Расчет мощности силовых трансформаторов понижающей подстанции с учетом компенсации реактивной мощности

Выбор мощности трансформаторов производится на основании расчетной электрической нагрузки в НУРе. В ПУРе (при отключении одного трансформатора) для надежного электроснабжения потребителей предусмотрено их питание от оставшегося в работе трансформатора. При этом все неответственные потребители, для снижения загрузки трансформатора, отключаются.

Из стандартного ряда трансформаторов выбираем трансформатор марки ТМ-400/10.

Параметры трансформатора возьмем из [4].

Таблица 3.2 Параметры трансформатора ТМ-400/10

кВА.	Напряжение, кВ.	. кВт.	. кВт.	. %.	%.
		0,4.	0,9.	5,5.	4,5.	1,8.

Рассчитаем пропускную способность трансформаторов по реактивной мощности:

Рассчитаем значение оптимальной реактивной мощности, передаваемой из энергосистемы в сеть предприятия в период максимальных нагрузок энергосистемы для проектируемых и действующих предприятий.

(3.3).

где — значение оптимальной реактивной мощности, передаваемой из энергосистемы в сеть предприятия в период максимальных нагрузок энергосистемы для проектируемых и действующих предприятий.

— такой тангенс угла, который обеспечит устойчивую работу энергосистемы;

— расчетная нагрузка по активной мощности потребителя.

Значение задаются энергосистемой. Как правило, это значение приравнивают к .

Первая смена:

Вторая смена:

Как видим, пропускная способность трансформатора позволяет обеспечить передачу реактивной мощности в НУРе, но не позволяет в ПУРе следовательно, компенсацию требуемой реактивной мощности будем осуществлять на низкой стороне.

Применим в качестве компенсирующего устройства батареи косинусных конденсаторов (что позволит сгенерировать столько реактивной мощности, сколько будет необходимо) установленных на низшей стороне.

Рассчитаем потери реактивной мощности холостого хода трансформатора:

(3.4).

Активное сопротивление двухобмоточного трансформатора рассчитаем по формуле:

(3.5).

Реактивное сопротивление рассчитаем по формуле:

(3.6).

Рассчитаем загрузочные потери реактивной мощности в трансформаторе:

(3.7).

где , — активная и реактивная мощности, что протекают по сопротивлениям;

• — напряжение;
• — реактивное сопротивление, потери в котором рассчитываем.

Первая смена:

Вторая смена:

Суммарные потери реактивной мощности:

Первая смена:

Вторая смена:

Найдем значения реактивной мощности, которые необходимо скомпенсировать:

(3.8).

где — мощность конденсаторной установки;

• — расчетная нагрузка цеха по допустимому нагреву по реактивной мощности;
• — суммарные потери реактивной мощности в силовом трансформаторе;
• — реактивная мощность, выделяемая энергосистемой в сеть потребителя.

Первая смена:

Вторая смена:

Учитывая тот факт, что сгенерированная в сеть реактивная мощность стоит в 3 раза дороже, чем потребленная из сети, применим низковольтную регулируемую конденсаторную установку типа АУКРМ-0,4−200−25 УХЛ4 [5]. Номинальная мощность установки 200 кВАр, мощность одной ступени 25 кВАр.

Баланс реактивной мощности с учетом компенсации:

Первая смена:

Вторая смена:

Знак «+» говорит о том, что мы недокомпенсировали соответствующее значение реактивной мощности, и она будет получена из энергосистемы.