3. Визначення розрахункового навантаження груп електроприймачів і на шинах трансформаторної підстанції

Визначення розрахункового навантаження окремих груп та навантаження на ділянках напругою 0,4 кВ цехової ТП виконаної методом упорядкованих діаграм.

Послідовність розрахунків силових навантажень систематизована у вигляді таблиці розробленої ВНИПИ «Тяжпромелектропроект».

Для спрощення розрахунків припустимо, що прилади в механічному цеху завантажені на 100%.

Визначаємо відповідно середню, активну та реактивну потужність:

Р_см=к_в*Р_вст, кВт (3,1)

Р_см – середня активна потужність, кВт;

к_в – коефіцієнт використання;

Р_вст – сумарна встановлена потужність електроприймачів, кВт;

Q_см – середня реактивна потужність, кВАр;

- середнє значення коефіцієнту реактивної потужності.

Для ПЕЕ (чи групи ПЕЕ) із тривалим режимом роботи:

Для ПЕЕ з повторно-короткочасним режимом роботи:

При наявності в групі електроприймачів різних режимів роботи:

Визначаємо ефективне число групи ПЕЕ:

Якщо більше дійсного числа електроприймачив n, приймаємо .

Існують такі спрощені способи визначення .

Знаходимо коефіцієнт максимуму активної потужності к_м по довідниковій таблиці.

Визначаємо розрахункову активну потужність Р_р:

Знаходимо реактивне розрахункове навантаження Q_р:

Q_p=Q_см, якщо n_еф ≥ 10 (3,11)

Q_p=1,1Q_см, якщо n_еф <10 (3,12)

Визначаємо відповідно повну розрахункову потужність S_p та розрахунковій струм I_р:

Повна розрахункова потужність цеху (на шинах 0,4 кВ):

ΣР_р – сумарна активна розрахункова потужність цеху, кВт;

ΣQ_р – сумарна реактивна розрахункова потужність цеху, кВАр;

к_рм­ – коефіцієнт сполучення розрахункових максимумів окремих груп електроприймачів цеху (к_рм=0,8…1,1).

Результати розрахунків заносимо до таблиці 3.1.

4. Визначення кількості, потужності і типу силових трансформаторів з урахуванням компенсації реактивної потужності. Обґрунтування схеми цехової трансформаторної підстанції

При визначенні числа, потужності і типу трансформаторів цехових ТП потрібно врахувати: категорію надійності електропостачання ПЕЕ; компенсацію реактивної потужності на напрузі до 1 кВ; перевантажувальну здатність трансформаторів в нормальному і аварійних режимах; кроку стандартних потужностей; економічність режимів роботи трансформаторів залежно від графіка навантаження.

Однотрансформаторні підстанції рекомендується застосовувати за наявності в цеху, в основному, споживачів 3 категорій і допускається для споживачів 2 категорій (якщо можлива перерва електропостачання на час заміни трансформатора).

Цехові трансформатори мають наступні номінальні потужності: 100, 160, 250, 400, 630, 1000,1600,2500 кВА (ТОСТ 14209-85).

Номінальну потужність трансформатора S_нтр без урахування компенсації реактивної потужності визначають за формулою:

;

де k_зтр - коефіцієнт завантаження трансформатора;

N_тр - число трансформаторів на ТП;

S_P∑ - повна розрахункова потужність цеху,

кВА;

Вибираємо трансформатор S_нтр=2500 кВА.

Рекомендується приймати наступні коефіцієнти завантаження трансформатора: при перевазі навантаження трансформатора I категорії для двох-трансформаторних ТП k_з=0,65-0,7; при перевазі навантаження II категорії для одно-трансформаторної ТП, у випадку взаємного резервування трансформаторів на нижчій напрузі k_з= 0,7-0,8; при перевазі навантаження II категорії і наявності централізованого (складського) резерву трансформаторів, а також при навантаженні III категорії k_з= 0,9-0,95. У перших двох випадках значення коефіцієнтів завантаження трансформаторів визначенні з умови їхнього взаємного резервування в аварійному режимі, з урахуванням припустимого навантаження трансформатору,що залишився в роботі.

Виходячи із попередньо прийнятої потужності трансформатору визначаємо реактивну потужність яку можна подати через трансформатор:

По значенню Q_тр визначаємо потужність конденсаторної установки напругою до 1000В по формулі:

Виходячи з отриманих даних конденсаторна установка не доцільна.

Вибираємо трансформатор ТМ.

Потужність конденсаторної установки може бути визначена по критерію зниження потужності цехового трансформатора. Визначаємо потужність трансформатора для живлення максимального активного навантаження по формулі:

Q_тр1 = Q_тр2

По заданим умовам вибираємо трансформатор ТМ2500/10

Напруга к.з. = 5,5 %;

Струм х.х. = 3,5 %;

Втрати хх. = 6200 Вт;

Втрати к.з. = 2500 Вт.