Расчет электрической сети

Выбор мощности и числа трансформаторов

Выбор типа, числа и схем питания подстанций должен быть обусловлен величиной и характером электрических нагрузок, размещением нагрузок на генеральном плане предприятия, а также производственными, архитектурно-строительными и эксплуатационными требованиями. Должны учитываться, кроме того, конфигурация производственных помещений, расположение технологического оборудования, условия окружающей среды, условия охлаждения, требования пожарной и электрической безопасности и типы применяемого электрооборудования.

Двух трансформаторные главные понизительные подстанции (в том числе и цеховые) подстанции применяются при преобладании потребителей 1-й и 2-й категорий, а также при наличии неравномерного суточного или годового графика нагрузки.

При выборе числа и мощности трансформаторов подстанций рекомендуется: трансформаторы мощностью более 1000кВ*А применять при наличии группы электроприемников большой мощности или значительного числа однофазных электроприемников, а также при наличии электроприемников с частыми пиками нагрузки (например, электросварочных установок) и в цехах с высокой удельной плотностью; стремиться к возможно большей однотипности трансформаторов цеховых подстанций; при двухтрансформаторных подстанциях, а также при одно-трансформаторных подстанциях с магистральной схемой электроснабжения мощность каждого трансформатора выбирать с таким расчетом, чтобы при выходе из строя одного трансформатора оставшийся в работе трансформатор мог нести всю нагрузку потребителей 1-й и 2-й категорий (с учетом допустимых нормальных и аварийных нагрузок); при этом потребители 3-й категории могут временно отключаться. Для этого номинальная мощность трансформаторов двух трансформаторной подстанции принимается равной 70% от общей расчетной нагрузки цеха. Тогда при выходе из строя одного из трансформаторов второй на время ликвидации аварии оказывается загруженным не более чем на 140%, что допустимо в аварийных условиях.

Чтобы выбрать наиболее рациональный вариант электроснабжения, обычно рассматривают не менее двух вариантов числа и мощности трансформаторов на подстанции, сравнивая их по технико-экономическим показателям.

Число и мощность трансформаторов выбираются по:

графику нагрузки потребителя и подсчитанным величинам средней и максимальной мощности;

технико-экономическим показателям отдельных намеченных вариантов числа и мощности трансформаторов с учетом капитальных затрат и эксплуатационных расходов;

категории потребителей с учетом наличия у потребителей нагрузок 1-й категории, требующих надежного резервирования; экономически целесообразному режиму, под которым понимается режим, обеспечивающий минимум потерь мощности и электроэнергии в трансформаторе при работе по заданному графику, нагрузки.

Число и мощность трансформаторов выбираются с учетом перегрузочной способности трансформатора. Для этого по суточному графику нагрузки потребителя устанавливается продолжительность максимума нагрузки t (ч) и коэффициент заполнения графика Кз.г.=Sср./Sмакс Где Sср, Sмакс — средняя и максимальная нагрузки трансформатора.

По значениям Кзг и t определяют коэффициент кратности допустимой Нагрузки Кн.=Iмакс./Iном, откуда Sном=Sмакс/Кн Если в летнее время максимум нагрузки меньше номинальной мощности трансформатора на р°/о, то в зимнее время допускается перегрузка трансформатора на те же р°/о, но не более чем на 15%, Суммарная перегрузка за счет суточной и летней недогрузок должна быть не более 30% для трансформаторов, установленных на открытом воздухе в местностях, где среднегодовая температура воздуха принята +5°, а максимальная. +40°. Допустимые суммарные перегрузки для трансформаторов, установленных внутри помещений, не должны превышать 20%.

После выявления всех перечисленных показателей сравниваемых вариантов рассматривают вопрос об обеспечении необходимой надежности и резервирования электроснабжения при аварийном выходе из строя одного из трансформаторов.

Допускается при Кз.г.<0,75 перегрузка одного трансформатора до 140% в аварийном режиме продолжительностью 5 сут не более 6 ч в сутки.

При наличии на двухтрансформаторной подстанции потребителей 1-й (S1) и 2-й (S2) категорий мощность одного трансформатора проверяется в аварийном режиме:

Shom1>=S1+S2.

Следует подчеркнуть, что для проектируемых подстанций, если неизвестны график нагрузки потребителей, мощность трансформаторов выбирают на основании расчетной максимальной нагрузки.

Для действующих предприятий при наличии графика нагрузки выбор и проверку мощности трансформаторов производят с учетом коэффициента допустимой нагрузки трансформаторов.

Выбор мощности трансформатора только по максимальной нагрузке без учета действительного графика нагрузки приводит в ряде случаев к завышению его мощности.

ГОСТ 14 209 — 85 устанавливает систематические допускаемые перегрузки из условия нормального суточного износа трансформатора при нагреве до 95° С.

Выбор трансформаторов для ГПП производим согласно:

Кав — допустимый коэфф. перефузки тр-ра в аварийных случаях (Кав=1,4).

S’p — мощность расчетная, берем из таблиц.

Выбираем тип трансформаторов по 2.106(1). По полученным мощностям для установки подходит ТРДН-25 000М10.

Таблица 1.2 Параметры трансформатора.

Коэффициент загрузки трансформатора, при условии работы двух тр-ов:

При условии работы одного трансформатора:

Расчет потерь в трансформаторе:

Активные потери рассчитываются по формуле:

P=Pxx=К32*Ркз=30+0.552*120=1980(кВт), где Реактивные потери рассчитываются по формуле: