На основании расчетов для годового графика определяем число часов использования максимальной нагрузки Tmax.


4. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции
Выбор типа, числа и мощности трансформаторов на подстанции обусловлен величиной и характером нагрузок. Трансформаторные подстанции должны размещаться как можно ближе к центру размещения потребителей, поэтому рекомендуется применять трансформаторные подстанции, встроенные в цех. Наиболее распространение в последнее время получили КТП- комплектные трансформаторные подстанции. Однотрансформаторные подстанции применяются только при питании нагрузок, допускающих перерыв электроснабжения на время доставки «складского» резерва, поэтому могут быть установлены только во вспомогательных цехах промышленных предприятий при наличии потребителей в основном 3 категории.

При наличии потребителей 1 и 2 категории, а также при наличии неравномерного графика применяют двухтрансформаторные подстанции.

Число трансформаторов более двух применяется в исключительных случаях при подлежащем обосновании. Каждый трансформатор должен быть рассчитан на покрытие всех нагрузок 1 и основных нагрузок 2 категории при аварийном режиме.

При проектировании отсутствуют точные данные о характере нагрузок, поэтому мощность каждого цехового трансформатора должна составлять 80-90% от суммарной расчетной мощности нагрузки.

Для двухтрансформаторных подстанций при аварийном отключении одного из трансформаторов второй на время ликвидации аварии должен быть загружен не более чем на 140 % согласно ПУЭ.

Чтобы выбрать наиболее рациональный вариант обычно рассматривают не менее двух вариантов числа и мощности трансформаторов, сравнивая их по технико-экономическим показателям. При этом для каждого варианта определяют капиталозатраты К₁ и К₂ и эксплуатационные расходы Э₁ и Э₂. Если при расчете окажется, что К₁>К₂, а Э₁<Э₂, определяют срок окупаемости.
[1, с.12]

Если лет выбирают вариант с меньшими эксплуатационными расходами.

---

кВА, U₁=10кВ - напряжение питающей сети, U₂=0,4 кВ - напряжение распределительной сети цеха.

Нагрузка представлена потребителями 2 категории. Выбираем встроенную в цех комплектную двухтрансформаторную подстанцию, с трансформаторами S_нт=1000 кВА. При работе двух трансформаторов каждый имеет коэффициент загрузки

[1, с.12]

К_з= или на 53%

В аварийном режиме, при отключении одного из двух трансформаторов или на 107%, т.е. перегрузки меньше допустимой 140%.

[1, с.12]

или на 107%
Таблица 5.1. Технические данные трансформатора

Тип трансформатора	Sн кВА	U1н кВ	U2н кВ	Pхх кВт	Pкз кВт	Uкз %	Iхх %
ТМЗ-1000/10	1000	10	0,4	1,9	10,8	5,5	1,2

Для технико-экономического сравнения приводим расчет потерь мощности и энергии в трансформаторах за год.

Определяем реактивные потери мощности в трансформаторах.

[1, с.13]

квар

[1, с.13]

квар

Приняв Кэк=0,05 коэффициент потерь, экономический эквивалент реактивной мощности.

Определяем приведенные потери активной мощности.

[1, с.13]

кВт

[1, c.13]

кВт

Нагрузка цеха изменяется по графику.

При малых нагрузках (например, в ночные часы суток) экономически более

---

целесообразно держать в работе только один трансформатор, поэтому необходимо определить Sкр-критическую мощность, при которой необходимо подключить второй трансформатор.

[1, с.13]

кВА

где n – количество работающих трансформаторов

Следовательно, при мощности более необходимо включить в работу второй трансформатор подстанции.

Рассчитываем приведенные потери мощности и потери энергии за год согласно графику нагрузки:

[1, с.14]

- коэффициент загрузки трансформатора, определяется для каждой ступени графика.

[1, с.14]

Расчет заносим в таблицу.

Для первой ступени нагрузки (начиная с максимальной)

= кВА, Т1=1460 час.

Так как Sн1= кВА>Sкр=607,46 кВА, то работают два трансформатора

кВт

кВт∙ч

кВт

кВт∙ч

кВт

кВт∙ч

кВт

кВт∙ч

кВт

кВт∙ч

кВт

кВт∙ч

Расчет представим в виде таблицы.

Таблица 5.2. Расчет числа и мощности трансформаторов на подстанции

---

№ ст.	Sн, кВА	Число работающих трансформаторов	T, час	∆P, кВт	∆W, кВт∙ч
1	1066,8	2	1460	12,71	18556,6
2	853,44	2	1095	9,93	10873,35
3	746,76	2	730	8,78	6409,4
4	640,08	2	2190	7,78	17038,2
5	320,04	1	1095	3,89	4259,55
6	106,68	1	2190	2,65	5803,5
Итого			8760		62940,6

Для определения стоимости потерь за год необходимо знать стоимость 1 кВт∙ч, которая определяется энергосистемой.
5. Выбор питающих кабелей
Питание цеховых трансформаторных подстанций выполняется либо от главной понизительной подстанции ГПП завода, либо от центрального распределительного пункта ЦРП, или от шин генераторного напряжения ближайшей энергостанции. Напряжение в сети внешнего электроснабжения принимается 6 кВ или 10кВ. наиболее вероятным вариантом выполнения сети внешнего энергоснабжения является использование кабельных линий (КЛ). воздушные линии(ВЛ) принимаются только в случаях, когда он проходят по незаселенной местности.

Сечение кабелей U>1000 В согласно ПУЭ выбирается по экономической плотности тока

Jэк, величина которой определяется из таблицы в зависимости от Тмах и типа изоляции проводника. Питающий кабель U=10 кВ будем выбирать с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией. При рассчитанном значении Тмах=4708 час, Jэк=1,4

---

[1, с.16]
Iрасч - ток, протекающий через кабель при работе двух трансформаторов на подстанции.

А
[1, с.16]

мм2

Выбираем трехжильный кабель типа ААБ-10-(3х25) Iдоп=90А.

При аварийном режиме в случае отключения одного из трансформаторов или кабелей, через оставшийся в работе будет протекать ток

Ipmax=2∙Iрасч [1, с.17]

Ipmax =2∙30,83=61,66 А

Так как Iдоп=90 А>Iрmax=61,66 А, следовательно выбранный кабель допускает передачу всей нагрузки в аварийном режиме.

Кабель типа ААБ предназначен для прокладки в траншее в почве.
6. Расчет токов короткого замыкания
В электроустановках могут возникать различные виды коротких замыканий которые сопровождаются резким увеличением тока в цепи, соединяющей источник питания с местом повреждения и снижением напряжения. Электрооборудование, которое установлено в системах электроснабжения, должно быть устойчиво к токам короткого замыкания.

Для правильного выбора и проверки необходимо выполнить расчет, при котором нужно определить наибольшие возможные значения токов короткого замыкания.

Источником питания всегда можно считать систему бесконечной мощности Sc=∞ так как мощность любого конкретного потребителя электроэнергии неизмеримо меньше мощности питающей электросистемы. Расчет токов короткого замыкания можно произвести в относительных единицах, при котором сопротивления всех элементов схемы, связывающих точку короткого замыкания с источником питания, приводятся к базисным условиям. Необходимо при этом задаться базисной мощностью Sб и базисным напряжением Uб. За Sб обычно принимают величину , удобную для расчета. Чаще всего

Sб=100 мВА. За Uб принимается напряжение той ступени, где произошло короткое замыкание, причем при расчете используют средние номинальные напряжения по шкале Uср.н= 0,4;6,3;10,5;37;115;230 кВ.

Для расчета задается расчетная схема, в которой указывается только те элементы, сопротивление которых учитываются при расчете токов короткого замыкания.

---

Смотрите также файлы

• Формулировка проблемы в виде вопроса.docx

• Задание по теме 1.docx

• План тестирования sharev2.docx

• Эконометрикалы модельдеуді.docx

• Отметить вопрос.docx