2 . Технико-экономическое сравнение двух вариантов подбора трансформатора

Для определения технико-экономических показателей намечается схема внешнего электроснабжения, рассматриваемого варианта. Аппаратура и оборудование намечаются ориентировочно исходя из подсчитанной электрической нагрузки предприятия. Затем определяются стоимость оборудования и другие расходы. Трансформатор выбирают по расчетной мощности и величине напряжения рассматриваемого варианта согласно источнику информации [12].

Определяем полную потребляемую мощность:

S= (30)

где Р – мощность,

cos µ - коэффициент мощности, для данного цеха равен 0,95.

S = 300 / 0,95 = 315,8 кВА

Так как в цеху есть потребители, относящиеся к первой категории, то количество трансформаторов должно быть не меньше двух.

Рассмотрим случай, когда цех питается от двухтрансформаторной подстанции. Мощность трансформатора определяется по формуле:

S_тр.≥ , (31)

Где n- количество трансформаторов,

β-коэффициент загрузки, принимаем равным 0,7.

S_тр.≥ =225,6кВА

Выбираем трансформатор ТМГ-250/10/0,4, i_xx=2,3%, U_к=4,5%, ∆P_xx= 550Вт, ∆Р_к = 3100Вт, стоимость двух трансформаторов – 26451600 руб.

Определяем реактивные потери холостого хода:

∆Q_хх= S_тр.ном. · i_хх / 100 (32)

∆Q_хх= =5750Вар

Определяем реактивтые потери короткого замыкания:

∆Q_К= (33)

∆Q_К= =11250 Вар

Определяем приведенные потери активной мощности холостого хода:

Р^_хх= Р_хх + К_эк · Q_хх (34)

г де К_эк – коэффициент потерь, принимаемый в зависимости от смены электроснабжения и cos. К_эк = 0,06 кВт/квар

Р^_хх = 550 + 0,06 · 5750 = 895 Вт

Приведенные потери активной мощности в меди трансформатора:

Р^_м= Р_к+ К_эк · Q_К3 (35)

Р^_м = 3100 + 0,06 · 11250 = 3775 кВт

Полные приведенные потери в трансформаторе:

Р_т=n·(Р^_хх + Р_м·К²₃) (36)

где β= S / S_ном.т - коэффициент загрузки трансформатора:

β = 315,8 / 2*250 = 0,63

Р_т = 2·(895 + 3775·0,63²) = 4786 Вт = 4,79 кВт

Стоимость потерь при С₀ = 442,6 руб(кВт·ч) и Т = 8000 часов

С_п=С · Р_т·Т (37)

С_п = 442,6 ·4,79 · 8000 = 16960432 руб.

Средняя стоимость амортизационных отчислений:

С_а=С_п · К_т (38)

С_а = 0,063 ·26451600= 1666451 руб.

Суммарные годовые эксплутационные расходы:

С_год=С_п + С_а (39)

С_год = 16960432 + 1666451 =18626883 руб.

Суммарные затраты:

З=С_год + 0,125 · К_т (40)

З = 18626883 + 0,125 ·26451600 = 21933283 руб.

Потери электроэнергии:

_W=_Р · Т (41)

_W = 4,79 · 8000 = 38320 кВт*ч

Рассмотрим для технико-экономического сравнения второй вариант с трехтрансформаторной подстанцией. Расчет производится аналогично по формулам (29) – (39).

S_тр.≥ =150,4кВА

Выбираем трансформатор ТМГ-160/10/0,4, i_xx=2,4%, U_к=4,7%, ∆P_xx= 440Вт, ∆Р_к = 2650Вт, стоимость трех трансформаторов – 31600215 руб.

Определяем реактивные потери холостого хода:

∆Q_хх = =3840 Вар

Определяем реактивтые потери короткого замыкания:

∆ Q_К= =7520 Вар

Определяем приведенные потери активной мощности холостого хода:

Р^_хх = 440 + 0,06 · 3840 = 670,4 Вт

Приведенные потери активной мощности в меди трансформатора:

Р^_м = 2650 + 0,06 · 7520 = 3101,2 кВт

Полные приведенные потери в трансформаторе:

β = 315,8 / 3*160 = 0,66

Р_т = 3·(670,4 + 3101,2·0,66²) = 6,064 кВт

Стоимость потерь при С₀ = 442,6 руб(кВт·ч) и Т = 8000 часов

С_п = 442,6 ·6,064 · 8000 = 21471411 руб.

Средняя стоимость амортизационных отчислений:

С_а = 0,063 ·31600215 = 1990814 руб.

Суммарные годовые эксплутационные расходы:

С_год = 21471411 + 1990814 =23462225 руб.

Суммарные затраты:

З = 2346225 + 0,125 · 31600215 = 27412252 руб.

Потери электроэнергии:

_W = 6,064 · 8000 = 48512 кВт*ч

Результаты технико-экомического сравнения сврдим в таблицу № 5.

Таблица №5. Технико-экономическое сравнения подбора трансформаторов.

Тип	Стоимость, руб.	Рт, кВт	W, кВт	Сп, руб.	Са, руб.	Сгод, руб.	З, руб.
ТМГ -250/10/0,4	274451600	4,79	38320	16960432	1666451	18626883	21933283
ТМГ -250/10/0,4	31600215	6,064	48512	21471411	1990814	23462225	27412252

В соответствии с расчетами более экономична и целесообразна установка двухтрансформаторной подстанции с трансформаторами ТМГ-250/10/0,4, так как у нее ниже потери электроэнергии на 10192кВт*ч в год, ниже суммарные затраты на 2478969 рублей в год и эксплутационные расходы на 4835342 рубля.