Расчет мощности трансформатора.

Расчет электрических нагрузок основывается на данных и обобщениях выполненных с применением метода математической статистки и теории вероятности. Расчет нагрузок проводим методом коэффициента максимума, для этого составляем ведомость электрических нагрузок, данные которых заносим в таблицу 3. При расчете электрических нагрузок важное значение имеет правильное определение нагрузки, завышение нагрузки может привести к перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства, а занижение нагрузки может привести к уменьшению пропускной способности электрической сети.

Таблица 4-Ведомость электрических нагрузок

Наименование электроприемника	Р, кВт	Количество шт.	Коэффициент Мощности(cos )

 

Разделим электроприемники на группы. Рассчитаем первую группу. Определим установленную суммарную мощность по следующей формуле:

Р_Н =Р_Н * n

где Р_Н - суммарная установленная мощность, кВт

Р_Н - номинальная мощность одного электроприемника, кВт

n - числоэлектроприемников, шт.

Определяем среднюю потребляемую мощность за наиболее загруженную смену по следующей формуле:

Р_см=К_и* Р_Н

где Р_см - средняя потребляемая мощность, кВт

К_и - коэффициент использования

Определяем среднюю потребляемую реактивную мощность по следующей формуле:

Q_см=Р_см* tg

где Q_см - средняя потребляемая реактивная мощность, кВт

tg - коэффициент потерь

Для определения эффективного числа приемников группы, присоединенных к распределительному щиту, необходимо учитывать модуль силовой сборки которая определяется по формуле:

т=Р_{н мах}/Р_нмin

где т - модуль силовой сборки

Р_{н мах}- номинальная мощность электроприемника имеющего большую по модулю мощность, кВт

Р_{н мах}- номинальная мощность электроприемника имеющая меньшую по модулю мощность, кВт

В условии для определения эффективного числа электроприемников, входит средне взвешенный коэффициент использования, который определяется по формуле:

К_{и ср}=(К_{ис 1} + К_{ис 2}+ К_{ис 3})/n

где К_ис1,2 - фактический коэффициент использования каждого электроприемника

n - число коэффициента использования

Для нахождения эффективного числа приемников воспользуемся Липкиным табл.2.13 стр.54. Эффективное число приемников равно 8.

По коэффициенту использования группы и числу электроприемников определяем коэффициент максимума К_мах=1,2.

Определим максимальную активную расчетную мощность по следующей формуле:

Р_мах= К_мах* Р_cм

где Р_мах - максимальная активная мощность, кВт

К_мах - коэффициент максимума

Определим максимальную реактивную мощность по следующей формуле:

Q_мах=1,1*Q_см

где Q_мах - максимальная реактивная мощность, кВт

Определим полную расчетную мощность по формуле:

S_мах=

где S_мах - полная расчетная максимальная мощность, кВт

Нагрузка остальных групп электроприемников рассчитывается аналогично, расчетные данные сносим в таблицу 5.

С учетом компенсации реактивной мощности, выбираем трансформатор. Рассчитаем два типа трансформатора по технико-экономическим показателям, и выберем наиболее экономически выгодный. Типы трансформаторов сносим в таблицу 6.

Таблица 6-Данные трансформаторов

Тип	Номинальная мощность, кВ· А	Номинальное напряжение, кВ	Потери, кВт	Uк.з. %	Iх.х. %	Цена, т.руб.
ВН	НН	х.х.	к.з.

 

Определим реактивные потери короткого замыкания по следующей формуле:

Q_к.з=U_к.з*S_ном/100%

где Q_к.з- потери реактивной мощности при коротком замыкании, кВар

U_к.з- напряжение короткого замыкания, %

S_ном-номинальная мощность трансформатора, кВ· А

Определим реактивные потери холостого хода по следующей формуле:

Q_х.х=(I_х.х.* S_ном)/100%

где Q_х.х- реактивные потери холостого хода, кВар

I_х.х.- ток холостого хода, %

Определим приведенные активные потери холостого хода:

Р_х.х.= Р_х.х+К_пп* Q_х.х

где Р_х.х- приведенные активные потери холостого хода, кВт

Р_х.х- потери холостого хода, кВт

К_пп- коэффициент 0,05

Определим приведенные активные потери короткого замыкания:

Р_к.з= Р_к.з+К_пп* Q_к.з

где Р_к.з- приведенные активные потери короткого замыкания, кВт

Р_к.з- потери при коротком замыкании, кВт

Кабель выбираем по расчетному току:

I_р=S_тр/( * U_ном)

где I_р- расчетный ток, А

S_тр- номинальная мощность трансформатора, кВ*А

U_ном- номинальное напряжение, кВ

Определяем потери в кабельной линии:

Р_л= Р_л* l

где Р_л- потери в кабельной линии, кВт

Р_л- потери одного километра в кабельной линии, кВт/км

l-длина, км

Определим потери мощности на вариант по формуле:

Р_i= Р_тр+· Р_л

где Р- потери мощности, кВт

Р_тр- потери в трансформаторе

Рассчитаем потери в трансформаторе:

Р_тр= Р_х.х+(К_з²* Р_к.з)

где К_з- коэффициент загрузки

Определим стоимость варианта

Рассчитаем капитальные затраты:

К_I=К_тр+К_л*l+К_ок

где К_I - капитальные затраты, тыс. руб

К_тр- стоимость трансформатора, тыс. руб

К_ок- стоимость оборудования, тыс. руб

Определим стоимость амортизационных отчислений по формуле:

С_аi=р_о*К_тр+ р_о*К_л*l+ р_о*К_ок

где С_а- стоимость амортизационных отчислений

р_о- коэффициент амортизации для трансформатора 3%, кабельной линии 5,3%, оборудования 6,3%.

Определим стоимость потерь электроэнергии по формуле:

С_п=С_о* Р*

где С_п- стоимость потерь электроэнергии

C_о- стоимость одного кВт часа, руб.

Р- потери мощности на вариант, кВт

- время потерь

Определим стоимость годовых затрат по формуле:

С_r=С_п+C_{а I}

где С_r- стоимость годовых затрат, руб.

Определим суммарные затраты по формуле:

З=С_r+(0,125*К_I)

Определим массу металла по формуле:

G=m* l

где G - масса, т

l - длинна линии, км

т - вес одного километра линии, т/км

Определим потери электроэнергии по формуле:

W= Р *

где W - потери электроэнергии, кВт

Расчетные данные трансформаторов по технико-экономическим показателям сносим в таблицу 7.

Таблица 7-Технико-экономические показатели

Вариант	КI,т.руб.	Сr,т.руб.	З,руб,	G,кг	W,кВт