3. Выбор напряжения схемы внешнего электроснабжения и трансформаторов главной понизительной подстанции

Величина напряжения питания главной понизительной подстанции предприятия определяется наличием конкретных источников питания, уровнями напряжения на них, расстоянием от ГПП до этих источников, возможностью сооружения воздушных линий для передачи электроэнергии и другими факторами. [10, 4.6]

Величину рационального напряжения можно оценить по приближенной формуле Стилла [10, ф. 4.29]:

(4.1)

где l- длина питающей ГПП линии. Согласно исходным данным l=1,5 км.

- расчетная максимальная активная нагрузка предприятия на стороне низшего напряжения ГПП, кВт [5, 3.3.6]:

(4.2)

где - коэффициент одновременности максимумов. Исходя из раздела 2 для шин НН ГПП ;

- расчетная активная низковольтная нагрузка силовых ЭП. Из раздела 2 известно, что ;

- сумма расчетных активных мощностей высоковольтных электроприемников. Из раздела 2 известно, что

- расчетная активная нагрузка освещения предприятия, включающая внутрицеховое и наружное освещение. Из раздела 2 известно, что

- суммарные потери активной мощности в трансформаторах цеховых ТП. Из раздела 3 известно, что

По формуле (4.2):

По формуле (3.1):

Согласно исходным данным на подстанции энергосистемы имеются уровни напряжения 35 и 110 кВ. Поскольку полученное рациональное напряжение схемы внешнего электроснабжения одинаково удалено от обоих из имеющихся напряжений внешнего электроснабжения, выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения будем проводить путем технико-экономического сравнения вариантов.

Полная расчетная нагрузка предприятия, необходимая для выбора силовых трансформаторов ГПП, находится приближенно по формуле [10, ф.4.31]:

(4.3)

где - экономически целесообразная реактивная мощность на стороне высшего напряжения ГПП, потребляемая предприятием от энергосистемы [10, ф.4.32]:

(4.4)

где равен 0,27 для напряжения сети 35 кВ и равен 0,31 для напряжения 110 кВ.

По формуле (4.4):

Для напряжения сети 35 кВ:

Для напряжения сети 110 кВ:

По формуле (4.3):

Для напряжения сети 35 кВ:

;

Для напряжения сети 110 кВ:

;

Различие полных расчетных нагрузок предприятия и незначительно и практически не влияет на выбор мощности трансформатора ГПП, поэтому примем и будем использовать в дальнейших расчетах наибольшую величину из них. [10, 4.6]

Мощность трансформаторов на двухтрансформаторных ГПП определяется по формуле [10, ф.4.33]:

(4.5)

Где n- количество трансформаторов на ГПП, n=2;

- коэффициент загрузки трансформаторов ГПП в нормальном режиме; .

По (4.5):

Из стандартного ряда мощностей трансформаторов принимаем

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ

Для сравнения выбрано 2 варианта схемы электроснабжения.

5.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110 кВ

Схема РУ ВН ГПП- Два блока линия-трансформатор с выключателем (110-3Н). Схема РУ НН ГПП- Одна секционированная выключателем система шин (10(6)-1). В качестве трансформатора ГПП выбираем ТДН-16000/110. [9, табл.2.108].

1. Определим потери энергии в трансформаторах ГПП. Параметры трансформаторов ТДН-16000/110 приведены в таблице 5.1 [9, табл.2.108]

Таблица 5.1

ΔP­хх, кВт	ΔP­кз, кВт	I­хх, %	Uк, %
18	85	0,7	10,5

Потери активной и реактивной мощности определяются по формулам, аналогичным (3.8) и (3.9) [10, ф.4.34, ф.4.35].

По формуле (3.8):

По формуле (3.9)

Потери электроэнергии в трансформаторах определяются по формуле [10, ф.4.36]:

(5.1)

где n- число трансформаторов на ГПП;

-число часов в году,

- годовое число часов максимальных потерь, которое определяется по выражению[10, ф.4.37]:

(5.2)

где - годовое число часов использования получасового максимума активной нагрузки. По [9, табл.2.3] для машиностроительного предприятия

По (5.2):

;

По формуле (5.1):