Выбор числа трансформаторных подстанций и мощности трансформаторов на ТП

Выбор числа и мощности ТП необходимо производить по технико-экономическим расчетам сети 0,4 кВ и 10 кВ, учитывая плотность нагрузки () в районе и категорию электроприемников по надежности электроснабжения [1].

Плотность нагрузки, отнесенная к шинам 0,4 кВ ТП, определяется:

(МВ*А/км²).

где: S_района— суммарная мощность электроприемников.

F_района— кв.км. площадь района.

МВ*А/км².

В районах малоэтажной застройки (до 6 этажей) мощность трансформаторов ТП в зависимости от плотности нагрузки на шинах 0,4 кВ рекомендуется принимать:

Плотность нагрузки, Мощность трансформаторов ТП, MВт/км² кВА.

свыше 2,0 до 5,0 1×400.

свыше 5,0 до 8,0 1×630.

В районах многоэтажной застройки (9 этажей и выше) при плотности нагрузки 8 МВт/км² и более оптимальная нагрузка РП должна составлять: при напряжении 10 кВ — 12 МВт; при напряжении 6 кВ — 8 МВт.

Оптимальная мощность двухтрансформаторных ТП в этих районах — 2×630 кBА.

Для рассчитываемого района с плотностью нагрузки =9,24 МВ*А/ км². оптимальная мощность трансформаторной подстанции (ТП) составляет 1,05 МВА, т. е. можно выбрать 2*630 кВ*А.

К 3 категории относятся электроприемники не подходящие под определения 1 и 2 категорий.

Допускается питание электроприемников 2 категории от одного трансформатора при наличии централизованного резерва от второго независимого источника питания на низком напряжении трансформатора [1].

Большие материальные затраты на резервирование по низкой стороне трансформаторов ТП, отсутствие в городе централизованного резерва, а также наличие электроприемников 1 категории (охранная и пожарная сигнализация в отделениях банка) дает основание утверждать, что применение одно-трансформаторных подстанций неэффективно [3].

На основании выше изложенного принимаем двух трансформаторные подстанции.

При выборе мощности трансформаторов на ТП должна учитываться допустимая перегрузка трансформаторов в после аварийном режиме, которая составляет 140% номинальной мощности в течение 5 дней по 6 часов в сутки, если в нормальном режиме трансформаторы загружены не более, чем на 85−90% их номинальной мощности. Принимаем 35 ТП с учетом по возможности равномерности их загрузки.

Разбиваем район на участки.

Расчётная электрическая нагрузка линий 0.38 кВ и ТП № 1 определяется по [1]:

(Квт),.

где: — наибольшая из питаемых нагрузок;

— расчётные нагрузки остальных электроприёмников по таблицам 2.1.7 и 2.1.8;

— коэффициент участия i-го потребителя в максимуме нагрузки[4] (2.1.6).

Р_р1=302,620+0,9*106,272+0,9*106,272+0,9*106,272+0,9*106,272+0,8*42,000 =718,799 кВт.

Q_р1=117,048+0,9*44,124+0,9*44,124+0,9*44,124+0,9*44,124+0,8*18,060=290,344 кВАр

775,224, кВ*А.

Коэффициент загрузки трансформаторов составляет [7]:

(2.2.4).

где: — максимальная нагрузка ТП, (кВ*А);

— номинальная мощность трансформаторов, (кВ*А).

В нормальном режиме:

=0.62.

В послеаварийном режиме:

=1.23.

Таким образом, в нормальном режиме каждый трансформатор на ТП № 1 загружен на 62% своей номинальной мощности, а в послеаварийном режиме — на 23% перегружен, что удовлетворяет требованиям [3].

Зная нагрузки и местоположение зданий подключаемых к той или иной ТП, определяем местоположение ТП в кварталах.

Для каждой группы электроприёмников находим центр электрических нагрузок [8]:

(мм),.

(мм),.

где: — расчётная мощность i-го объекта, (кВ*А);

— проекция i-ой мощности на ось X, Y соответственно, (мм).

Центр электрических нагрузок отдельного здания располагается в геометрическом центре тяжести фигуры, изображающей здание на плане.