Расчет мощности и числа трансформаторов
Sм — расчетная максимальная мощность цеха. Sн — номинальная мощность трансформатора. С1иС2— стоимость потерь по 1 и 2 варианту. Потери реактивной мощности при нагрузке: Р'2=3?Рх.х.2+Кп· 3? Qх.х.2+Кз2v (3?Рк.з.2+Кп·3?Qк.з.2). Р'2=3· 0,46+0,12·3·3,84+0,612·(3·2,65+0,12·3·7,2)= 6,68кВт. Р'=2?Рх.х.+Кп· 2? Qх.х.+Кз2·(2?Рк.з.+Кп·2?Qк.з.). Р'1=?Рх.х.1+Кп· ?Qх.х.1+Кз2·(?Рк.з.1+Кп·?Qк.з.1). Где: Стр… Читать ещё >
Расчет мощности и числа трансформаторов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Число трансформаторов определяем в зависимости от категории потребителей. Обычно:
- • Для 1 категории- 2 трансформатора (можно и 1, но обязательно АВР на стороне НН);
- • Для 2 категории- 1 трансформатор при наличии складского резерва;
- • Для 3 категории- 1 трансформатор
Мощность трансформаторов цеховой подстанции Sтр находится по формуле:
Sтр=Kр· Sм [кВА].
где: Kр — коэффициент возможного расширения производства, который берется в пределах 1,1−1,4.
Sм — расчетная максимальная мощность цеха [кВА].
Далее по каталогу выбираем необходимые трансформаторы для двух вариантов, их технические данные выписываем в таблицу.
Для технического сравнения двух вариантов, определяют приведенные потери в трансформаторах:
?Р'=?Рх.х +Кп· ?Qх.х.+Кз2· (?Рк.з.+Кп· ?Qк.з.) [кВт].
где: Кп — коэффициент потерь. Для цеховых подстанций принимается Кп=0,12.
Кз — коэффициент загрузки.
?Рх.х.и ?Рк.з. — потери при Х.Х. и К.З. [кВт].
Кз=Sм/Sн где: Sм — расчетная нагрузка на трансформатор[кВА].
Sн — номинальная мощность трансформатора[кВА].
Потери реактивной мощности при холостом ходе:
?Qх.х.= Sн· Iх.х.%/100% [кВАр].
где: Iх.х.% - ток холостого хода в %.
Потери реактивной мощности при нагрузке:
?Qк.з.= Sн· Uк.з.%/100%[кВАр].
где: Uк.з.% - напряжение короткого замыкания в %.
Примечание: в варианте с двумя трансформаторами:
?Р'=2?Рх.х.+Кп· 2? Qх.х.+Кз2·(2?Рк.з.+Кп·2?Qк.з.) [кВт].
и здесь.
Кз= Sм/2 Sн Определяем годовые потери электроэнергии для каждого варианта:
?WR=?Р'· Tв [кВт· ч].
где: Tв — время включения трансформатора в сеть в году [часы].
Определяем стоимость потерь для каждого варианта:
С=с· ?WR [руб.].
где: с — стоимость 1 кВт· ч электроэнергии в рублях. Принимается с=6.23 руб/кВт.
Капитальные затраты определяем ориентировочно по формуле:
К=1,23· Стр [руб.].
где: Стр — стоимость трансформатора [руб.].
1,23 — коэффициент, учитывающий стоимость монтажа, транспортировки и т. п.
Выбирается вариант с меньшим С и К. Если же по одному варианту С меньше, а К больше, определяем срок окупаемости по формуле:
Т=(К2-К1)/(С1-С2) [лет].
где: К1иК2— капитальные затраты по 1 и 2 варианту [руб.].
С1иС2— стоимость потерь по 1 и 2 варианту [руб.].
Если Т=8 летоба варианта равноценны.
Т>8 летвыбираем вариант с меньшим К.
Т<8 летвыбираем вариант с большим С.
Расчет.
Sтр=Kр· Sм=1,2·296=355,2 кВА Таблица 3. «Сравнительные характеристики трансформаторов».
Вариант. | Тип тр-ра. | Кол-во шт. | Iх.х. %. | Uк.з. %. | Потери, кВт. | Стоимость. | ||
?Рх.х. | ?Рк.з. | |||||||
ТМ 400/10. | 2,1. | 4,5. | 0,92. | 5,5. | ||||
ТМ 160/10. | 2,4. | 4,5. | 0,46. | 2,65. | ||||
- ?Р'1=?Рх.х.1+Кп· ?Qх.х.1+Кз2·(?Рк.з.1+Кп·?Qк.з.1)
- ?Qх.х.1= Sн· Iх.х.%/100%=400·2,1/100=8,4кВАр
- ?Qк.з.1= Sн· Uк.з.%/100%=400·4,5/100=18кВАр
Кз=Sм/Sн=296/400=0,74.
- ?Р'1=0,92+0,12· 8,4+0,742·(5,5+0,12·18)=6,1 кВт
- ?Р'2=3?Рх.х.2+Кп· 3? Qх.х.2+Кз2v (3?Рк.з.2+Кп·3?Qк.з.2)
- ?Qх.х.1= Sн· Iх.х.%/100%=160·2,4/100=3,84кВАр
- ?Qк.з.1= Sн· Uк.з.%/100%=160·4,5/100=7,2кВАр
Кз =Sм/Sн=296/(3· 160)=0,61.
- ?Р'2=3· 0,46+0,12·3·3,84+0,612·(3·2,65+0,12·3·7,2)= 6,68кВт
- ?WR1=?Р'1· Тв=6,1·3200=19 520 кВт*ч
- ?WR2=?Р'2· Тв=6,68·3200=21 384,5кВт*ч
С1=с· ?WR1=2,5·19 520=48800 руб.
С2=с· ?WR2=2,5·21 384,5=53 461,4 руб.
К1=1,23· Стр1=1,23·1 100 000=1353000 руб.
К2=1,23· Стр2=1,23·550 000·3=2 029 500 руб.
Берется вариант с меньшим С и меньшим К, т. е. выбираем 1-й вариант трансформатор типа ТМ 400/10.
Трансформатор силовой трехфазный с естественной циркуляцией масла номинальной мощностью 400 кВА напряжением с высокой стороны 10кВ.