Визначення кількості, потужності і типу силових трансформаторів з урахуванням компенсації реактивної потужності

При визначенні кількості, потужності й типу трансформаторів цехових ТП варто врахувати: категорію надійності електропостачання ПЕЕ; компенсацію реактивної потужності на напрузі до 1 кв; перевантажувальну здатність трансформаторів у нормальному й аварійному режимах; кроку стандартних потужностей; економічність режимів роботи трансформаторів у залежності від графіка навантаження.

Однотрансформаторні підстанції рекомендується застосовувати за наявності в цеху в основному споживачів 3-ї категорій і припустимі для споживачів 2-ї категорій (якщо припустимий переривши електропостачання на час заміни трансформатора).

Двотрансформаторні підстанції рекомендується застосовувати в наступних випадках:

- якщо переважають споживачі 1-ї категорії;

- при живленні від цехової ТП об'єктів загальнозаводського призначення (компресорних і насосних станцій);

- для цехів з високою питомою щільністю навантажень (вище 0.5-0.7ква/м²).

Іноді виявляється доцільним застосування двохтрансформаторної підстанції при нерівномірному добовому чи річному графіку навантажень. У цьому випадку можна змінювати приєднану потужність трансформаторів, використовуючи їх для більш раціонального режиму роботи.

Цехові ТП із кількістю трансформаторів більш двох використовуються тільки за умови належного обґрунтування.

Цехові трансформатори мають наступні номінальні потужності: 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500 кВт (ДСТУ 14209-97).

Номінальну потужність трансформатора без урахування компенсації реактивної потужності вибирають з умови

, (5.25)

де К_з - коефіцієнт завантаження трансформатора;

N_тр - кількість трансформаторів на ТП;

- повна розрахункова потужність цеху, кВА.

 

Рекомендується брати наступні коефіцієнти завантаження трансформаторів:

- якщо переважають навантаження 1-ї категорії для двох трансформаторної ТП, приймають К_з =0.65-0.7;

- якщо переважають навантаження 2-ї категорії для однотрансформаторних ТП у випадку взаємного резервування трансформаторів на нижчій напрузі, приймають К_з =0.7-0.8;

- якщо переважають навантаження 2-ї категорії і наявний централізований (складський) резерв трансформаторів, а також при навантаженнях 3-ї категорії, приймають К_з =0.9-0.95.

У перших двох випадках значення коефіцієнтів завантаження трансформаторів визначені з умови їхнього взаємного резервування в аварійному режимі з урахуванням припустимого перевантаження трансформатора, що залишився в роботі.

Потужність трансформаторів цехових ТП може бути знижена при компенсації реактивної потужності на боці нижчої напруги.

Визначимо потужність конденсаторної установки за критерієм зниження потужності цехових трансформаторів [5]. Необхідна потужність трансформатора для живлення заданого максимального активного навантаження цеху повинна відповідати умові

, (5.26)

 

де К_з - коефіцієнт завантаження трансформатора;

N_тр - кількість трансформаторів на ТП;

- активна розрахункова потужність цеху, кВА.

 

Потужність трансформатора вибираємо зі стандартного ряду. Якщо номінальна потужність трансформатора, вибраного за умовою (5.1) знизилася порівняно з номінальною потужністю трансфор-матора, вибраного за умовою (5.2), установлення компенсаційних пристроїв на стороні 0.4 кв доцільна.

Виходячи з прийнятої потужності трансформатора, за виразом (5.3)визначимо реактивну потужність , яку можна передати через трансформатор.

 

(5.27)

 

Визначаємо реактивні втрати в трансформаторі:

 

(5.28)

 

Потужність конденсаторної установки напругою до 1000 В, що визначають за формулою:

 

(5.29)

Потужність конденсаторної установки напругою 380 В вибирають зі стандартного ряду, що наведені в таблицях у додатку.

Конденсаторні установки можуть бути встановлені як на ТП, так і в окремих потужних ПЕЕ.

Найбільш простою і надійною схемою підключення однотрансформаторної підстанції потужністю до ГПС чи ГРП підприємства є підключення за радіальною схемою, з вимикачем на боці ВН.

Двотрансформаторна підстанція має дві секції збірних шин, секційний вимикач, який у нормальному режимі відклю- чений, і кожна секція шин живиться від свого вводу. При аварій-ному відключенні одного з вводів за допомогою пристрою АВР вмикається секційний вимикач і електропостачання ТП перево-диться на один ввід.

Остаточно обирати кількість і потужність трансформаторів цехових трансформаторних підстанцій слід альтернативно на основі техніко-економічних розрахунків, з урахуванням рішень з вибору потужності і місця установки компенсуючих пристроїв.

Прийняті до розгляду потужності силових трансформаторів повинні бути перевірені за коефіцієнтом завантаження в нормальному тривалому режимі роботи з урахуванням коефіцієнтів завантаження змін і припустимого перевантаження в післяаварійному режимі (або більш важкому).