 |
Выбор числа и мощности трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности
|
|
|
|
Выбор производится в соответствии с [3].
Однотрансформаторные цеховые подстанции применяют при питании нагрузок, допускающих перерыв электроснабжения на время доставки "складского" резерва, или при резервировании, осуществляемом по перемычкам на вторичном напряжении.
Двухтрансформаторные цеховые подстанции применяют при преобладании потребителей первой и второй категорий, а также при наличии неравномерного суточного или годового графика нагрузки.
Мощность цеховых трансформаторов следует определять по среднесменной потребляемой мощности, Sсм, за наиболее нагруженную смену, а не по максимальной расчетной нагрузке [3], за исключением резкопеременного графика нагрузки:
(5.1)
где SP – мощность цеха за наиболее загруженную смену, кВА; Kз – коэффициент загрузки трансформатора, n – число трансформаторов на подстанции.
Оптимальная загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории питаемых электроприемников, числа трансформаторов и способа резервирования. Согласно [3] рекомендуется применять следующие коэффициенты загрузки трансформаторов:
1) при преобладании нагрузок первой категории при двухтрансформаторных подстанциях Кз= 0,65-0,7;
2) при преобладании нагрузок второй категории при двухтрансформаторных подстанциях и взаимном резервировании на вторичном напряжении Кз= 0,7-0,8;
3) при преобладании нагрузок второй категории при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузках 3-й категории при однотрансформаторных подстанциях Кз= 0,9-0,95.
Коэффициенты загрузки в первых двух случаях (1 и 2) установлены, исходя из необходимости взаимного резервирования при выходе из работы одного из трансформаторов и с учетом допустимой перегрузки трансформатора, оставшегося в работе.
|
|
|
Общее количество и расположение подстанций определяется в соответствии с картограммы нагрузок.
На ГПП устанавливается два трансформатора, мощность каждого с учетом компенсации реактивной мощности определяется по выражению (5.1):
.
Для ГПП принимаются трансформаторы ТМН 6300/110/10.
Расчет мощности трансформатора цеховых подстанций необходимо выполнить с учетом устройств компенсации реактивной мощности.
Расчётная мощность КУ определяется по выражению:
(5.2)
где 
, а tgφз=0,484 при cosφ=0,9.
По справочнику выбираем стандартное значение мощности КУ на каждый трансформатор и определяем не скомпенсированную мощность:
(5.3)
где п – число батарей.
Затем находим полную мощность и по выражению (5.1) определяем мощность трансформатора цеховой подстанции:
(5.4)
Для выбора оптимального варианта схемы электроснабжения составим два варианта. Они отличаются мощностью, количеством, местоположением трансформаторных подстанций.
Расчет и выбор компенсирующего устройства и силовых трансформаторов произведем на примере ТП 1.
Определим мощность, необходимую для компенсации:
где 
По справочнику [1] выбираем две конденсаторные установки АУКРМ-0,4-350-7 У3. Тогда расчетная мощность цеха с учетом компенсации:
Расчетная мощность трансформатора для потребителя I категории:
Принимаем к установке 2 трансформатора ТМГ 1600/10/0,4.
Расчет для остальных ТП произведен аналогично, результаты расчета сведены в таблицу А.2 (приложение А).
Технические характеристики выбранных трансформаторов представлены в таблице 5.1.
В цехе экструзии (цех №4) завода имеются высоковольтные асинхронные электродвигатели мощность 2×1200 кВт и 2×1650 кВт. Для обеспечения требуемого коэффициента мощности завода по выражению (5.2) необходимо рассчитать мощность и выбрать устройства компенсации реактивной мощности на стороне 10 кВ.
|
|
|
где 
По справочнику [1] выбираем две конденсаторные установки 2×УКРМ-10,5-1350-450 У3.
Таблица 5.1
Технические характеристики трансформаторов
| Тип трансформатора | Sнт, кВА | ΔРхх, кВт | ΔРкз, кВт | Iхх, % | Uк, % |
| ТМН 6300/110/10 | 3,9 | 0,6 | 11,5 | ||
| ТМГ 1600/10/0,4 | 2,6 | 1,1 | |||
| ТМГ 1000/10/0,4 | 1,1 | 9,5 | 1,3 | ||
| ТМГ 400/10/0,4 | 0,6 | 3,85 | 1,9 | 4,5 |
Расчет потерь в трансформаторах.
Активные потери мощности в трансформаторах ∆Ртр, кВт, определяются по формуле [4]:
(5.5)
где n - число трансформаторов; Р хх - потери холостого хода в трансформаторе, кВт; Р кз - потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт; Sм - полная нагрузка ТП, кВА; Sмт - номинальная мощность трансформатора, кВА.
Реактивные потери мощности в трансформаторах ∆Qтр, квар, определяются по формуле [4]:
(5.6)
где n - число трансформаторов; I хх - ток холостого хода, А; U кз - напряжение короткого замыкания, %.
Проводим расчёт потерь мощности в трансформаторе ТП 1:
Расчет потерь в трансформаторах ГПП произведен с учетом потерь в трансформаторах ТП.
Расчет для остальных ТП произведен аналогично. Результаты расчета сведены в таблицу А.3 приложение А.
|
|
|
