Выбор числа, мощности и места расположения цеховых трансформаторов

Выбор типа трансформаторов осуществляется в зависимости от требований окружающей среды. Для внутренней установки рекомендуется применение масляных трансформаторов, но с ограничениями по числу и мощности. Для внутрицеховых подстанций с трансформаторами сухими или с негорючим жидким (твердым) диэлектриком мощность трансформаторов, их число, расстояние между ними, этаж, на котором они могут быть установлены, не ограничиваются.

Трансформаторы с охлаждением негорючей жидкостью целесообразно применять в производственных помещениях, где по условиям среды, по числу, значению мощности и этажности нельзя применять масляные трансформаторы. Сухие трансформаторы мощностью не более 100 - 630 кВА применяют главным образом на испытательных станциях, в лабораториях и других установках с ограничениями по условиям пожарной безопасности.

Выбор числа цеховых трансформаторов осуществляется одновременно с выбором компенсирующих устройств.

Минимальное число цеховых трансформаторов определяют по формуле

(1)

где S_р - полная расчетная нагрузка потребителей на напряжении до 1 кВ;

К_з - коэффициент загрузки трансформаторов, принимаемый в зависимости от категории надежности потребителей электроэнергии;

S_ном.тр. - номинальная мощность цехового трансформатора, принимаемая в зависимости от удельной плотности нагрузки.

Полученное значение округляется до ближайшего большего целого числа.

На выбор номинальной мощности трансформатора влияют следующие факторы: затраты на питающую сеть 0,4 кВ, потери мощности в этой сети и потери мощности в трансформаторах, затраты на строительную часть подстанции.

Число и мощность трансформаторов зависят от распределения потребителей по площади цеха, наличия места для расположения цеховых подстанций, характера и режима работы электроприемников.

В проектной практике для двухтрансформаторных цеховых подстанций при преобладании потребителей I категории коэффициент загрузки трансформаторов принимается в пределах 0,6-0,7. Коэффициент загрузки цеховых трансформаторов может быть принят: при преобладании потребителей II категории 0,7 - 0,8, а при потребителях III категории - 1.

При этом число трансформаторов N_т связано с их номинальной мощностью следующим образом:

(2)

где S_{ном.тр.э} – экономически целесообразная номинальная мощность трансформатора.Значение S_{ном.тр.э} принимают в зависимости от удельной плотности расчетной нагрузки. S_уд: до 0,2 кВА/м² - до 1000 кВА; от 0,2 до 0,5 кВА/м² - от 1000 до 1600 кВА; свыше 0,5 кВА/м² - 1600 и 2500 кВА.Если S_уд 0,4 кВА/м², то независимо от требований надежности электроснабжения целесообразно применять двухтрансформаторные подстанции. Если вначале целесообразна установка трансформаторов 1000 кВА, то через несколько лет при росте нагрузок их не обязательно менять на большую мощность, обычно осуществляют дополнительную установку трансформаторов, стараясь сохранить тип и мощность. Трансформаторы мощностью 630 кВА и менее следует применять для питания вспомогательных цехов и участков предприятий.В тех случаях, когда нагрузка не распределена, а сосредоточена на отдельных участках цеха, номинальную мощность трансформаторов по критерию удельной плотности нагрузки не выбирают.

 

5. Выбор электрооборудования напряжением выше 1000 В: выключатели. разъединители, отделители, короткозамыкатели

Выбор высоковольтных выключателей (ячеек).

Все высоковольтные потребители подстанций (цеховые трансформаторы, высоковольтные двигатели, батареи конденсаторов), подсоединяют посредством высоковольтных ячеек. Рекомендуется использовать комплектные ячейки КРУ и КСО. Такое решение позволяет суще­ственно повысить производительность монтажных работ, сократить стоимость подстанций, повысить надежность электроснабжения и безопасность обслуживания.

Условия выбора и проверки силовых выключателей

Uномв ≥ Uнс Iномв ≥ Iавлэп Iоткл ≥ Ik1 Iдин ≥ iyдк1 ; Iоткл t≥ Ik1 t

(29)

Выбор разъединителей, отделителей, короткозамыкателей.

Разъединители применяют для отключения и включения цепей без тока и для создания видимого разрыва цепи в воздухе. Короткозамыкатели и отделители - это специальные разъединители, име­ющие автоматически действующие приводы. При выборе короткозамыкателей необходимо учитывать режим нейтрали сети.

Условия выбора и проверки разъединителей и отделителей

Uномр ≥ Uнс Iномр ≥ Iавлэп Iдин ≥ iyдк2 ; Iтерм. ≥ Ik2

(30)

Условия выбора и проверки короткозамыкателей

(31)