 |
Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции
|
|
|
|
Режим работы потребителей электроэнергии изменяется в часы суток и месяцы года. Эти изменения изображают в виде графиков. При проектировании пользуются типовыми графиками, у которых по оси ординат указывается изменение нагрузки в течении суток или года в % на основании анализа работы действующих предприятий различных отраслей промышленности.
На основании расчетов для суточного графика нагрузки строится годовой график.
100% по типовому графику соответствуют 
или 
. Продолжительность работы в году с определенной нагрузкой учитывается:
T=t×365 час;
T=t×365,ч. (4.1) [2]
T = 7×365=2555ч
Далее аналогично.
W=Pн×T, ч. (4.2)
W=83,1×2555=212320,5 кВт×ч
Таблица 4.1 Данные расчета работы цеха
| № | Часы | Рн, % | Sн, кВА | Pн, кВт | T, час | W, кВт×ч |
| 1 | 6-7 | 60 | 83,1 | 77,34 | 2555 | 212320,5 |
| 2 | 7-8 | 80 | 110,8 | 103,12 | 365 | 40442 |
| 3 | 8-9 | 90 | 124,65 | 116,01 | 365 | 45497,25 |
| 4 | 9-10 | 100 | 138,5 | 128,9 | 730 | 101105 |
| 5 | 10-11 | 60 | 83,1 | 77,34 | 365 | 30331,5 |
Продожение таблицы 4.1
| 6 | 11-12 | 80 | 110,8 | 103,12 | 365 | 40442 |
| 7 | 12-13 | 90 | 124,65 | 116,01 | 365 | 45497,25 |
| 8 | 13-14 | 100 | 138,5 | 128,9 | 365 | 50552,5 |
| 9 | 14-15 | 70 | 96,95 | 90,23 | 365 | 35386,75 |
| 10 | 16-17 | 80 | 110,8 | 103,12 | 365 | 40442 |
| 11 | 17-18 | 80 | 110,8 | 103,12 | 365 | 40442 |
| 12 | 18-19 | 90 | 124,65 | 116,01 | 365 | 45497,25 |
| 13 | 19-6 | 10 | 27,7 | 25,7 | 365 | 5037 |
| Итого |
| 7300 | 4441593,75 |
Рисунок 4.1 Суточный график электрической нагрузки
Определим номинальную мощность относительно изменения нагрузки в течении суток.
(4.3)
=25,75 кВт
аналогично следующие.
Определяем 
относительно измерения нагрузки в течении суток.
(4.4)
аналогично следующие.
По результатам суточного графика строим годовой график.
|
|
|
Рисунок 4.2 Годовой график электрической нагрузки
На основании расчетов годового графика определяем число часов использования максимальной нагрузки 
(4.5)
Выбор типа, и мощности трансформатора на подстанции обусловлен величиной и характером нагрузок. ТП должны размещаться как можно ближе к центру размещения потребителей, поэтому рекомендуется применять ТП, встроенные в цех. Наибольшее распространение получили ТП-трансформаторные подстанции.
При наличии потребителей 2 категории, а также при наличии неравномерного графика применяют двух трансформаторные подстанции. Число трансформаторов более двух применяется в исключительных случаях принадлежащем обосновании. Каждый трансформатор должен быть рассчитан на покрытие всех нагрузок 1 и всех нагрузок 2 категории при аварийном режиме.
В проектируемом цехе:
- напряжение питающей сети.
- напряжение распределительной сети цеха.
Нагрузка представлена потребителями 2 и 3категории. Выбираем встроенную в цех двух трансформаторную подстанцию, с трансформаторами 
. По спарвочнику [10] При работе двух трансформаторов каждый имеет коэффициент загрузки:
(4.6)
(4.7)
В аварийном режиме, при отключении одного из двух трансформаторов 
, то есть загрузка меньше допустимой.
Трансформатор выбираем с завышенной мощностью учитывая перспективное расширение объекта.
Выбираем трансформатор по каталогу и его технические данные заносим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2. Технические параметры трансформатора
| Тип | Sном, кВА | U1н, кВ | U2н, кВ | Рхх, кВт | Ркз, кВт | Uкз, % | Ixx, % |
| ТМГ11-160 | 160 | 10 | 0,4 | 0,8 | 5,5 | 4,5 | 2,1 |
Определяем реактивные потери мощности в трансформаторах:
(4.3)
|
|
|
(4.4)
Приняв 
кВт/квар коэффициент потерь, экономический эквивалент реактивной мощности (задаётся энергосистемой), определяем приведенный потери активной мощности:
(4.5)
(4.6)
Необходимо определить трансформатор:
(4.7)
-Критическая мощность, при которой необходимо подключить второй трансформатор;
n- Количество работающих трансформаторов.
Рассчитываем приведенные потери мощности и потери энергии за год согласно принятого графика:
(4.8)
Кзагр=Sнагр/Sнтр- Коэффициент загрузки трансформатора, определяется для каждой ступени графика.
Кзагр=154/160=0,96кВт
(4.9)
Далее расчет заносим в таблицу 4.3
Таблица 4.3 число работающих трансформаторов
| № | Sн кВа. | Число работ. Тр-ов |  кВт
| T час | W кВт×ч |
| 1 | 83,1 | 1 | 2555 | 212320,5 | |
| 2 | 110,8 | 1 | 365 | 40442 | |
| 3 | 124,65 | 1 | 365 | 45497,25 | |
| 4 | 138,5 | 1 | 730 | 101105 | |
| 5 | 83,1 | 1 | 365 | 30331,5 | |
| итого | 4380 | 429696,25 |
|
|
|
