1 Расчетная часть

1. РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ НЕТЯГОВЫХ

ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

Максимальная мощность нетяговых потребителей, питающихся от обмотки НН понижающего трансформатора, определяется по формуле:

S_мах10=S_max (1+(Рпост + Рпер)/ 100), (1.1)

где Рпост = 2% - постоянные потери в стали трансформатора;

Рпер = 10% - переменные потери в сетях и трансформаторах;

S_max – полная мощность в час максимума суммарной нагрузки, кВА:

(1.2)

где P_max - максимальное значение нагрузки, кВт;

Q_max - сумма реактивных мощностей всех потребителей в час максимума

суммарной нагрузки, кВар.

Определение максимальной мощности производится по часовому расходу электроэнергии, приведенному в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Почасовой расход электроэнергии по фидерам 10 кВ

t, ч.	Активная мощность, кВт			Суммар-ная активная нагрузка, кВт	Реактивная мощность, кВар			Сум-марная реактив-ная нагруз-ка,кВар
	фидер №1,2	фидер №3,4	фидер №5		фидер №1,2	фидер №3,4	фидер №5
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	200	50	-	250	-	-	-
2	100	200	-	300	-	100	-	100
3	200	100	110	410	100	-	10	110
4	200	100	120	420	200	100	20	310
П родолжение таблицы 1.1
1	2	3	4	5	6	7	8	9
5	300	200	110	610	200	100	10	310
6	400	100	-	600	200	-	-	200
7	400	100	110	610	300	100	10	410
8	600	200	130	930	200	100	-	300
9	500	200	140	840	200	100	40	340
10	400	200	120	720	300	100	20	420
11	400	100	120	620	300	100	20	420
12	200	200	110	510	100	100	10	210
13	200	100	110	410	100	100	10	210
14	400	100	110	610	100	-	-	100
15	100	200	130	430	100	100	-	200
16	400	100	110	610	200	-	-	200
17	600	100	110	810	300	100	-	400
18	400	200	110	710	300	100	10	410
19	200	50	110	360	100	-	-	100
20	200	100	-	300	100	100	-	200
21	400	200	110	710	200	100	-	300
22	300	100	110	510	200	100	10	310
23	100	500	110	260	100	-	-	100
24	100	50	110	260	-	-	-	-

М аксимальное значение суммарной активной нагрузки 930 кВт приходится на 8 часов. Сумма реактивных мощностей нетяговых мощностей 10 кВ в 8 часов составляет 300 кВар.

Полная мощность в час максимума составляет:

кВА

Следовательно, максимальная мощность нетяговых потребителей, питающихся от обмотки низкого напряжения 10 кВ понижающего трансформатора, составит:

S_мах10 = 977,19(1+(2 + 10)/ 100)=1094,45 кВ·А.

2. О ПРЕДЕЛЕНИЕ НОМИНАЛЬНЫХ ТОКОВ НАГРУЗКИ

КОМПЛЕКТНОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ

Номинальный ток двигателей определяется по формуле: (1.3) ,

где P_ном – номинальная мощность двигателя, ВА; U_ном.л – номинальное линейное напряжение на обмотке статора, В; η – к.п.д. при номинальном моменте на валу двигателя.

.

Номинальный ток линии освещения:

, (1.4) . где P_{ном.осв} – суммарная номинальная мощность линии освещения. сosφ = 1 – для осветительной нагрузки.

3. О ПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ МОЩНОСТИ

КОМПЛЕКТНОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ

Полная суммарная мощность КТП S_КТП равна сумме полных мощностей отходящих фидеров:

, (1.5)

где Р_дв – номинальная мощность двигателей, Вт;

Р_осв – номинальная мощность линии освещения, Вт;

η – коэффициент полезного действия;

сosφ – коэффициент мощности.

кВА

Полученная суммарная мощность трансформатора округляется до стандартной S_Т=160кВ∙А.

4. В ЫБОР КОМПЛЕКТНОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ

ПОДСТАНЦИИ Номинальное вторичное напряжение силового трансформатора должно соответствовать номинальному напряжению нагрузки. Мощность силового трансформатора S_T должна быть не менее суммарной мощности нагрузки, т.е. S_T > S_КТП. По данным условиям из таблицы 1.2 выбираем КТП.

Таблица 1.2 – Технические характеристики типовых комплектных

трансформаторных подстанций

Марка	Номинальная мощность, кВ-А	Напряжение, кВ		Габаритные размеры, мм, не более			Масса, кг
		ВН | НН		длина	ширина	высота
КТП-63-6/0,4	63	6	0,4	1300	1300	2740	995
КТП-63-10/0,4	63	10	0,4	1300	1300	2740	995
КТП-100-6/0,4	100	6	0,4	1300	1300	2740	1100
КТП-100-10/0,4	100	10	0,4	1300	1300	2740	1100
КТП-160-6/0,4	160	6	0,4	1300	1300	1385	1385
КТП-160-10/0,4	160	10	0,4	1300	1300	2740	1385

Принимается к установке КТП 160 – 10/0,4;где: 160 кВА – номинальная мощность; 10 кВ – входное напряжение, 0,4 кВ – выходное напряжение.

5. В ЫБОР СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА КТП.

Силовые трансформаторы являются основной составляющей всех понижающих подстанций. Для электроснабжения потребителей напряжением до 1 кВ (220 В, 380 В, 500 В, 600 В) создают трансформаторные подстанции с высшим напряжением на 6,10 кВ.

В большинстве случаев для комплектных трансформаторных подстанций применяют масляные трансформаторы, т.к. сухие или элегазовые (SF6) в 2 - 2,5 раза дороже масляных.

Таким образом, масляные трансформаторы выбираются по следующим критериям:          - мощность трансформатора должна быть больше или равной суммарной мощности нагрузки (как правило, равна мощности комплектной трансформаторной подстанции);

- по номинальному вторичному напряжению, равному номинальному линейному напряжению нагрузки;

- номинальный ток вторичной обмотки трансформатора должен быть больше суммы токов всех трех линий нагрузки.

В соответствии с этими условиями из таблицы 1.3 выбирается трансформатор ТМ-160/10, для которого заданы следующие характеристики:

S = 160 кВА; Uк =4,5 %; Р х =0,565 кВт; Р к = 2,365 кВт.

Данный трансформатор может быть установлен в комплектной трансформаторной подстанции

Т аблица 1.3 – Технические характеристики силовых трансформаторов

Трансформаторы силовые масляные общего назначения трехфазные двух и трехобмоточные с охлаждением естественным масляным (М) класса напряжения 10 кВ
Тип	S,kB-A	Uк	Потери, кВт
			Рх	Рк
ТМ-25/10	25	4,5	0,135	0,600
ТМ-40/10	40	4,5	0,190	0,880
ТМ-63/10	63	4,5	0,265	1,280
ТМ-100/10	100	4,5	0,365	1,970
ТМ-160/10	160	4,5	0,565	2,365
ТМ-250/10	250	4,5	0,820	3,700
ТМ-400/10	400	4,5	1,050	5,500
ТМ-630/10	630	5,5	1,560	7,600