Выбор напряжения сети внешнего электроснабжения

Предприятие по параметрам полной мощности является средним, имеет в наличии потребители I и II категории надежности и находится на большом расстоянии от источника питания. Из этого следует что напряжения сети внешнего электроснабжения должно быть 220 кВ.

Выбор трансформаторов цеховых ТП

Количество и мощность трансформаторов на цеховых ТП (ЦТП) определяются на основании категорийности и суммарной расчётной мощности электроприёмников каждого цеха, а также рациональной загрузки трансформаторов в нормальном режиме и необходимого резервирования в послеаварийном режиме.

Мощность трансформаторов ЦТП выбирается по расчетной максимальной нагрузке S_{р (НН)} на шинах НН (0,4 кВ) этих ТП.

Мощность трансформаторов двухтрансформаторной ЦТП принимается исходя из условия, что оба трансформатора загружены постоянно, но не на полную мощность (коэффициент загрузки 0,7). Предполагается, что в случае выхода из строя одного трансформатора ЦТП, другой примет на себя всю нагрузку, не перегружаясь более чем на 40% (коэффициент аварийной перегрузки K_п.а = 1,4). Это соответствует условию.

S_т = S_{р (НН)} / N· K_з = S_{р (НН)}/2· 0,7 = S_{р (НН)} / 1,4 ,.

где S_т — расчетная полная мощность одного трансформатора, кВА.

Для однотрансформаторной ЦТП, если по графику нагрузки цеха не ожидаются резкие перегрузки, мощность трансформатора S_т, кВА, равна.

S_т = S_{р (НН)} / K_з, (1.8).

где K_з принимается 0,9—0,95.

S_т1 = S_р1(НН) / N· K_з = S_р1(НН)/2· 0,7 = 760/1,4 = 543 кВА;

S_т2 = S_р2(НН) / N· K_з = S_р2(НН)/2· 0,7 = 760/1,4 = 543 кВА;

S_т3 = S_р3(НН) / N· K_з = S_р3(НН)/2· 0,7 = 1300/1,4 = 928 кВА;

S_т4 = S_р4(НН) / N· K_з = S_р4(НН)/2· 0,7 = 1300/1,4 = 928 кВА;

S_т5 = S_р5(НН) / N· K_з = S_р5(НН)/2· 0,7 = 330/1,4 = 235 кВА;

S_т6 = S_р6(НН) / N· K_з = S_р6(НН)/2· 0,7 = 330/1,4 = 235 кВА;

S_т7 = S_р7(НН) / N· K_з = S_р7(НН)/2· 0,7 = 550/1,4 = 393 кВА;

S_т8 = S_р8(НН) / N· K_з = S_р8(НН)/2· 0,7 = 330/1,4 = 235 кВА;

S_т9 = S_р9(НН) / K_з = S_р9(НН) /0,9 = 425/0,9 = 472 кВА;

S_т10 = S_р10(НН) / K_з = S_р10(НН) /0,9 = 425/0,9 = 472 кВА;

S_т11 = S_р11(НН) / K_з = S_р11(НН) /0,9 = 425/0,9 = 472 кВА;

S_т12 = S_р12(НН) / N· K_з = S_р12(НН)/2· 0,7 = 800/1,4 = 571 кВА;

S_т13 = S_р13(НН) / N· K_з = S_р13(НН)/2· 0,7 = 800/1,4 = 571кВА.

При ожидаемых перегрузках мощность трансформатора выбирается с запасом. По таблице 6.51 [2] выбираются тип и номинальная мощность трансформаторов каждой цеховой ТП так, чтобы S_ном.т S_т. Результаты выбора трансформаторов цеховых ТП оформляются в табл. 1.2.

Технические характеристики выбранных трансформаторов оформляются в виде табл. 1.2.

Таблица 1.2 Характеристики выбранных цеховых трансформаторов.

Определяются потери активной и реактивной мощностей в трансформаторах каждой цеховой ТП в соответствии со следующими формулами [4]:

а) для одного трансформатора.

P_т = K_з²· P_к + P_х; (1.9).

Q_т = S_ном (u_к· K_з² + I_х) / 100;(1.10).

б) для двух трансформаторов, работающих параллельно.

P_т = 2 (K_з²· P_к + P_х),.

Q_т =2S_ном (u_к· K_з² + I_х) / 100,.

где S_ном — номинальная мощность трансформатора, кВА;

u_к — напряжение короткого замыкания, %;

K_з — коэффициент загрузки трансформатора (отношение действительной нагрузки трансформатора к его номинальной мощности): K_з = S_р / S_ном — при однотрансформаторной ТП; K_з = S_р / 2S_ном — при двухтрансформаторной ТП;

I_х — ток холостого хода трансформатора, %.

Определяются расчетные активная, реактивная и полная мощности нагрузки на шинах ВН каждой цеховой ТП:

P_{р (ВН)} = P_р + P_т ,(1.11).

Q_{р (ВН)} = Q_р + Q_т ,(1.12).

S_{р (ВН)} .(1.13).

P_т1 = P_т2 = 2· ((760/3200)І· 18 + 3) = 22,3 кВт,.

Q_т1 = Q_т2 = 2· 16·(5,5·(2154/3200)І + 2,1) = 146,9 квар,.

P_р1(ВН) = P_р2(ВН) = 2000 + 22,3 = 2022,3 кВт,.

Q_р1(ВН) = Q_р2(ВН) = 800 + 146,9 = 946,9 квар,.

S_р1(ВН) = S_{р2 (ВН)} = 2233 кВ· А;

P_т3 = P_т4 = 2· ((1208/2000)І· 11,9 + 2,3) = 13,3 кВт,.

Q_т3 = Q_т4 = 2· 10·(5,5·(1208/2000)І + 2,1) = 82,1 квар,.

P_р3(ВН) = P_р4(ВН) = 1100 + 13,3 = 1113,3 кВт,.

Q_р3(ВН) = Q_р4(ВН) = 500 + 82,1 = 582,1 квар,.

S_р3(ВН) = S_{р4 (ВН)} = 1256,3 кВ· А;

P_т5 = P_т7 = P_т8 = 2· ((269/500)І· 3,9 + 1,05) = 4,4 кВт,.

Q_т5 = Q_т7 = Q_т8 = 2· 2,5·(4,6·(269/500)І + 2,6) = 19,7 квар,.

P_р5(ВН) = P_р7(ВН) = P_р8(ВН) = 250 + 4,4 = 254,4 кВт,.

Q_р5(ВН) = Q_р7(ВН) = Q_р8(ВН) = 100 + 19,7 = 119,7 квар,.

S_р5(ВН) = S_{р7 (ВН)} = S_{р8 (ВН)} = 281,2 кВ· А;

P_т6 = 2· ((555/800)І· 5,8 + 1) = 7,6 кВт;

Q_т6 = 2· 4·(4,6·(555/800)І + 2,6) = 38,5 квар,.

P_р6(ВН) = 500 + 7,6 = 507,6 кВт,.

Q_р6(ВН) = 240 + 38,5 = 278,5 квар,.

S_р6(ВН) = 578,97 кВ· А;

P_т9 = P_т10 = P_т11 = (577/1000)І· 11,9 + 2,3 = 6,3 кВт,.

Q_т9 = Q_т10 = Q_т11 = 10· (5,5·(577/1000)І + 2,1) = 39,3 квар,.

P_р9(ВН) = P_р10(ВН) = P_р11(ВН) = 530 + 6,3 = 536,3 кВт,.

Q_р9(ВН) = Q_р10(ВН) = Q_р11(ВН) = 230 + 39,3 = 269,3 квар,.

S_р9(ВН) = S_{р10 (ВН)} = S_{р11 (ВН)} = 600,1 кВ· А;

P_т12 = 2· ((470/800)І· 5,8 + 1) = 6 кВт;

Q_т12 = 2· 4·(4,6·(470/800)І + 2,6) = 33,5 квар,.

P_р12(ВН) = 420 + 6 = 426 кВт,.

Q_р12(ВН) = 210 + 33,5 = 243,5 квар,.

S_р12(ВН) = 490,7 кВ· А;

P_т13 = 2· ((277/800)І· 3,9 + 1,05) = 4,5 кВт;

Q_т13 = 2· 4·(4,6·(277/800)І + 2,6) = 20,1 квар,.

P_р13(ВН) = 250 + 4,5 = 254,5 кВт,.

Q_р13(ВН) = 120 + 20,1 = 140,1 квар,.

S_р13(ВН) = 290,5 кВ· А;

Результаты расчетов заносятся в табл. 1.3.

Таблица 1.3 Выбор трансформаторов цеховых ТП