Выбор числа, мощности, места расположения и типа цеховых подстанций

 

Подстанции должны располагаться как можно ближе к центру питаемых нагрузок. Рекомендуется к установке комплектные распределительные устройства и подстанции. Наивыгоднейшим является смещение подстанций на некоторое расстояние от геометрических центров питаемых ими потребителей. С этой целью выполняются внутрицеховые, встроенные и пристроенные КТП. Выбор места расположения зависит от ширины (числа пролетов) и протяженности цеха, а также от технологического процесса и условий среды внутри цеха. При наличии цехов с малой расчетной мощностью они должны снабжаться электроэнергией от ближайших цехов линиями 0,4 кВ, а их мощность суммируется с мощностью питающего цеха.

Ориентировочный выбор мощности и числа цеховых КТП производится по удельной плотности нагрузки, кВА/м²:

 

, (4.1)

 

где S_p – расчетная нагрузка цеха, кВА;

F – площадь цеха, м².

Для цеха № 18:

 

.

 

Расчет для остальных цехов приведен в таблице 4.1

Плотность нагрузки 10 кВ цеха № 18, кВА/м²:

 

.

 

Выбор мощности трансформаторов выполняется исходя из их рациональной загрузки в нормальном режиме с учетом минимального, необходимого резервирования в послеаварийном режиме. При этом учитывается компенсация реактивной мощности.

Таблица 4.1 – Удельная плотность цеховых нагрузок

№ цеха	Sр.ц.	Sр.ц.(10кВ)	F	Gp	Gp (10кВ)
кВА	кВА	м2	кВА/м2	кВА/м2
	190,102	-	5 000	0,038	-
	169,819	-	5 200	0,033	-
	217,796	-	3 600	0,060	-
	3973,396	3000,000	60 000	0,066	0,050
	319,750	1376,000	1 800	0,178	0,764
	67,274	-		0,084	-
	78,226	-	8 400	0,009	-
	21,957	-	3 200	0,007	-
	34,613	-	1 200	0,029	-
	77,507	-	4 400	0,018	-
	1625,542	-	7 500	0,217	-
	374,645	-	4 800	0,078	-
	16,950	-	3 000	0,006	-
	25,280	-	3 000	0,008	-
	231,761	-	4 500	0,052	-
	134,581	-	1 200	0,112	-
	562,742	-	8 400	0,067	-
	859,752	2025,000	1 500	0,573	1,350
	16,406	-		0,027	-
	444,890	-	5 800	0,077	-
	132,005	-		0,165	-

 

Расчетная номинальная мощность, кВА:

 

, (4.2)

 

где Р_см – средняя нагрузка за максимально загруженную смену, кВА;

 

Р_см = Р_р/К_М,

 

где К_М – коэффициент максимума, принимаемый равным 1,05;

n – число трансформаторов на КТП;

К_з – коэффициент загрузки, принимаемый:

0,7 – для двухтрансформаторных КТП при преобладании потребителей I и II категорий;

0,95 – для однотрансформаторных КТП при преобладании потребителей III категории.

Значение К_з определяется с учетом допустимой перегрузки трансформатора. Полученное значение S_T округляется до стандартного значения, уточняется К_з по формуле:

 

, (4.3)

 

где S_ном.тр. – номинальная мощность выбранного трансформатора.

Соответствие уточненного значения К_з рекомендуемому, позволяет судить о соответствии перегрузочной способности трансформатора требуемой

 

, (4.4)

 

с учетом отключения потребителей III категории.

Выбор трансформаторов приведен в таблице 4.2.

 

Таблица 4.2 – Выбор места расположения, числа и мощности КТП

№ КТП	№ цеха	потребители	тип КТП	Рр, кВт	Рсм, кВт	Кз	nтр	Sном.тр, кВА	Sном., кВА	Кз уточ.
вариант 1
		1,2,3	встроен.	429,310	408,866	0,70		292,047		0,82
		4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70		567,536		0,63
		4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70		567,536		0,63
		4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70		567,536		0,63
		5,6,7,8	встроен.	357,289	340,276	0,70		243,054		0,68
		11(50%)	встроен.	484,565	461,941	0,70		329,636		0,92
		11(50%)	встроен.	484,565	461,491	0,70		329,636		0,92
		12,15(50%)	пристр.	350,442	333,754	0,95		351,320		0,83
		16,18	встроен.	812,129	773,456	0,70		552,468		0,61
		19,20,21	встроен.	371,329	353,647	0,70		252,605		0,71
		10,13,14, 15(50%),17	встроен.	551,938	525,655	0,95		553,321		0,83
вариант 2
		1,2,3	встроен.	429,310	408,866	0,70		292,047		0,82
		4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70		567,536		0,63
		4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70		567,536		0,63
		4,9(1/3)	встроен.	834,278	794,551	0,70		567,536		0,63
		5,6,7,8	встроен.	357,289	340,276	0,70		243,054		0,68
		11(50%)	встроен.	484,565	461,941	0,70		329,636		0,58
		11(50%)	встроен.	484,565	461,491	0,70		329,636		0,58
			пристр.	284,352	270,811	0,95		285,065		0,68
		10,13,14,15	встроен.	300,184	285,890	0,95		300,936		0,71
			встроен.	398,160	379,200	0,95		399,158		0,95
			встроен.	731,813	696,964	0,70		497,832		0,55
		19,20,21	встроен.	371,329	353,647	0,70		252,605		0,71

 

Все трансформаторы подходят по перегрузочной способности при условии отключения части или всех неответственных потребителей.

Пример. Проверка на перегрузочную способность трансформаторов КТП1 по формуле (4.4)

 

,

 

значит отключается часть неответственных потребителей (III категория): 50% от СП2.

 

,

 

условие выполняется, значит трансформатор проходит по перегрузочной способности и принимается к установке на КТП1.