2. Система электроснабжения производственно-отопительной котельной.

   1. Выбор количества трансформаторов.

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для главных понизительных подстанций (ГПП) промышленных предприятий должен быть технически и экономически обоснован, так как это оказывает существенное влияние на рациональное построение схем промышленного электроснабжения. При выборе числа и мощности силовых трансформаторов учитывают такие показатели, как надежность электроснабжения потребителей, расход цветного металла и потребная трансформаторная мощность. Для удобства эксплуатации систем промышленного электроснабжения стремятся к применению не более двух-трех стандартных мощностей трансформаторов, что ведет к сокращению складского резерва и облегчает взаимозаменяемость трансформаторов. Желательна установка трансформаторов одинаковой мощности.

Число приемников I и II категории, питающихся от данной трансформаторной подстанции (ТП), составляет 80%. К I и II категориям относятся электроприводы компрессоров, насосов, воздушных и газовых нагнетателей, нагревательные печи, станки и т.п.

Составим таблицу всех электроприемников вспомогательного цеха, где указываем, наименование приемников, их количество и мощность, коэффициенты мощности и коэффициенты реактивной мощности

Таблица 6

№	Наименование механизма	Рн, кВт			Кол-во
СП1	Поршневой компрессор	340	0,85	0,75	1
	Вентилятор	1,6	0,8	0,75	2
СП2	Электропечь	140	0,92	0,35	1
	Грузоподъемное устройство	13,5	0,75	0,88	1
	Щит управления освещением	2,5	0,95	0,33	1
СП3	Питательный насос	120	0,8	0,75	1
	Центробежный нагнетатель	38	0,8	0,75	1
СП4	Центробежный дымосос	260	0,8	0,75	1
	Сварочный трансформатор	4	0,35	2,67	2

Определим суммарные расчетные значения:

а) активной мощности Р_р, кВт

где значение активной мощности i-го приемника, кВт;

i – количество приемников.

б) реактивной мощности Q_р, кВАр:

где значение реактивной мощности i-го приемника, кВАр;

i – количество приемников.

Учитывая, что получим:

в) полной мощности S_p, кВА:

По полученным данным, строим суточный график нагрузки, на котором изображены P,Q,S, при этом максимальные значения мощностей соответствуют расчетным значениям

На (рис.4) представлен график суточной нагрузки:

Величины нагрузок и их относительные значения по интервалам времени заносим в таблицу:

Таблица 7

		t1= 2	t2 =1,5	t3= 1,5	t4=1	t5=5	t6=1	t7=2	t8=2	t9= 1,5	t10=2	t11=1	t12= 1,5	t13=2
P	%	40	45	73	88	100	92	65	60	58	70	75	60	65
	кВт	1018	1145	1858	2239	2545	2341	1654	1527	1476	1781	1908	1527	1654
Q	%	50	60	80	93	100	95	80	75	75	60	85	75	55
	кВАр	933	1119	1493	1735	1869	1773	1493	1399	1399	1119	1586	1399	1026
S	%	43,7	50,7	75,5	89,7	100	93	70,6	65,6	64,4	66,6	78,6	65,6	61,7
	кВА	1380	1601	2383	2833	3157	2936	2228	2071	2034	2104	2481	2071	1946

По суточному графику определяем среднюю нагрузку:

где Т = 24 ч – время суток.

Определим коэффициент заполнения графика нагрузки (по суточному графику):

Продолжительность максимальной нагрузки (по суточному графику при S_max );

Коэффициент кратности допустимой нагрузки определим из [2] по и

Требуемая мощность трансформатора на цеховой ТП:

Основным требованием при выборе числа трансформаторов цеховых ТП является: надежность электроснабжения потребителей (учет категории приемников электроэнергии в отношении требуемой надежности), а так же минимума приведенных затрат на трансформаторы с учетом динамики роста электрических нагрузок.

При проектировании подстанции учитывают требования, исходя из основных положений. Надежности электроснабжения I категории, достигают за счет наличия двух независимых источников питания, при этом обеспечивают резервное питание для всех других потребителей. При питан7ии потребителей I категории от одной подстанции необходимо иметь минимум по одному трансформатору на каждой секции шин, при этом мощность выбирают таким образом, что бы при выходе из строя одного из них второй ( с учетом допустимой перегрузки) обеспечивал питание всех потребителей I категории. Резервное питание потребителей I категории вводится автоматически. Потребление II и III категории обеспечивают резервом, вводимым автоматически или действиями дежурного персонала.

При выборе числа трансформаторов исходят из того, что сооружение однотрансформаторных подстанций не всегда обеспечивает наименьшие затраты. Если по условиям резервирования питания потребителей необходима установка более чем одного трансформатора, то стремятся, что бы число трансформаторов на подстанции не превышало двух. Двухтрансформаторные подстанции экономически целесообразны, чем подстанции с одним или большим числом трансформаторов. Надежность электроснабжения предприятия достигают за счет установки на подстанции так же двух трансформаторов.

Номинальная мощность трансформаторов должна удовлетворять условие:

,

где - номинальная мощность выбираемых трансформаторов.

16001338

Из каталога выбираем два трансформатора типа ТМ=1600\10. Паспортные данные приведены в таблице:

Таблица 8

Тип трансформатора				Потери мощности Р, кВТ			,%		%
		ВН	НН
ТМ – 1600/10	1600	10	0,4	3,3	18	5,5		1,3

Выполняем проверку допустимости работы трансформаторов в нормальном режиме работы.

,

где - допустимая систематическая перегрузка трансформаторов в соответствии с суточным графиком:

Где n – число трансформаторов;

Условие выполняется, следовательно, трансформаторы должны работать в нормальном режиме.

Выполняем проверку работы трансформаторов в аварийном режиме работы:

где - коэффициент допустимой нагрузки трансформаторов в послеаварийном режиме, ;

- номинальная мощность приемников первой и второй категории, которая определяется по и принятому процентному их количеству в цехах.

2776,8 > 1708.8

Условие выполняется, следовательно трансформаторы могут работать в аварийном режиме.