Выбор числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ

Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путем технико–экономических расчетов с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1кВ; перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика нагрузки.

Данные для расчета:

Р_p0,4= 8971,95 кВт;

Q_p0,4= 8350,91 квар;

S_p0,4= 12397,96 кВА.

Бумажная фабрика относится ко 2 категории потребителей, фабрика работает в две смены, следовательно, коэффициент загрузки трансформаторов К_зтр=0,8. Принимаем трансформатор мощностью S_нт=1600 кВА.

Для каждой технологически концентрированной группы цеховых трансформаторов одинаковой мощности минимальное их число, необходимое для питания наибольшей расчетной активной нагрузки, рассчитывается по формуле:

где Р_{р 0,4} – суммарная расчетная активная нагрузка;

к_з – коэффициент загрузки трансформатора;

S_нт – принятая номинальная мощность трансформатора;

DN – добавка до ближайшего целого числа

Экономически целесообразное число трансформаторов определяется по формуле:

N _т..э = N _min + m (2.6)

где m – дополнительное число трансформаторов.

N _т..э – определяется удельными затратами на передачу реактивной мощности с учетом постоянных составляющих капитальных затрат З^*_п/ст.

З^*_п/ст= 0,5; к_з = 0,8; N _min = 8; DN = 0,99.

Тогда из справочника по кривым определяем m, для нашего случая m =0, значит N _т..э =8 трансформаторов.

По выбранному числу трансформаторов определяют наибольшую реактивную мощность Q₁, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ, определяется по формуле:

Рисунок 2.1 –

Из условия баланса реактивной мощности на шинах 0,4 кВ определим величину Q_{нбк 1}:

Q_{нбк 1}+Q₁=Q_{р 0,4},

отсюда

Q_{нбк 1}= Q_{р 0,4} – Q₁=8350,91–4935,95=3414,96 квар

Дополнительная мощность Q_нбк2 НБК для данной группы трансформаторов определяется по формуле:

Q_{нбк 2} =Q_{р 0,4} – Q_{нбк 1} – N_{т э} S_нт

Принимаем для простоты Q_нбк2=0

Определим мощность одной батареи конденсаторов, приходящуюся на каждый трансформатор:

Выбираем батарею УКЛ –10–450 У3

На основании расчетов, полученных в данном пункте 2.3. составляется таблица 2.3.

Таблица 2.3 – Распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП

№ТП, S.н.тр, Qнбк	№Цехов	Рр	Qp	Sр	Кз
ТП1–2(4×1600)		750,73	624,90
Sн.тр=6400кВА		642,96	561,04
		438,03	268,14
		255,84	164,44
		249,63	212,58
		456,00	301,80
		295,84	338,95
		112,27	116,69
QНБК=4×450квар Итого		1136,80	1969,00
		4557,53
		–1800,00
	4338,09	2757,53	5140,3	0,8
ТП3–4(4×1600)		610,52	517,88
Sн.тр=6400кВА		1179,14	998,52
		1660,80	1345,64
		413,28	338,64
		204,99	145,27
		129,39	105,96
		93,63	81,48
		238,02	171,94
		103,99	88,04
		610,52	517,88
QНБК=4×450квар			–1800
Итого		4633,76	1993,38	5044,33	0,79

Уточненный расчет электрических нагрузок по фабрике