2.4. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции.

Трансформаторы на цеховых подстанциях и на ГПП выбираем по расчетной нагрузке с учетом компенсации реактивной мощности. При выборе учитываем категорию по надежности электроснабжения. Расчеты сводим в таблицу 5.

Определяем количество трансформаторов:

N=2

Определяем номинальную мощность трансформатора:

S_н= кВА (26)

где S_н – номинальная мощность трансформатора

S_р – полная расчетная мощность

К_з – коэффициент загрузки, принимаем 0,7

Выбираем стандартный трансформатор по справочной литературе:

ТМ–1000/10

Проверяем трансформатор в аварийном режиме:

1,4×S_тр≥S_р (27)

где S_тр – мощность выбранного трансформатора, кВА

S_р – расчетная мощность, кВА

1,4×1000 кВА≥1093 кВА

1400 кВА≥1093 кВА

Условие верное.

Определяем реальный коэффициент загрузки:

К_з= (28)

где S_р – расчетная мощность, кВА

N – количество трансформаторов, шт.

S_тр – мощность выбранного трансформатора, кВА

К_з

Трансформаторы для других цехов рассчитываются аналогично.

Выбираем трансформатор на ГПП

Определяем номинальную мощность трансформатора:

S_н= , кВА

S_н кВА

Выбираем стандартный трансформатор по справочной литературе:

ТМ–4000/35

Проверяема трансформатор в аварийном режиме

1,4×S_тр≥S_р

1,4×4000 кВА≥5300 кВА

5600 кВА≥5300 кВА

Условие верное.

Определяем реальный коэффициент загрузки

К_з=

К_з

2.5. Расчет и выбор электрической сети, напряжением выше 1 кВ

Сеть внешнего электроснабжения выполняется воздушной линией электропередачи заданного напряжения U=35 кВ. Сеть внутреннего электроснабжени я выполняется кабельными линиями напряжением U=10 кВ марки ААБ, при этом учтем принятое число ступеней схемы. Сечение проводов воздушной линии выбираем по экономической плотности тока и проверим по необходимым параметрам.

Сечение кабельных линий до цеховых подстанций выбираем тоже по экономической плотности тока, а сечение кабельных линий до электродвигателей высокого напряжения выбираем по длительно допустимому току.

Выберем ВЛ марки АС:

Напряжение после компенсации U=35 кВ

Полная мощность после компенсации S_р=5410 кВА

Реактивная мощность после компенсации Q_р=2087 кВАр

Активная мощность после компенсации P_р=4990 кВт

Определим расчетный максимальный ток линии на каждую цепь:

I_рмах= , А (29)

где S_р – полная мощность после компенсации, ВА

U – напряжение питающей сети, В

Iрмах а

Определим экономическое сечение проводника:

F_эк= мм² (30)

,где – расчетный максимальный ток линии, А

j_эк – экономическая плотность тока, А/мм². Берем из справочной литературы. j_эк=1,3 А/мм². Примем Т_мах=6000 ч.

По расчетному экономическому сечению проводника определяем из таблицы ближайшее стандартное сечение и соответствующий ему длительно допустимый ток, оформляем запись выбранного проводника.

F_ст=35 мм²

I_дд=175 А

AC-35 – алюминиевая воздушная линия со стальным сердечником, сечением 35 мм².

Проверим выбранное сечение по длительно допустимому току в аварийном режиме (в случае выхода из строя одной цепи воздушной линии):

I_дд≥2×I_рмах

175≥2×45,5

175≥91

Условие верное

Проверим выбранное сечение по коронированию и механической прочности.

Проверка по коронированию:

F≥F_мин

35≥35

Сечение проходит по коронированию.

Проверка по механической прочности:

F≤F_мах

35≤150

Сечение проходит по механической прочности.

Найдем активное сопротивление воздушной линии:

R_л=R₀×L, Ом (31)

где R₀ – удельное активное сопротивление, R₀=0,442 Ом/км

L – длинна воздушной линии, L=14 км

R_л=0,442×14=6,188 Ом

Найдем реактивное сопротивление воздушной линии:

X_л=X₀×L, Ом (32)

где X₀ – удельное реактивное сопротивление, X₀=0,438 Ом/км

L – длинна воздушной линии, L=14 км

X_л =0,438×14=6,132 Ом

Проверим выбранное сечение по потере напряжения:

ΔU= ,% (33)

где R_л – активное сопротивление воздушной линии, Ом

X_л – реактивное сопротивление воздушной линии, Ом

U – напряжение питающей сети, В

= 0,92

=0,39

Выбранное сечен ие проходит по потере напряжения т. к. потеря составляет менее 5%.

Выберем кабель ААБ от ГПП до ТП1:

Расчетная активная мощность Р_р=1026,425 кВт

Расчетная реактивная мощность Q_р=375,8 кВАр

Расчетная полная мощность S_р=1093,1 кВА

Находим расчетный максимальный ток линии:

I_рмах= , А