Расчет КТП. 
Электроснабжение кузнечного цеха завода экскаваторов

Расчет цехового трансформатора

Цель расчета: определение подходящего по мощности трансформатора для питания проектируемого цеха.

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) — это электрическая установка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электроэнергии трехфазного тока. Она состоит из одного или двух трансформаторов, устройства высшего напряжения УВН) с коммутационной аппаратурой, комплектного РУ со стороны низшего напряжения (РУНН) и служит для распределения энергии между отдельными электроприемниками или группами электроприемников в цехе.

Условное обозначение комплектной трансформаторной подстанции КТП-Х/10//0,4−81-У1 расшифровывается так: К — комплектная, Т — трансформаторная, П — подстанция, Х — мощность силового трансформатора (25, 40, 63, 100, 160), кВА, 10 — класс напряжения в кВ, 0,4 -номинальное напряжение на стороне НН, 81 — год разработки, У1 — вид климатического исполнения.

Условия эксплуатации комплектных трансформаторных подстанций

Высота установки трансформатора над уровнем моря не более 1000 м.

Температура окружающего воздуха от -40 до +40 гр С.

Отсутствие тряски, вибрации, ударов.

Окружающая среда — невзрывоопасная, химически неактивная.

Гарантийный срок — три года со дня ввода КТП в эксплуатацию.

Защита КТП от многофазных коротких замыканий отходящих линий осуществляется выключателями со встроенными электромагнитными и тепловыми расцепителями.

Подключение комплектной трансформаторной подстанции при радиальной схеме питания. При радиальном питании КТП кабельными линиями от распределительного пункта 6 — 10 кВ по схеме блок — линия — трансформатор допускается глухое присоединение к трансформатору.

Подключение комплектной трансформаторной подстанции при магистральной схеме питания. Установка шкафа УВН с отключающей и заземляющей аппаратурой перед трансформатором КТП при магистральной схеме питания обязательна.

При мощности трансформаторов 1000 — 1600 кВА к одной магистрали следует присоединять две-три КТП, при меньшей мощностях — три-четыре.

Подключение комплектных трансформаторных подстанций мощностью 2500 кВА

КТП с трансформаторами мощностью 2500 кВА необходимо питать по радиальной схеме так как при магистральной схеме с двумя трансформаторами трудно выполнить селективную защиту на питающей линии.

Размещение внутрицеховых КТП. Внутрицеховые комплектные трансформаторные подстанции, как правило, размещают на первом этаже в основных и вспомогательных помещениях производств.

При техническом обслуживании комплектных трансформаторных подстанций (КТП) основным оборудованием, за которым нужно вести регулярное наблюдение и уход, являются силовые трансформаторы и коммутационная аппаратура распределительных щитов.

Завод изготовитель несет ответственность за работу КТП в течении 12 месяцев со дня ввода их в эксплуатацию, но не более 24 месяцев со дня отгрузки при условии соблюдения правил хранения, транспортировки и обслуживания.

Токи нагрузок при нормальной эксплуатации не должны превышать значений, указанных в заводских инструкциях. В подстанциях с двумя резервирующих друг друга трансформаторами, эксплуатационная нагрузка не должна превышать 80% номинальной. При аварийном режиме допускается перегрузка линий, отходящих от распределительных щитов, КТП, при защите их автоматами с комбинированными расцепителями.

Кроме показаний приборов, о нагрузке герметизированных трансформаторов типов ТНЗ и ТМЗ судят по давлению внутри бака, которое при нормальной нагрузке не должно превышать 50 кПа по показанию мановакумметра. При давлении 60 кПа срабатывает реле давления, выдавливая стеклянную диафрагму, давление при этом понижается до нуля. Резкое снижение внутреннего давления происходит и при потере герметичности трансформатора.

Если давление упало до нуля, проверяют целостность диафрагмы. Если она разбита, трансформатор отключают, и выясняют причину, приведшую к срабатыванию реле давления, и при отсутствии повреждения (т.е. реле сработало от перегрузки) устанавливают новую диафрагму и включают трансформатор под пониженную нагрузку. На герметизированных трансформаторах для контроля температуры в верхних слоях масла установлены термометрические сигнализаторы с действием на световой или звуковой сигнал при перегреве.

У трансформаторов, снабженных термосифонными фильтрами, во время эксплуатации контролируют нормальную циркуляцию масла через фильтр по нагреву верхней части кожуха. Если в пробе масла обнаруживают загрязненность, фильтр перезаряжают. Для этого фильтр разбирают, очищают внутреннюю поверхность от грязи, шлама и промывают чистым сухим маслом. При необходимости заменяют сорбент. Сорбент, полученный в герметической таре, можно применять без сушки.

Контроль за осушителем сводится к наблюдению за цветом индикаторного силикагеля. Если большая часть его окрашивается в розовый цвет, весь силикагель осушителя заменяют или восстанавливают нагревом его при 450 — 500 гр С в течение 2 ч, а индикаторный силикагель — нагревом при 120 гр С до тех пор, пока вся масса не окрасится в голубой цвет (приблизительно через 15 ч).

Удаление шлама и оксидной пленки с контактной системы переключателя ступеней, рекомендуется производить не реже 1 раза в год прокручиванием переключателя до 15 — 20 раз по часовой и против часовой стрелки.

Периодичность осмотров КТП устанавливается службой главного энергетика. Осмотр КТП производится при полном снятии напряжении на вводе и отходящих линиях.

Выбираем мощность трансформатора по следующей формуле:

S_т=Р_р/в*N=267,62/0,9*1=297,35кВА (3.1).

где Р_р — расчетная мощность цеха, равная 267,62 кВт;

в — коэффициент загрузки трансформатора, в=0,9;

N — число трансформаторов, N=1.

Выбираем трансформатор ТМ — 400/10 со следующими параметрами.

S_н= 400кВА, U_вн=10кВ, U_нн=0,4кВ, ?Р_к=5,7кВт, U_к=4,5%.

Найдем максимальную реактивную мощность, которую можно пропустить через трансформатор:

Q_Т=. (3.2).

Q_Т=квар.

Определяем мощность компенсирующих устройств:

Q_кн=Q_р-Q_т=156,53−395,67=-239,14кВАр. (3.3).

где Q_р — расчетная реактивная нагрузка цеха, Q_р=156,53:

Так как Q_кн<0, то компенсация не требуется.