Определение числа и мощности трансформаторов цеховых ТП

4.2. Определение числа и мощности трансформаторов цеховых ТП

Выбор типа ТП, мощности трансформаторов и местоположение ТП должен быть обусловлен величиной и характером электрически нагрузок, их размещением по цеху.

Электроснабжение потребителей цеха обеспечивается от одной ТП.

Для электроснабжения цеха рассмотрим установку однотрансформаторной подстанции, так как в отделения цеха установлены электроприемники II и III категории.

Расчетная электрическая нагрузка цеха была определена в п.1.1. и составляет

Р_Р=552 кВт                                          Q_Р=722,1 квар.

Осветительная нагрузка (п. 4.1.)

Р_ОСВ=39,5 кВт,                                    Q_ОСВ=56,88 квар.

Суммарная сменная нагрузка на ТП

Р_СМΣ=Р_{СМ Т-2}+Р_{СМ ШУ}+Р_{СМ СМУ}+Р_{СМ КСО}+Р_ОСВ

Р_СМΣ=82+53,06+16,02+247,8+39,5=438,4 кВт

Q_СМΣ=Q_{СМ Т-2}+Р_{СМ ШУ}+Q_{СМ СМУ}+Q_{СМ КСО}+Q_ОСВ

Q_СМΣ=36,85+91,79+177,2+402,3+56,88=765,квар

S_СМΣ==882 кВА.

Мощность трансформатора определяем с учетом компенсации реактивной мощности.

Компенсирующие устройства установлены на стороне 0,4 кВ (п. 3.2.).

Реактивная мощность, которую наиболее выгодно передавать от энергосистемы:

Q_Э = Р_РΣ·tgφ_НОРМ,

Q_Э=591,5·0,4=236,6 квар.

Необходимая мощность БК:

Q_КУ=Q_РΣ+Q_Э,

Q_КУ=779-236,6=542,4 квар.

Из табл П6.1.[1] выбираем две комплектные конденсаторные установки:

4КЛН-0,38-216-108У3 (Q_БК=216 квар, число ступеней – 30)

УКЛН-0,38-324-108У3 (Q_БК=324 квар, число ступеней - 3).

Определяем мощность трансформатора

S_Т=,

где β=0,9¸0,95.

S_Т==548¸519 кВА.

Принимаем трансформатор ТМЗ 630/10 с параметрами:

S_ТН=630 кВА, u_К=5,5%, DР_КЗ=8,5 кВт, DР_Х=2,3 кВт.

Компоновка ТП.

Определим центр электрических нагрузок (ЦЭН) для нахождения местоположения ТП.

Для этого выбираем произвольную систему координат и определяем центр электрических нагрузок по следующим формулам:

Х_Ц=                                Y_Ц=,                               (4.)

где S_{Р i} – расчетная нагрузка по отделениям.

Все необходимые данные для определения ЦЕН сведены в таблицу 4.2.

В проекте предполагается установить КТП типа КТП-630 Биробиджанского завода. Данная КТП состоит из следующих элементов:

-  силовой трансформатор;

-  шкаф ввода высокого напряжения;

-  шкаф ввода низкого напряжения.

Ввод КТП со стороны ВН осуществляется подключением снизу высоковольтного кабеля к трансформатору от сети 10 кВ, ввод ВН типа ВВ-1 (глухое присоединение).

На подстанции установлен один трансформатор типа ТМЗ-630. Силовой трансформатор типа ТМЗ имеет естественное масляное охлаждение.

Установленная КТП предусматривает ввод низкого напряжения типа ШНВ-1М с автоматом типа Э-16В и шкафы низкого напряжения отходящих линий типа ШНА-1М с автоматами Э-06В и ШНЛ-5М с автоматами типа А3700Б.

Рис 4.2. Схема ГТП.

4.3. Разработка и расчет силовой электрической сети цеха

Цеховые сети распределения электроэнергии должны:

Ø обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от из категории;

Ø быть удобными и безопасными в эксплуатации;

Ø иметь оптимальные технико-экономические показатели (минимум приведенных затрат);

Ø иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

Для силовой сети цеха применена магистральная схема блок трансформатор – магистраль (БТМ). В такой схеме отсутствует РУНН на цеховой подстанции, а магистраль подключается непосредственно к цеховому трансформатору через вводной автоматический выключатель. От главной магистрали отходят распределительные шинопроводы, предназначенные для питания ЭП, расположенных четко выраженными рядами вдоль прохождения шинопровода. Для питания ЭП, расположенных неравномерно, используются силовые распределительные шкафы типа ШРС, которые подключаются на распределительные магистрали и шкаф ввода НН КТП.

Шинопроводы распложены по колонам и стенам. Распределение электроэнергии к отдельным ЭП осуществляется от ответвительных коробок шинопроводов проводами марки АПВ, проложенных в гибких металлоруковах, или кабелями марки ААВГ, проложенных в полипропиленовых трубах.

Рассчитаем электрические нагрузки силовых шкафов, установленных в отделениях цеха.

СШ 1.

Осуществляет питание 8 ЭП суммарной мощностью Р_НΣ=57,6 кВт.

m=Р_{Н МАХ} / Р_{Н min}=12,4 / 3,2 =3,9;

коэффициент использования К_И и cosj для всех ЭП определяем по табл. П1.1.[1].

Рассчитываем средние активную и реактивную нагрузки за наиболее загруженную смену для каждого ЭП по формулам:

Р_СМ=К_И·Р_Н;                      Q_СМ=Р_СМtgj.

Находим суммарные активную и реактивную нагрузки по отделениям за наиболее загруженную. смену и определяем среднее значение коэффициента использования.

К_И==0,15

Определяем эффективное число ЭП, так как m>3, К_И<0,2, то

n_1*=n₁/n=4/8=0,5,

Р_1*=Р₁/Р_Н=29,8 / 41,3=0,73,

n_Э*==0,82

n_Э=n·n_Э*=8·0,82=7

К_М=2,7 при n_Э=7 и К_И=0,13, К’_М=1,1.

Расчетную нагрузку находим по формулам:

Р_Р=К_М·Р_{СМ Σ}=2,7·8,36=22,6 кВт,

Q_Р=К’_М·Q_{СМ Σ}=1,1·19,15=21,1 квар,

S_Р==30,9 кВА,

I_Р==46,9 А.

Расчет нагрузок других силовых шкафов проводим аналогично и результаты сведем в таблицу 4.3.

Выбираем тип силового шкафа в зависимости от расчетного тока СШ и числа присоединений.

Определяющий ток

I_{H MAX}=,

I_P46,9 А,

I_{Н МАХ}==47,1 А.

Учитываю значение токов выбираем ШРС-1-24У3 8´100 с I_Н=400 А > I_Р=46,9 А.

Выбор других СШ проведем аналогично и результаты выбора сведем в таблицу 4.5.