Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В

При выборе числа, мощности и типа силовых трансформаторов для питания электроприемников цеха будем руководствоваться сле­дующими положениями:

1. Нагрузка цехов, имеющих расчетную полную мощность низко­вольтных электроприемников менее 1000 кВ×А, объединяется между собой или присоединяется к более мощным цехам.

2. Считаем, что вся низковольтная реактивная нагрузка скомпенсирована в цеховых сетях, тогда cosj = 1 и Sр = Рр.

3. Мощность трансформаторов должна выбираться с учетом допустимой их нагрузки в нормальном и послеаварийном режимах работы.

4. Число трансформаторов определяется исходя из надежности обеспечения питания с учетом категории потребителей.

5. Установка в цеховых КТП более трех трансформаторов экономически нецелесообразна. Двух- и трехтрансформаторные КТП сооружаются при питании нагрузок I и II категории и при сосредоточении значитель­ных нагрузок в месте установки КТП. Однотрансформаторные КТП при питании от них электроприемников II-ой категории должны иметь резервирование на вторичном напряжении от близлежащих КТП. Однотрансформаторные КТП без резервирования сооружаются для питания нагрузки III-ей категории.

6. При наличии свободной площади в цехе трансформаторы мощностью до I600 кВ×А устанавливаются около цеховых колонн или равномерно по периметру цеха, а при отсутствии площади и при мощности 2500 кВ×А и выше пристраиваются к зданию цеха.

7. Не допускается применение более 2-3 типоразмеров трансформаторов в распределительных сетях завода.

Критерием при выборе мощности трансформаторов является удельная плотность нагрузки цеха

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru = Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru , кВ⋅А/ Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru , (36)

где Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru - расчетная полная мощность низковольтных электроприемников i-го цеха, кВ⋅А; Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru – площадь i-го цеха, определяемая но генплану, м2.

Ориентировочно номинальная мощность трансформаторов выбирается по плотности нагрузки, табл. 9 [2].

Таблица 9.

Зависимость мощности трансформатора от плотности нагрузки

  s, кВ×А /м2 Sт.н, кВ×А  
  < 0,2 1000, 1600  
  0,2 – 0,5  
  > 0,5 2500, 1600  

Предварительно выбирается минимально возможное число трансформаторов i -го цеха Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru по формуле

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru = Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru , шт; (37)

Если Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru ранее не рассчитывалось, то

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru , кВт, (38)

где Sт,н,i – номинальная мощность трансформатора в i-ом цехе, кВ×А; Рсм,i – средняя активная мощность за наиболее загруженную смену низковольтных электроприемников i-го цеха, кВт; Кз,н,i – нормативный коэффициент загрузки масляных трансформаторов i-го цеха, выбираемый согласно [2] по категории нагрузок:

для одно- и двухтрансформаторных КТП:

- при I категории = 0,65 – 0,7;

- при II категории = 0,7 – 0,8;

- при Ш категории = 0,9 – 0,95;

для трехтрансформаторной КТП: 0,666 – 0,93;

Км,i - коэффициент максимума. Примем Км,i = 1,1.

Полученное значение No,i округляется до ближайшего боль­шего целого числа Ni. При выборе мощности трансформатора необходимо учитывать возможность его перегрузки в послеаварийном режиме до 40 % продолжительностью не более 6 ч в течение 5 суток. При этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки трансформатора в условиях его нормальной работы до перегрузки должен быть не более 0,8 (ПУЭ).

Одновременно с выбором трансформаторов производим выбор компенсирующих устройств в цеховой сети.

Наибольшая реактивная мощность QВ-Н, которая может быть передана из распределительной сети 6-10 кВ в сеть 380 В i-го цеха без превышения предусмотренного значения коэффициента загрузки, определяется по формуле

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru , (39)

где Рр,i – расчетная активная мощность низковольтных электроприемников i-го цеха, кВт.

Если расчетная реактивная низковольтная нагрузка i-го цеха равна Qp,i , а максимальный переток реактивной мощности с шин РУ 6-10 кВ ГПП (ГРП) в цеховую сеть равен Qв-н,i, то от источников низшего напряжения – конденсаторных установок (КУ) необходимо обеспечить получение следующего количества мощности:

Qку,i = Qр,i – Qв-н,i, квар. (40)

Значение мощности Qку,i уточняется до величины Qбк при выборе стандартных конденсаторных установок. Рекомендуется принимать число КУ кратным числу трансформаторов (например, 1-2 на трансформатор).

Затем проверяется фактический коэффициент загрузки трансформаторов Кз i-го цеха после компенсации по условию

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru   (41)

Если это условие не соблюдается, то необходимо увеличить трансформаторную мощность.

Уточняем величину реактивной мощности, передаваемую из сети 6-10 кВ в сеть 380 В, по формуле



Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru в-н,i = Qр,i – Qбк,i, квар. (42)

Исходные данные и результаты расчета необходимо привести в табличной

форме.

5.4.3. Расчет потерь активной и реактивной мощности в цеховых трансформаторах

Определим потери активной ∆ Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru и реактивной ∆ Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru мощностей в цеховых трансформаторах завода

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru =N(∆ Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru + Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ruВыбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru ); (43)
Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru = N Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru ( Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru + Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых КТП и конденсаторных батарей на напряжение 380 В - student2.ru ), (44)

где DРх.х и DРк.з – потери активной мощности холостого хода и короткого замыкания трансформатора, соответственно, определяются по паспорту, кВт; Iх,х, Uк.з – ток холостого хода и напряжение короткого замыкания трансформатора, соответственно, определяются по паспорту, %.

Исходные данные и результаты расчета привести в табличной форме.

Наши рекомендации