Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов 10/0,4 кВ

8. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов 10/0,4 кВ

8.1. Выбор числа, мощности и мест расположения ТП и выбор конденсаторных установок на напряжении 0,38 и 10 кВ

Правильный выбор типа мощности и числа трансформаторов ТП, а также правильное размещение на заводе является основным аспектом при построении внутренней схемы распределения  электроэнергии.

На данном предприятии цеховые ТП выполняем встроенными, пристроенными и отдельно стоящими по соображениям пожарной безопасности и причинам производственного характера.

Учитывая, что основную нагрузку в цехах составляют нагрузки   I и II  категорий надежности, планируем устанавливать двухтрансформаторные подстанции.

Коэффициент нагрузки трансформатора, согласно [  ] принимаем для двухтрансформаторных подстанций  b=0,9.

Расположение подстанций и трасс кабельных линий представлены на листе графической части проекта.

Выбор мощности цеховых трансформаторов производим по расчетной мощности цехов по формулам:

S _т,ном1 ≥ Р_р /  b _доп.па  

 или с учетом предполагаемой компенсации реактивной мощности

S _т,ном1 ≥ S_р /  b _доп.па,

где    b _доп.па =  1,8.

При расчетах если соблюдается равенство  

S _т,ном1 =  S _т,ном2, компенсация реактивной мощности до 1000 В не требуется. Если  S _т,ном1 >  S _т,ном2, принимаем к установке трансформаторы меньшей мощности и выполняем расчет и выбор компенсирующих устройств до 1000 В.

Нагрузку наружного освещения завода присоединяем к ТП цеха № 9 (склад).

В качестве примера произведем выбор мощности трансформаторов для цеха № 1 (ТП 1):

S _т,ном1 ≥ 1099,5/1,8=610,8 кВ•А,Þ S _т.ном1 =630 кВ•А ;

S _т,ном2 ≥ 1504,1/1,8=835,6 кВ•А,Þ S _т.ном2 =1000 кВ•А.

Трансформаторная мощность выбрана по стандартной шкале мощностей трансформаторов 10/0,4 кВ.

Из расчетов видим, что компенсация целесообразна, так как

S _т,ном1 <  S _т,ном2.

Аналогичные расчеты производим для остальных цехов ТП. Результаты вносим в табл. №

Таблица №

№ ТП	Рр, кВт	Sр, кВ•А	bдоп.нр	Рр/1,8	Sр/1,8	Sт,ном1	Sт,ном2	Выводы о возможности снижения мощностей трансформаторов ТП
З/у 1	609,1 1099,5	823,6 1504,1	0,9 0,9	338,4 610,8	457,6 835,6	400 630	630 1000	возможно возможно
2	994,8	1337,1	0,9	552,7	742,8	630	1000	возможно
3	856,2	1153,1	0,9	475,7	640,6	630	1000	возможно
4	1214,4	1382,4	0,9	674,7	768,0	1000	1000	невозможно
5	1872,4	2164,6	0,9	1040,2	1202,6	1600	1600	невозможно
6	606,9	762,3	0,9	337,2	423,5	400	630	возможно
7	1025,2	1269,3	0,9	569,6	705,2	630	1000	возможно
8	590,2	720,4	0,9	327,9	400	400	400	невозможно
9	803,5	928,3	0,9	446,4	515,7	630	630	невозможно

Выбираем типы и марки трансформаторов, пПараметры  которых, необходимы для дальнейших расчетов [ ] в табл. №

Таблица №

Компенсация  реактивной мощности.

Выбор компенсирующих устройств реактивной мощности на напряжении 0,4 кВ  начинают с определения суммарной мощности низковольтных установок в каждом цехе.

Расчетные мощности конденсаторных установок Q_нк1 и  Q_нк2 определяется по формуле:

где Q_p,I – расчетная реактивная мощность i-го цеха, квар;

N_в,I – количество трансформаторов 10/0,4 кВ в цехе, шт;

b_I – допустимая нагрузка трансформаторов в i-м цехе в нормальном режиме;

S_т,ном – номинальная мощность трансформатора , кВ •А;

Р_р,I – расчетная активная нагрузка i-го цеха, кВт;

В качестве примера произведем расчет конденсаторных батарей (КБ) для ТП 1 (заводоуправление).

Учитывая значение Т_мах = 3600 ч/год, число рабочих смен, имеем [ ] К₁ = 11. Коэффициент К₂ определяем по рис. 4.9 [ ] , для магистральной схемы электроснабжения.

Определим мощность КБ для ТП 1 (заводоуправления).

Q _нк1 = 0, так как  количество трансформаторов уменьшать не нужно.

Q _нк2 = 794,7 – 0 – 0,4 • 2•400 = 474,7 квар.

Из скобок выбираем два компенсирующих устройства типа

УКН-0,38-250У3, мощностью Q _ку = 250 квар.

Данные расчета сносим в табл. №

Для остальных цехов выполняем аналогичные расчеты, а результаты вычислений сносим в табл. №

Таблица №

№ ТП	Qнк, квар	Qнк,ст квар	Qр, квар	Qр,nк, квар	Sр,nк, кВ•А	bфак	bnа	Тип конденсаторных установок
1	474,7	250	794,7	320				УКН-0,38-250-50УЗ-2шт
2	522	375	1026,3	276	1133,6	0,9	1,8	УКН-0,38-375-75УЗ-2 шт
3	389,5	225	893,5	443,5	1089,2	0,86	1,73	УКН-0,38-225-75УЗ-2 шт
4	268,4	150	772,4	472,4	997,9	0,78	1,56	УКН-0,38-150УЗ-2шт
7	141,2	75	1025,2	311,2	682	0,85	1,7	УКН-0,38-75УЗ-2шт
8	244,4	150	590,2	448,8	1119,0	0,89	1,78	УКН-0,38-150-75УЗ-2шт

На напряжении свыше 1000 В выбор компенсирующих устройств осуществляем по формуле:

где  - суммарная реактивная мощность нагрузки цехов напряжением 0,4 кВ ;

 - суммарные  потери реактивной мощности в кабельных линиях 0,4 кВ  и трансформаторах цеховых ТП;

 - коэффициенты загрузки соответственно асинхронных и синхронных электродвигателей;