1.3 Выбор трансформаторов

1.3.1. Расчет мощности трансформатора

Выбор мощности трансформаторов производится исходя из расчетной нагрузки объекта электроснабжения, числа часов использования максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, допустимой перегрузки трансформаторов и их экономической загрузки.

Наивыгоднейшая (экономическая) загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории ЭП, от числа трансформаторов и способов резервирования.

Совокупность допустимых нагрузок, систематических и аварийных перегрузок определяет нагрузочную способность трансформаторов, в основу расчета которой положен тепловой износ изоляции трансформатора[6]. Допустимые систематические нагрузки и аварийные перегрузки не приводят к заметному старению изоляции и существенному сокращению нормальных сроков службы.

Допустимые аварийные перегрузки трансформаторов при выборе их номинальной мощности зависят от продолжительности перегрузки в течении суток, от температуры окружающей среды и системы охлаждения трансформатора.

Расчет номинальной мощности трансформаторов после компенсации.

Так как в цехе преобладают приемники 1-й категории, то целесообразно выбрать 2 трансформатора основных и 1 резервный, причем резервный трансформатор находится в режиме холостого хода, для установки на цеховую трансформаторную подстанцию[6].

Номинальную мощность трансформаторов определяем по условию:

, (1.9)

где β_т – коэффициент загрузки трансформатора, для приемников второй категории принимается 0,7–0,8;

S_Р – расчетная максимальная мощность.

кВА

Минимальное число цеховых трансформаторов определяют по формуле:

(1.10)

где – полная расчетная нагрузка потребителей на напряжение до 1 кВ;

–коэффициент загрузки трансформаторов, принимаемый в зависимости от категории надежности потребителей электроэнергии;

–номинальная мощность цехового трансформатора, принимаемая в зависимости от удельной плотности нагрузки.

Полученное значение округляется до ближайшего большего целого числа,.= 0,7, т.к. в проектной практике для двух трансформаторных цеховых подстанций при преобладании потребителей I категории коэффициент загрузки трансформаторовпринимается в пределах 0,6 — 0,7.

, (1.11)

где – полная расчетная нагрузка потребителей на напряжение до 1 кВ;

–сумма полных максимальных мощностей электродвигателей химического цеха;

–полная максимальная мощность светильников.

(кВт)

С целью наибольшего приближения цеховых подстанций к электроприемникам сети до 1 кВ рекомендуется размещать трансформаторы внутри цехов открыто, но ограждая или пристраивать в зависимости от производственных условий и требований архитектурно-строительного оформления производственных зданий и сооружений[7]. По возможности внутрицеховые подстанции размещают в центре электрических нагрузок, это позволяет сократить протяженность сетей 0,4 кВ и уменьшить потери мощности и энергии в них. Для цехов небольшой ширины и для случая, когда часть потребителей расположена за пределами цеха, а также при затруднительном размещении подстанции внутри цеха применяют ТП, пристроенные к цеху. Возможно применение цеховых ТП с размещением щита низкого напряжения в цехе, а трансформатора — снаружи около питаемых им производственных зданий. В результате подстанция занимает значительно меньше площади цеха, чем встроенная. Отдельно стоящие закрытые цеховые подстанции применяют тогда, когда невозможно разместить ТП внутри цехов или у их наружных стен по требованиям технологии или пожаро- и взрывоопасности производства. Отдельно стоящие ТП могут применяться также для небольших предприятий при значительной разбросанности потребителей по их территории. Внутрицеховые подстанции целесообразны, главным образом, в многопролетных цехах большой ширины и в машинных залах. На каждой открыто установленной внутрицеховой подстанции могут применяться масляные трансформаторы с суммарной мощностью до 3,2 MBA. Расстояние в свету между масляными трансформаторами разных КТП должно быть не менее 10 м. Если масляный трансформатор установлен в закрытой камере (КТП в отдельном помещении) внутри производственного здания, то расстояние не нормируется. В одном помещении внутрицеховой подстанции рекомендуется устанавливать одну КТП. Суммарная мощность масляных трансформаторов внутрицеховой подстанции, установленных на втором этаже, должна быть не более 1000 кВА. Установка выше второго этажа не допускается. В тех случаях, когда нагрузка не распределена, а сосредоточена на отдельных участках цеха, номинальную мощность трансформаторов по критерию удельной плотности нагрузки не выбирают. С точки зрения замены поврежденных трансформаторов, а также удобства монтажа и эксплуатации, рекомендуется унифицировать единичные мощности трансформаторов, т.е. иметь ограниченное число типов трансформаторов.

1.3.2 Выбор марки трансформатора

В результате расчета выбираем силовой масленый трансформатор типа ТМ[8].

Технические характеристики:

Тип: ТМ 10-1000 кВА

Мощность: 10-1000 кВА

Класс напряжения первичное 6–10 кВ

Трансформатор силовой масляный понижающий трехфазный двухобмоточный ТМ-1000 мощностью от 10 до 1000 кВА предназначен для передачи и распределения электроэнергии потребностей жилищного строительства, коммунального хозяйства, нужд народного хозяйства.

Трансформатор ТМ-1000 снабжен переключателем для регулирования напряжения на стороне ВН. Ступени регулирования напряжения - +/-2,5% Uн и +/-5% U н.

Трансформаторы ТМГ изготавливаются в герметичном исполнении, их внутренняя емкость не сообщается с окружающей средой. Они полностью заполнены трансформаторным маслом.

Расширитель и воздушная или газовая "подушка" отсутствуют.

Температурные изменения объема масла компенсируются упругой деформацией гофров бака трансформатора.

Контакт масла с окружающей средой полностью отсутствует.

Это значительно улучшает условия работы масла, исключает его увлажнение, окисление и шлакообразование.

Трансформаторное масло перед заливкой в трансформатор дегазируется.

Благодаря этому в течение всего срока службы трансформаторов свойства масла практически не меняются, поэтому производить отбор пробы масла не требуется.