Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций.

 

При выборе числа и мощности цеховых трансформаторов одновременно должен решаться вопрос об экономически целесообразной величине реактивной мощности, передаваемой через трансформаторы в сеть напряжением до 1000 В.

 

Влияние мощности компенсирующих устройств на выбор трансформаторов.

 

 

 

Выбор мощности трансформаторов производится с учетом выбора компенсирующих устройств, который выполняется в два этапа:

1. Выбор мощности компенсирующих устройств Q_нк1, обеспечивающих выбор оптимальной мощности трансформаторов цеховых подстанций.

2. Выбор мощности компенсирующих устройств Q_нк2, обеспечивающих минимизацию потерь мощности и электрической энергии в трансформаторах цеховых подстанций и распределительной сети 6 – 10 кВ, таким образом, общая мощность низковольтных компенсирующих устройств будет

Q_{н. к} = Q_нк1+ Q_нк2

 

Порядок выбора.

I этап

1. Определяется экономически целесообразная мощность трансформатора цеховой подстанции в зависимости от плотности нагрузки.

δ	0,05	0,08	0,15	0,25	0,35
Sэт

 

Чаще всего мощность трансформатора не соответствует расчетной нагрузке, тогда ориентировочно мощность трансформатора может быть определена:

тогда: S_{н. тр.} = S_эт.

S_нт ≈ S_ор

2. Определяется минимальное число трансформаторов в цехе.

Р_р – активная расчётная нагрузка цеха.

β_доп – 0,65 ÷ 0,7 - для двухтрансформаторной подстанции с

преобладанием потребителей первой категории.

β_доп = 0,8÷0,85 - для двухтрасформаторной подстанции с преобладанием

потребителей второй категории и с наличием резерва по

0,4 кВ.

β_доп = 0,93 – 0,95 - для двухтрансформаторной подстанции с

преобладанием потребителей второй и третьей категории при

наличии централизованного резерва.

∆N – добавка до ближайшего целого числа.

3. Определяется оптимальное число трансформаторов цеха.

N_{т. опт} = N_{т min} + m

где: m – дополнительное число трансформаторов в цехе.

Принимается N_{т опт} = N

4. Определяется максимально возможная реактивная мощность, передаваемая из сети 6 – 10 кВ в сеть 0,4кВ.

Q_{1 р} =

· если Q_1р > Q_р принимается Q₁ = Q_p, при этом Q_нк1 = 0 (батареи не устанавливаются)

· если Q_1p < Q_p принимается Q₁ = Q_1p и требуется установить КУ Q_нк1 Q_нк1 = Q_p – Q₁

5. Определяются коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном и послеаварийном режимах.

II этап

Значение Q_нк2 определяется по формуле:

Q_нк2 = Q_p - Q_нк1 – λ _* N_{т.опт. *} S_н.тр.,

где λ — расчётный коэффициент, определяемый в зависимости от коэффициентов Кр1 и Кр2

Кр1 -коэффициент, учитывающий расположение энергосистемы и сменность предприятия;

Кр2 — коэффициент, зависящий от мощности трансформаторов и длины питающей линии; (с. 107 Федоров, Старков)

Если в расчете окажется Q_нк2 ≤ 0, то для данной группы трансформаторов компенсация реактивной мощности не требуется.

 

 

a. Определяются потери мощности и электроэнергии в трансформаторах цеховых подстанций.

∆Р = N(∆P_x + β_н² ∆P_к)

∆W = N(∆P_x Т + β²_{н ∆} ∙ Р_к ∙ τ)

∆Q = N(I_{x %}∙S_нт /100+ β²_н ∙ U_к%∙S_нт/100)

∆V = N(I_{x %}∙S_нт∙Т /100+ β²_н ∙ U_к%∙S_нт∙τ/100)

 

6. Определяется полная мощность, потребляемая трансформаторами

 

Характеристика систем электроснабжения городов.

Классификация городов.

1. Малые – до 50 тысяч человек.

2. Средние – до 100 тысяч человек.

3. Крупные – до 250 тысяч человек.

4. Большие – до 500 тысяч человек.

5. Мегаполисы – свыше 500 тысяч человек.

 

2. Надежность электроснабжения городов определяется категорийностью электроприемников:

К I категории относится электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, нарушение функционирования особо важных элементов городского хозяйства, их мощность составляет 10-15% суммарной мощности всех потребителей – это: электроприемники лечебно-профилактических учреждений операционные и родильные отделения больниц, котельные первой категории, электродвигатели сетевых и питательных насосов котельных второй категории, водопроводные и канализационные станции, телевизионные станции, ретрансляторы, лифты, музеи государственного значения, центральные диспетчерские пункты электрических и тепловых сетей, сети газоснабжения и наружного освещения. Правительственные здания и учреждения относятся к особой группе электроприемников I категории.

Ко II категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к нарушению нормальной деятельности значительного количества городских жителей, их мощность составляет 40-50% суммарной мощности – это: учебные заведения, медицинские учреждения, аптеки, жилые дома с электроприемниками для приготовления пищи и количеством квартир более 8, дома в 6 и более этажей, общежития, диспетчерские пункты районов и микрорайонов.

III группа – все остальные электроприемники, не относящиеся к I и II категориям.

(Городская электрическая сеть представляет собой комплекс электроснабжающих сетей напряжением 35-110 кВ и выше, распределительных сетей напряжением 6-20 кВ, содержащих ТП и линии, соединяющие ЦП с ТП и ТП между собой, а также выводы к потребителям и распределительные сети напряжением 0,4 кВ.)

Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников питания, их перерыв в электроснабжении может быть допущен лишь на время автоматического ввода резервного питания. Независимым источником питания могут быть две секции или системы шин одной либо двух электростанций и подстанций.

Электроприемники II категории рекомендуется также обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из источников питания, перерыв электроснабжения допускается на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой. Допускается питание электроприемников II категории по одной воздушной линии, если обеспечена возможность проведения оперативного ремонта этой линии за время не более суток. Допускается питание по одной кабельной линии, состоящей из двух кабелей, присоединенных к одному аппарату. При наличии резерва и возможности замены трансформатора за время не более суток, допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.

Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы в электроснабжении, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения не превышают одних суток.