3 Выбор числа и мощности трансформаторов
3.1 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов
Для удобства эксплуатации систем промышленного электроснабжения необходимо стремится к применению не более двух, трёх стандартных мощностей трансформаторов. Это облегчает взаимозаменяемость трансформаторов и ведёт к сокращению складского резерва.
Число трансформаторов на цеховых подстанциях выбираем в зависимости от категории надежности электроснабжения, удельной плотности нагрузки, размеров цеха.
Работа трансформаторов, как на цеховых подстанциях, так и на ГПП предусматривается раздельная. Это позволяет упростить релейную защиту и уменьшить токи короткого замыкания.
Выбор мощности цеховых трансформаторов производим исходя из расчетной максимальной нагрузки объекта и удельной плотности нагрузки.
Загрузку цеховых трансформаторов выбираем в зависимости от категории электроприемников, числа трансформаторов и способа резервирования.
На проектируемом заводе ОАО «Радиотехника» потребителями с наличием электроприемников 1-2 категории являются:
цех №8-котельная;
цех №10-литейный цех;
С наличием электроприемников 2 категории являются:
цех №7-компрессорная;
С наличием электроприемников 3 категории являются:
цех №11-деревообрабатывающий цех;
цех №12-окрасочный цех;
цех №13-Автотранспортное хозяйство;
цех №14-складское хозяйство;
Остальные цеха относятся ко 2-3 категории электроснабжения.
Для радиотехнических предприятий рекомендуется применять следующие коэффициенты загрузки трансформаторов:
кз.т=0,65-0,7 для двух трансформаторных подстанций при наличии электроприемников первой и второй категории;
кз.т=0,75-0,85 для двух трансформаторных подстанций при наличии электроприемников второй и третьей категории;
кз.т=0,9-0,95 для одно трансформаторных подстанций;
При выборе трансформаторов исходим из того, что при
S0 < 0.2 кВ·А/м2целесообразно применять трансформаторы мощностью до 1000 кВА;
S0 = 0.2 – 0.3 кВ·А/м2– трансформаторы мощностью 1600 кВ·А;
S0 > 0.3 кВ·А/м2- трансформаторы мощностью 2500 кВ·А,
где S0– удельная плотность нагрузки в цехе, кВ·А/м2.
(3.1)
где SP– расчетная максимальная нагрузка цеха, кВ·А;
aиb– линейные размеры цеха, м.
Так как нагрузка цехов №11, №13, №14, № 15 незначительна, то его питание осуществляем от КТП, установленной в цехе № 12. Расчет удельной плотности нагрузки сведен в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Расчет удельной плотности нагрузки
|
№ цеха |
Название цеха |
Категория |
SP, кВ·А |
ахb,м2 |
S0, кВ·А/м2 |
|
1 |
Механический цех №1 |
II+ III |
1455,04 |
180х54 |
0,15 |
|
2 |
Механический цех №2 |
II+ III |
1486,94 |
180х54 |
0,15 |
|
3 |
Сборочно-производственный корпус №1 |
II+ III |
2059,97 |
120х60 |
0,29 |
|
4 |
Сборочно-производственный корпус №2 |
II+ III |
1339,03 |
120х60 |
0,19 |
|
5 |
Сборочно-производственный корпус №3 |
II+ III |
947,33 |
60х90 |
0,17 |
|
6 |
Сборочно-производственный корпус №4 |
II+ III |
2093,88 |
150х52 |
0,27 |
|
7 |
Компрессорная |
II |
660,47 |
54х72 |
0,17 |
|
8 |
Котельная |
I+ II |
845,20 |
60х84 |
0,17 |
|
9 |
Сборочно-сварочный цех |
II+ III |
3636,21 |
144х180 |
0,14 |
|
10 |
Литейный |
I+ II |
1281,24 |
144х210 |
0,04 |
|
12+11+13+14+15 |
Деревообрабатывающий |
II+ III |
1194,45 |
48х60+60х90+18х30+46х90+36х24 |
0,1 |
Во всех цехах получили S0 < 0.2 кВ·А/м2и 0.2< S0 < 0.3 кВ·А/м2поэтому к установке рационально принять КТП с трансформаторами мощностью до 1000 кВ·А и 1600кВА.
Исходя из нагрузки в цехах, принимаем трансформаторы ТМЗ-1600/10/0.4, ТМЗ-1000/10/0.4 и ТМЗ-630/10/0,4.
ТМЗ – трансформатор силовой трёхфазный двухобмоточный герметичный с защитой, предназначен для трансформаторных подстанций внутренней и наружной установки.
Для регулирования напряжения трансформаторы ТМЗ оснащены высоковольтным переключателем, позволяющим регулировать напряжение ступенями по 2.5% на величину ±2 Х 2.5 % от номинального значения при отключенном от сети трансформаторе со стороны НН и ВН. Переключатель присоединен к обмотке высокого напряжения.
Трансформаторы выполнены в герметичном исполнении, в качестве конструктивной защиты масла используется сухой азот (принцип азотной подушки между зеркалом масла и крышкой трансформатора). Исполнение вводов трансформатора фланцевые, расположенные на торцевых стенках бака. Трансформаторы типа ТМЗ могут работать как самостоятельное изделие, так и в составе КТП.
Основной причиной выбора трансформатора ТМЗ, является возможность внутрицеховой установки ТМЗ.
Технические данные цеховых трансформаторов приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Технические данные цеховых трансформаторов
-
,
кВА
,
кВ
,
кВ
,%
,
кВт
,
кВт
,%630
6,10
0,4
5,5
8,5
1,31
2
1000
6,10
0,4
5,5
10,5
1,9
1,15
1600
6,10
0,4
6,5
18
2,75
1,3
Выбор числа трансформаторов в цехах и расчёт их фактических коэффициентов загрузки производим по формулам (3.2) и (3.3), результат расчёта сводим в таблицу 3.3.
|
|
(3.2) |
где Nтр.– число трансформаторов;
Sном.тр– номинальная мощность трансформаторов, кВА.
Фактический коэффициент загрузки:
|
|
(3.3) |
где kЗф– коэффициент загрузки фактический, о.е.
Таблица 3.3 - Выбор числа трансформаторов
|
№ цеха |
SP, кВА |
kЗ, о.е. |
Sном.тр, кВА |
Nтр. |
Nтрф |
kЗф, о.е. |
|
1 |
1455,04 |
0,8 |
1000 |
1,82 |
2 |
0,73 |
|
2 |
1486,94 |
0,8 |
1000 |
1,86 |
2 |
0,74 |
|
3 |
2059,97 |
0,8 |
1600 |
1,61 |
2 |
0,64 |
|
4 |
1339,03 |
0,8 |
1000 |
1,67 |
2 |
0,67 |
|
5 |
947,33 |
0,8 |
630 |
1,88 |
2 |
0,75 |
|
6 |
2093,88 |
0,8 |
1600 |
1,64 |
2 |
0,65 |
|
7 |
660,47 |
0,7 |
630 |
1,52 |
2 |
0,53 |
|
8 |
845,20 |
0,65 |
630 |
2,06 |
2 |
0,64 |
|
9 |
3636,21 |
0,8 |
1000 |
4,54 |
5 |
0,73 |
|
10 |
1281,24 |
0,65 |
1000 |
1,97 |
2 |
0,64 |
|
11+12+13+14+15 |
1194,45 |
0,8 |
1000 |
2,36 |
2 |
0,6 |