1 21 6. Определение расчётных электрических нагрузок методом коэффициента формы.

Определение и методом коэффициента формы; ; - средневзвешенное значение. Метод применяется при наличии графика нагрузки. определяется расчётным путём; ; - среднеквадратичное значение. Метод используется для расчётов приёмников работающих: 1) в кратковременном и повторно- кратковременном режиме; 2) при времени цикла , где - постоянная нагрева проводника. Практически этот метод применим для расчёта магнитных нагрузок внутри цеховой системы электроснабжения (РП, ШРА, ШМА, шины 0,4 кВ цеховых ТП).

1 22 7. Выбор мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий.

Мощность трансформаторов выбирается из следующих условий: 1) однотипность трансформаторов на цеховых подстанциях. На промышленном предприятии должно быть не более 2-х – 3- х типов трансформаторов. Это связано с удобством эксплуатации, а также с содержанием складских площадей ; 2) удельная нагрузка на единицу производственной площади . При удельной нагрузке, не превышающей 0,2 – 1000 ква; от 0,2 до 0,3 - 1600ква; 0,3 и выше - 2500 ква. 3) по устойчивости низковольтной коммутационной аппаратуры к токам короткого замыкания. Коммутационная аппаратура до 1000 В устойчива к токам к. з. за трансформатором мощностью не выше 1000 ква. Однако в последнее время выпускают автоматические выключатели АВ ‘Электрон’, а также типа ВА, устойчивые к токам короткого замыкания за трансформаторами мощностью 1600, 2500 ква (=4000 А); 4) В тех случаях, когда предъявляются особые требования к качеству напряжения, а именно к колебаниям напряжения, необходимо повышать мощность трансформаторов для повышения качества напряжения. 5) При несимметричной нагрузке, трансформатор выбирают по наиболее загруженной фазе, в то время, как две оставшиеся фазы остаются временно недогруженными, необходимо перегружать трансформаторы для равномерного их износа. При выборе числа и мощности цеховых трансформаторов пользуются следующими условиями: 1) определяется число трансформаторов на цеховой подстанции, исходя из требуемой степени надёжности потребителей; 2) зная расчётные нагрузки, намечаются варианты мощности трансформаторов на подстанции с учётом коэффициента загрузки в нормальном и аварийном режимах; 3) определяется экономически целесообразный режим их работы в условиях эксплуатации, т.е. работа их с минимальными потерями мощности; 4) При определении места их установок необходимо учитывать строительную часть, т.е. камеру под трансформатор требуется готовить под последующую номинальную мощность.

1

23

8. Выбор числа трансформаторов на цеховых подстанциях промышленных предприятий.

Количество трансформаторов на промышленной подстанции выбирается из следующих условий: 1) Категорийность потребителей Приёмники 3-ей категории питаются от однотрансформаторной подстанции. Приёмники 2-ой категории питаются от двухтрансформаторной подстанции, однако это зависит от процента потребителей 2-ой категории.

в общей нагрузке цеха, а также от сменности работы оборудования. При большом проценте потребителей 2- ой категории, 3-х сменной работе для питания применяют 2-х трансформаторные подстанции. В остальных случаях потребители 2 –ой категории питаются от однотрансформаторных подстанций с резервом по низкой стороне. Резервные перемычки должны пропускать не менее 25-30% мощности трансформаторной подстанции. Приёмники 1-ой категории питаются всегда от двухтрансформаторной подстанции. 2) Неравномерность графика нагрузки. В этих случаях на подстанции ставят несколько трансформаторов, чтобы в случае минимальных нагрузок отключить часть их, чтобы понизить потери мощности и энергии в самих трансформаторах, а также в питающей и распределительной сети. Применение в промышленных цехах подстанций с числом трансформаторов больше двух экономически всегда не оправдывается, если есть такая необходимость, то, предварительно необходимо сделать технико-экономический расчёт. На 2-х трансформаторных цеховых подстанциях в нормальном режиме. Коэффициент загрузки должен быть: на подстанции потребителей: 1) 2-ой и 3- ей категории без резервирования (для однотрансформаторных подстанций с взаимным резервом ) 2) 1-ой категории . В аварийном режиме на этих же подстанциях не должен превышать 1,4. Если , необходимо применять меры к отключению части потребителей 3-ей категории. На однотрансформаторных подстанциях в нормальном режиме может быть близок к 1, если нет резерва по низкой стороне. В аварийном режиме может достигать 1,4. На общезаводских подстанциях ГПП количество трансформаторов не больше 2-х. С расчётом, что один оставшийся в работе, обеспечит основную нагрузку завода с учётом его перегрузки на 40 %. На районных подстанциях число питающих трансформаторов почти всегда больше 2-х. Это связано с тем, что от них питается несколько крупных промышленных предприятий, нужна большая трансформаторная мощность, а готовить и особенно транспортировать трансформаторы большой мощности очень сложно. Таким образом, в цехах промышленных предприятий применяются трансформаторные подстанции обычные или комплектные (КТП) с одним или двумя трансформаторами, причём трансформаторы работают раздельно, т.к. при этом есть свои преимущества: 1) меньше токи короткого замыкания; 2) удобство в эксплуатации. Однако, в последнее время, в связи с ростом единичной мощности, появилась необходимость в параллельной работе трансформаторов на подстанциях: 1)при питании ударных (резко переменных) нагрузок (прокатные станы, сварка); 2) Автоматическое включение резерва (АВР) на низкой стороне, не обеспечивается необходимого быстродействия при восстановлении питания на секциях, с точки зрения самозапуска электродвигателей.

24

Условия включения трансформаторов на параллельную работу: 1) одинаковая группа

соединения обмоток трансформаторов; 2) соотношение мощностей не более 1:3; 3) коэффициент трансформации не должен отличаться более чем на 0,5 %; 4) не должно отличаться на 10 %; 5) фазирование трансформаторов.

1

25

9. Выбор числа трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий с учётом компенсации реактивной мощности.

При выбранной единичной мощности цеховых трансформаторов число их в целом по предприятию зависит от степени компенсации реактивной мощности в сетях напряжением до 1 кВ и допустимых перегрузок в нормальных и возможных послеаварийных режимах.

Число трансформаторов при практически полной компенсации реактивной мощности в сети напряжением до 1 кВ (Nmin) и при от­сутствии компенсации

в сети напряжением до 1 кВ (Nmax) определя­ется следующим образом:

Полученные по (1) величины Nmin, Nmax должны быть округ­лены до ближайшего большего целого числа.

Число трансформаторов при принятой единичной мощности вы­бирается с учетом их взаимного резервирования и при разной степе­ни компенсации реактивной мощности в сети низкого напряжения таким образом, чтобы при выходе из работы одного соседние транс­форматоры восприняли бы на себя всю нагрузку отказавшего с уче­том допустимой перегрузки в послеаварийном режиме и возможно­го временного частичного отключения потребителей третьей кате­гории.

При окончательном выборе числа цеховых трансформаторов в целом по заводу принимаются во внимание также следующие тре­бования:

необходимость обеспечения требований к надежности электро­снабжения;

длина кабельных линий напряжением до 1 кВ не должна превы­шать 200 м;

учет взаимного расположения трансформаторов и питающих ли­ний напряжением 6... 10 кВ на генплане предприятия.

Обычно в качестве одного из возможных вариантов числа цехо­вых трансформаторов принимается вариант с минимальным чис­лом трансформаторов или вариант с минимальным числом транс­форматоров плюс один-два трансформатора, т. е. NT = Nmin + (1...2).

Если в качестве источника реактивной мощности используются синхронные двигатели, располагаемая реактивная мощность кото­рых достаточна по условию обеспечения требований питающей энер­госистемы по балансу реактивных нагрузок, то возможно принятие варианта с максимальным числом трансформаторов, т. е. NT = Nmax.