4. Выбор числа и мощности трансформаторов.
Выбор типа, и мощности трансформатора на подстанции обусловлен величиной и характером нагрузок. ТП должны размещаться как можно ближе к центру размещения потребителей, поэтому рекомендуется применять ТП, встроенные в цех. Наибольшее распространение в последнее время получили КТП – комплексные трансформаторные подстанции.
При наличии потребителей 1 и 2 категории, а также при наличии неравномерного графика применяют двух трансформаторные подстанции. Число трансформаторов более двух применяется в исключительных случаях принадлежащим обосновании. Каждый трансформатор должен быть рассчитан на покрытие всех нагрузок 1 и основных нагрузок 2 категории при аварийном режиме.
На проектируемом участке цеха:
Sр мах=1192 кВА
U1=10 кВ – напряжение питающей сети.
U2=0,4 кВ – напряжение распределительной сети цеха.
Нагрузка представлена потребителями 1, 2 и 3 категории. Выбираем встроенную в цех комплективную двух трансформаторную подстанцию, с трансформаторами Sнт=1000 кВА. При работе трансформаторов каждый имеет коэффициент загрузки:
В аварийном режиме, при отключении одного из двух трансформаторов КЗАВ=88,6%, то есть перегрузки меньше допустимой.
Выбираем трансформатор по каталогу и его технические данные заносим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1.
Тип |
Sном, кВА |
U1н кВ |
U2н кВ |
Рхх кВт |
Ркз кВт |
Uкз % |
Iхх % |
ТПЗ - 1000 |
1000 |
10 |
0,4 |
1,2 |
10,8 |
5,5 |
1,2 |
- Определяем реактивные потери мощности в трансформаторах:
- Приняв Кэк=0,05 кВт/кВАР коэффициент потерь, экономический эквивалент реактивной мощности (задаётся энергосистемой), определяем приведённые потери активной мощности:
ΔР/хх = ΔРхх+Кэ ·ΔQхх = 1,9+0,05·12 = 2,5 кВт.
ΔР/кз = ΔРкз+Кэк·ΔQкз = 10,8+0,05·55 = 13,55 кВт.
- Нагрузка цеха изменяется по графику который приведён выше. При малых нагрузках (например в ночные часы суток) экономически более целесообразно держать в работе только один трансформатор, поэтому необходимо определить Sкр – критическую мощность, при которой необходимо подключить второй трансформатор:
Где n – количество работающих трансформаторов.
.
- Рассчитываем приведённые потери мощности и потери энергии за год согласно принятого графика:
ΔРтр = ΔР/хх+ К2загр· ΔР/кз кВт
Кзагр = Sнагр\Sнтр – коэффициент загрузки трансформатора, определяется для каждой ступени графика.
ΔW1 = ΔPтр1·Т1 кВт·ч
Расчёт заносим в таблицу 4.2.
Для первой ступени нагрузки (начиная с максимальной)
Sн = 1192 кВА; Т1 = 1460 часов.
Так как Sн = 1192 кВА > Sкр = 608 кВА работают два трансформатора.
ΔРтр =2,5+ (1192\2·1000)2 ·13,55 = 7,31 кВт.
ΔW1 = 7,31·1460 = 10677,2 кВт·ч.
Далее результаты расчёта приведёны в таблице 4.2.
Таблица 4.2.
№ |
Sн кВА |
Число работ тр-ов |
∆P кВт |
∆W кВт×ч |
1 |
119,2 |
1 |
2,69 |
6872,9 |
2 |
476,8 |
1 |
5,57 |
2033,8 |
3 |
1192 |
2 |
7,31 |
10677,2 |
4 |
476,8 |
1 |
5,57 |
2033,8 |
5 |
1192 |
2 |
7,31 |
10677,2 |
6 |
596 |
1 |
7,31 |
8004,4 |
7 |
357,6 |
1 |
4,22 |
1542,8 |
8 |
536,4 |
1 |
6,39 |
4666,7 |
9 |
119,2 |
1 |
2,69 |
6872,9 |
|
Итого |
|
|
53381,7 |
- Определяем общее потери энергии:
