Iдоп.– допустимый ток нагрева, а.

По табл. 4.3 [1.18] выбирается провод или кабель. Результаты всех вычислений и выбора заносятся в табл.1.1.

Автоматы

Марка провода и сечение

Задача 2: Выбрать мощность цеховой трансформаторной подстанции с учетом компенсации реактивной мощности. Расчетная мощность потреби-телей и время наибольших нагрузок приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Расчетная мощность потребителей и время наибольших нагрузок

№ вар.	Рр, кВт	Qр, квар	Тmaх, час
15	419	396	3600

При выборе мощности трансформаторов необходимо обеспечить полную компенсацию реактивной мощности потребителей. Рассматриваются два варианта размещения компенсирующих устройств (КУ):

1. Все КУ расположены на высокой стороне ТП;

2. Все КУ расположены на низкой стороне ТП;

Из этих вариантов необходимо выбрать экономически наиболее выгодный с учетом потерь в трансформаторах.

Порядок решения задачи:

2.1 Компенсация реактивной мощности на стороне 0,4 кВ

Считается, что вся реактивная мощность РМ компенсируется на низкой стороне. Выбор трансформаторов производится по полной мощности нагрузки, численно равной активной расчетной мощности, потребляемой цехом и субабонентом.

Определяем минимальную мощность трансформатора

(2.1)

где Р_р.. - расчетная мощность, потребляемая цехом, с учетом полной компенсации реактивной мощности, кВт;

К_з- коэффициент загрузки, для III-й категории равен 0,95-1,0;

N - количество трансформаторов.

Выбираетя трансформатор необходимой мощности.

Каталожные данные трансформатора заносятся в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Паспортные и расчетные данные трансформаторов

Sном, кВА	Кол.	uк, %	Iх, %	Pк, кВт	Рх, кВт	Qк, кВар	Qх, кВар	Рк', кВт	Рх', кВт	P, кВт	Wг, кВт∙ч

Определяется действительная загрузка трансформатора:

Реактивная мощность Q_к, которую необходимо компенсировать на стороне 0,4 кВ. По [3] выбирается конденсаторная установка необходимой мощности.

Определяются потери реактивной мощности в трансформаторе:

Потери короткого замыкания и холостого хода по:

(2.2)

где S_н.т - номинальная мощность трансформатора, кВА;

u_к - напряжение короткого замыкания, %;

I_х - ток холостого хода, %.

Определяются активные потери к. з. и холостого хода по:

(2.3)

где P_к и Р_х - (каталожные данные) активные потери к. з. и холостого хода;

k_ип = 0,05 - коэффициент изменения потерь.

Приведенные потери в трансформаторе по [1]:

(2.4)

где k_з – действительный коэффициент загрузки трансформатора.

Определяются потери энергии за год в трансформаторе по:

, (2.5)

где  - время максимальных потерь, ч.

Время максимальных потерь определяется по формуле:

τ =(0,124+Т_max ∙10 ^-4)²∙8760, (2.6)

где Т_мах - время наибольших нагрузок (дано в задании);

8760 – время часов году.

Определяется стоимость потерь в трансформаторах по:

,

где 0,02 у.е./кВт∙ч - стоимость 1 кВт·ч потерь электроэнергии.

Капиталовложения на сооружение КТП по [1]:

K₁ = K_КУ1 + К₁;

Суммарные годовые затраты для варианта 1:

З ₁= (р_н+α)·К₁+С_1п; (2.7)

где p_н = 0,125 – нормативный коэффициент, при сроке окупаемости 8 лет;

α – амортизационные отчисления на обслуживание и ремонт [1].

2.2 Компенсация реактивной мощности на стороне 10 кВ

В данном варианте общая низковольтная нагрузка равна полной мощности потребителей, S_р.

Выбирается трансформатор необходимой мощности.

Каталожные данные трансформаторов заносятся в табл.2.2.

Таблица 4.2