Файл: Решение задач на определение числа и мощности трансформаторов на подстанциях.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 55
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2.
Тема: решение задач на определение числа и мощности трансформаторов на подстанциях.
Цель работы: научиться производить расчет и выбор числа и мощности силовых трансформаторов.
Краткие теоретические сведения.
Выбор числа трансформаторов.
Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции предприятий является
основным вопросом рационального проектирования системы электроснабжения предприятия. Количество трансформаторов определяется категорией электроснабжения предприятия или объекта.
Для потребителей 1 категории должны применяться двухтрансформаторные подстанции, обеспечивающие бесперебойное электроснабжение потребителей при наличии устройств АВР.
Для потребителей 2 категории рекомендуется применять двухтрансформаторные подстанции или однотрансформаторные подстанции, но при наличии централизованного «складского» резерва
на предприятии.
Для потребителей 3 категории рекомендуется применять однотрансформаторные подстанции.
Для ГПП, УРП, ПГВ должны устанавливаться не менее
2 трансформаторов, которые обеспечивают надёжное питание потребителей всех категорий.
Двухтрансформаторные подстанции также целесообразно применять при неравномерности суточных и годовых графиков нагрузки предприятия для возможности отключения одного трансформатора в период минимальных нагрузок, а также при раздельной работе трансформаторов на
подстанции для уменьшения токов короткого замыкания.
Выбор мощности трансформаторов на подстанции производится исходя из следующих параметров.
Максимальной полной расчетной нагрузки предприятия или объекта электроснабжения;
Характерного суточного графика нагрузки предприятия или объекта, который определяется в
зависимости от отрасли промышленности;
Количество трансформаторов на подстанции, определяемое в зависи
мости от категории электроснабжения;
Количество часов максимальной нагрузки, определяемое по фактическому графику нагрузки предприятия или объекта;
Средней полной нагрузки предприятия, которая определяется по фактическому графику нагрузки предприятия или объекта;
Рекомендуемый коэффициент загрузки трансформаторов на подстанции, определяемый в зависимости от категории электроснабжения предприятия и количества трансформаторов на подстанции.
При выборе мощности и марок силовых трансформаторов рекомендуется:
Применять однотипные трансформаторы с одинаковыми параметрами;
На двухтрансформаторных подстанциях мощность трансформатора должна выбираться с таким расчётом, чтобы при выходе в ремонт одного трансформатора оставшийся в работе трансформатор мог нести нагрузку потребителей 1 и 2 категории, а потребители 3 категории в это время отключаются;
Трансформаторы мощностью 1000 кВА и более необходимо применять в производственных цехах с высокой плотностью нагрузок (05-0,7 кВА/м²) и при наличии электроприёмников с частыми пиками нагрузки и электро-приёмников большой мощности.
Трансформаторы допускают послеаварийную перегрузку при выходе из строя одного из транс форматоров двухтрансформаторной подстанции не более 140% не более 6 часов в сутки и не более 5 суток.
Трансформаторы ГПП, ПГВ, УРП рекомендуется выбирать с напряжением высокой стороны не менее U вн = 35 кВ и с системой регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), марки ТМН;
Трансформаторы цеховых ТП или КТП предприятия или объекта рекомендуется выбирать с напряжением высокой стороны не менее U вн = 6-
10 кВ и с системой регулирования напряжения путём переключения без возбуждения ПБВ, марки ТМ;
Задача:
Расчет и выбор силовых трансформаторов для подстанции U=10/0,4 кВ, Sр=500 кВА.
Решение:
1)Студенты выбирают число трансформаторов с учетом категории.
1 категория n 2
2 категория n 2
3 категория n = 1
Данная подстанция относится к 1 категории.
2) Студенты определяют номинальную мощность трансформаторной подстанции.
Sном = Sрасч/Кд.п = 500/1,18 = 417кВА
Где Sрасч – расчетная мощность подстанции
Кд.п – допустимые перегрузки.
3) На полученное значение Sном подстанции выбирают по справочнику силовые трансформаторы по 2 вариантам. Варианты могут отличаться мощностью, количеством или типом трансформатора.
1 вариант – 2*250 кВА
2 вариант – 3*160 кВА
4) Проверяют выбранные трансформаторы на аварийные перегрузки.
500 417 кВА
480 417 кВА
1вариант n=2
1,4 * Sном.тр S1+S2
1,4 * 250 0,5*500 кВА
350 250
2вариант n=3
1,4*2*Sном.тр S1+S2
1,4*2*160 250
448 250 кВА.
Оба варианта прошли проверку на аварийные перегрузки, значит далее происходит их экономическое сравнение.
5) Студенты выписывают технические данные трансформатора в таблицу.
| Вар | Тип трансформатора | Pxx | Pк.з | Uк, % | Ixx,% | К т.руб |
| 1 | 2*250 ТМ | 0,74 | 3,7 | 6,5 | 2,3 | 75 |
| 2 | 3*160 ТМ | 0,51 | 2,65 | 4,5 | 2,4 | 55 |
6) Определяют потери электроэнергии силовых трансформаторов.
Где Pxx – потери xx; кВт.Pк.з – потери кз; кВт.
Ки.п - коэффициент изменения потерь (0,02……0,12) Чаще используют 0,1
Sном.тр – номинальная мощность трансформатора; кВА.
Ixx – ток xx; %.
Тв – время включения трансформатора; часы.
1смена Тв = 4000ч
2смена Тв = 6000ч
3смена Тв = 8000ч
Кз – коэффициент загрузки
Uк – напряжение кз.
t- время потерь.
N – число трансформаторов.
1 вариант
= 66540Кз = Sp/n*Sном.тр Кд.п
Кз = 500/2*250 Кд.п
Кз = 1 Кд.п = 1,18
2 вариант
= 68476Кз = Sp/n*Sном.тр = 500/3*160 = 1.04 Kд.п
7) Определяют стоимость потерь.
Сп = Со* W; т.руб.
Где Со – себестоимомость электроэнергии
Со = 1 руб/ кВт*ч
1 вариант
Сп = 1*66540 = 66,5 т.руб.
2вариант
Сп = 1*68476 = 68,4 т.руб.
8) Определяют стоимость амортизационных отчислений.
Са = Ра*k*n/100; т.руб
Где Ра – процент амортизационных отчислений.
Ра = 6,3
K - стоимость трансформатора; т.руб.
N – число трансформаторов
1вариант
Са = 6,3*75*2/100 = 9,45 т.руб.
2вариант
Са = 6,3*55*3/100 = 10,4 т.руб.
9) Определяют общие затраты по вариантам.
З = Са+Сп+0,15К*n
1 вариант
З = 9,45+66,5+0,15*75*2=98,4 т.руб.
2 вариант
З = 68,5+10,4+0,15*55*3 = 103,6
10) Выбирают вариант с наименьшими затратами.
Выбираем трансформатор типа 2*250ТМ, так как количество трансформаторов меньше.
Вопросы для самоконтроля:
1.Как правильно выбрать количество трансформаторов?
2.Каковы значения коэффициента загрузки?
3.Какие потери в трансформаторе вы рассчитали?
4.Каким трансформаторам отдается предпочтение сухим или масляным и почему?
Содержание отчета:
1.Титульный лист; 2.Цель работы; 3.Программа работы; 4. Расчет; 5.Выводы
Домашнее задание:
Дать краткую характеристику конструктивным особенностям, достоинствам и применению выбранных трансформаторов