Выбор мощностей цеховых трансформаторных подстанций и компенсирующих устройств

 

Расчетная нагрузка на шинах низкого напряжения трансформаторов для трансформаторной подстанции ТП-1 цеха №1 составляет (из табл. 1.4):

= 268,28 кВт; =271,21 кВАр.

Необходимая мощность компенсирующих устройств со стороны низкого напряжения трансформаторов ТП-1:

268,28*(1,03-0,33)=187,79 кВАр (1.9)

где – =0,33 – соответствует нормативному значению , равному 0,95.

Выбираем из табл. А2 компенсирующие устройства, результаты расчета приводим в табл. 1.5.

Таблица 1.5

№ цеха	Реактивная нагрузка цеха с освещением, , кВАр	Необходимая мощность компенсирующих устройств, , кВАр	Тип компенсирующего устройства	Номинальная мощность компенсирующего устройства, , кВАр	Номинальное напряжение, UНОМ, В	Количество компенсирующих устройств, , шт	Суммарная мощность компенсирующих устройств,
	277,21	187,79	УКМ58 – 0,4 – 200
	236,52	7,16	УКМ58 – 0,4 – 100
	985,82	438,25	УКМ58 – 0,4 – 536
	466,59	114,88	УКМ58 – 0,4 – 200
	355,08	88,77	УКМ58 – 0,4 – 100
	158,65	12,98	УКМ58 – 0,4 – 100
	297,2	74,1	УКМ58 – 0,4 – 100
	225,8	121,29	УКМ58 – 0,4 – 200

Суммарная мощность компенсирующих устройств для цеха №1, кВАр:

=2*200=400, (1.10)

где – количество компенсирующих устройств, шт.;

– номинальная мощность компенсирующего устройства, кВАр.

Тогда некомпенсированная реактивная мощность на стороне низкого напряжения трансформаторов ТП-1 составит:

277,21-400= -122,8 кВАр. (1.11)

Полная расчетная мощность с учетом компенсации определяется:

295 кВА. (1.12)

Номинальная мощность трансформатора на подстанции в соответствии с [1] определяется, МВА:

=0,7*295=206,5 (1.13)

Расчетная мощность трансформаторов, полученная по формуле 1.13, округляется до ближайшей стандартной мощности по шкале ГОСТ

11920-85, ГОСТ 12965-85, кВA:

25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600.

Выбираем для ТП-1 цеха №1 два трансформатора мощностью =250 кВА.

В нормальном режиме трансформаторы работать с коэффициентом загрузки:

=295/(2*250)=0,59<0,7 (1.14)

Загрузка трансформаторов в послеаварийном режиме (при выходе из строя одного из рабочих трансформаторов):

=295/250=1,18 <1,4 (1.15)

Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов остальных цеховых ТП аналогичен и сведен в табл. 1.6.

Таблица 1.6

№ подстанции	Потребители электрической энергии	Расчетные нагрузки	количество трансформаторов	Необходимая мощность трансформаторов, кВА	Номинальная мощность трансформаторов, , кВА	Загрузка трансформаторов в номинальном режиме,	Загрузка трансформаторов в аварийном режиме,
, кВт	, кВАр	, кВА
ТП-1	Цех №1	268,28	-122,8			206,5		0,59	1,18
ТП-2	Цех №2	716,75	36,52	716,7		501,69		0,56	1,13
ТП-3	Цех №3	1623,1	-86,18	1625,4		1137,78		0,5	1,01
ТП-4	Цех №4	1044,4	66,59	1046,5		732,55		0,52	1,04
ТП-5	Цех №5		155,08	821,7		575,19		0,65	1,3
ТП-6	Цех №6	432,7	-41,35	434,7		304,29		0,54	1,08
ТП-7	Цех №7	673,25	97,2	680,2		476,14		0,53	1,07
ТП-8	Цех №8	311,02	-174,2	356,48		249,55		0,7	1,4

 

Проведем расчет потерь мощности в трансформаторах ТП-1 цеха №1, а также передаваемой мощности с учетом этих потерь.

Трансформаторы выбираем из табл. А3, паспортные данные приводим в табл. 1.7.

Принимаем:

для высокой стороны		кВ;
для низкой стороны	0,4	кВ.

 

Таблица 1.7

Тип	Номинальная мощность, кВ∙А	Номинальное напряжение обмоток, кВ	Потери, кВт	Напряжение к.з. , %	Ток х.х. в % номинального тока
ВН	НН	нерабочего хода	короткого замыкания
ТМ-250			0,4	0,125	0,6	4,5	3,2
ТМ-630			0,4	2,27	7,6	5,5
ТМ-1600			0,4	4,3	16,5	5,5	1,3
ТМ-1000			0,4	3,8	12,7	5,5	1,6
ТМ-630			0,4	2,27	7,6	5,5
ТМ-400			0,4	1,45	5,5	4,5	2,1
ТМ-630			0,4	2,27	7,6	5,5
ТМ-250			0,4	0,125	0,6	4,5	3,2

 

Потери активной мощности, кВт:

=(0,6*(0,59^2)+0,125)*2=0,66 (1.16)

где - количество трансформаторов на ТП;

и - потери мощности в трансформаторе в режиме КЗ и холостого хода в соответствии;

– коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме.

Потери реактивной мощности, кВАр:

=

=( =23,8. (1.17)

Переданная активная мощность с учетом потерь в трансформаторах, кВт:

=268,28+0,66=268,94 (1.18)

Переданная реактивная мощность с учетом потерь в трансформаторах, кВАр:

=-122,8+23,8=-99 (1.19)

Переданная полная мощность с учетом потерь в трансформаторах, кВА:

=286,58. (1.20)

 

Расчет мощностей с учетом потерь в трансформаторах остальных цеховых ТП аналогичен и сведен в табл. 1.8.

Таблица 1.8

№ подстанции	Потери активной мощности, , кВт	Потери реактивной мощности, , кВАр	Переданная активная мощность, , кВт	Переданная реактивная мощность, , кВАр	Переданная полная мощность, , кВА
ТП-1	0,66	23,8	268,94	-99	286,58
ТП-2	9,3	46,9	726,05	83,42	730,82
ТП-3	16,85	85,6	1279,95	-0,58	1279,95
ТП-4	14,46	55,74	1058,86	122,33	1065,9
ТП-5	10,96	54,47	817,96	209,55	844,37
ТП-6	6,1	27,3	438,8	-14,05	439,02
ТП-7	8,8	44,66	682,05	141,86	696,64
ТП-8	0,83		311,85	-147,2	344,84
Итог*:			5584,46	296,33	5688,12

*Примечание.

=5688 кВА. (1.21)