Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Определение коэффициента загрузки трансформаторов.

На территории 3 микрорайона расположено семь двухтрансформаторных подстанций с мощностями 315 кВА, 320 кВА, 400 кВА, 630 кВА и две комплектно-трансформаторные подстанции наружной установки мощностью 250 кВА. Потребители 3 микрорайона относятся ко второй категории по надежности, где целесообразно использовать двухтрансформаторные подстанции с двухлучевыми схемами питания. В случае выхода из строя одного из трансформаторов, второй берет на себя нагрузку первого. Переход нагрузки вышедшего из строя трансформатора на рабочий трансформатор, выполняется автоматически.

Определяем действующую нагрузку ТП-20.

P_р.тп = P_max + K₁ * P_р.о + K₂ * P_р.с + K₃ * P_р.х.с, (11).

где:

P_max — максимальная расчетная нагрузка жилых и общественных зданий, кВт;

K₁, K₂, K₃; P_р.о, P_р.с, P_р.х.с — значения и коэффициенты участия в максимуме соответствующих нагрузок.

P_р.тп = 359,82 + 1,1 * 4,5 + 1,1 * 22,5 + 1,1 * 8,5 = 398,82 кВт.

Трансформаторы ТП проверяются по действительным значениям коэффициентов загрузки и сопоставляются с допустимыми их значениями.

K_{з. норм} =, (12).

K_з.авар =, (13).

где:

K_{з. норм}, K_з.авар — коэффициент загрузки трансформатора в нормальном и.

в аварийном режиме;

S_р.тп — потребляемая расчетная полная нагрузка ТП, кВА;

S_тр.ном — номинальная мощность трансформатора, кВА.

n_тр — количество трансформаторов, шт.

K_{з. норм} = = 0,62;

K_з.авар = = 1,25.

Рассчитываем потребляемую расчетную полную нагрузку ТП-20.

S_р.тп = S_ж.д + S_р.общ, (14).

где:

S_р.тп — потребляемая расчетная полная нагрузка ТП, кВА.

S_р.тп = 376,4 + 25,05 = 401,45 кВА.

Таблица 8 — Определение коэффициента загрузки трансформаторов.

Таблица 9 — Паспортные данные трансформаторов ТП-20.

Определить потери реактивной мощности на холостом ходу.

?Q_xx = S_{ном. тр} *, (15).

где:

?Q_xx — потери реактивной мощности на холостом ходу, кВар;

S_тр.ном — номинальная полная мощность трансформатора, кВА;

I_xx — ток холостого хода, %.

?Q_{xx тр} = 320 * = 19,2 кВар;

Расчёт потерь активной мощности на холостом ходу.

?P_xx^? = ?P_xx + k_ип *?Q_xx, (16).

где:

• ?P_xx^? — потери активной мощности на холостом ходу, кВт;
• ?P_xx — потери активной мощности, кВт;

K_ип -коэффициент изменения потерь, (задаётся энергосистемой и равен 0,05).

?P_{xx тр}^? = 1,90 + 0,05 * 19,2 = 2,86 кВт.

Определение потерь реактивной мощности при коротком замыкании.

?Q_кз = S_{ном. тр} *, (17).

?Q_кз — потери реактивной мощности при коротком замыкании, кВт;

U_кз — потери напряжения при коротком замыкании, %.

?Q_кз тр = 320 * = 33,6 кВар.

Определение потерь активной мощности при коротком замыкании.

?P_кз^? = ?P_кз + K_иn * ?Q_кз, (18).

где:

• ?P_кз^? — потери активной мощности в трансформаторе при коротком замыкании, кВт;
• ?P_кз — потери активной мощности при коротком замыкании (табличная), кВт;

K_ип -коэффициент изменения потерь, (задается энергосистемой и равен 0,05).

?P_{кз тр} ^? = 6,20 + 0,05 * 33,6 = 7,88 кВт.

Расчёт экономически выгодной мощности, при которой необходимо переходить на параллельную работу двух трансформаторов.

S_Э = S_тр.ном *, (19).

где:

S_Э — мощность при которой необходимо переходить на работу с двумя трансформаторами, кВА;

n — количество трансформаторов, шт;

S_Э тр = 320 * = 272 кВА.