Выбор трансформаторов цеховых ТП

Выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов для питания нагрузок цеха (корпуса, отделения) производится на основании технико-экономических расчётов по следующей общей схеме.

1. Определяется число трансформаторов на ТП, исходя из обеспечения надёжности электроснабжения с учётом категории потребителей электроэнергии [4, c. 221—222].

2. Намечаются возможные варианты номинальной мощности выбираемых трансформаторов с учётом допустимой нагрузки их в нормальном режиме и допустимой перегрузки в послеаварийном режиме, выполняется технический расчёт.

3. Выполняется экономический расчёт, по результатам которого определяется экономически целесообразное решение из намеченных вариантов для данных конкретных условий.

Если на ТП по условиям резервирования питания потребителей необходима установка более чем одного трансформатора, то нужно стремиться, чтобы число трансформаторов на подстанции не превышало двух. Это условие позволяет решить вопрос о числе подстанций.

В курсовой работе технико-экономические расчёты не предусматриваются. Количество и мощность трансформаторов на цеховых ТП (ЦТП) определяются на основании категорийности и суммарной расчётной мощности электроприёмников каждого цеха, а также рациональной загрузки трансформаторов в нормальном режиме и необходимого резервирования в послеаварийном режиме.

Однотрансформаторные ЦТП применяются для электроснабжения потребителей III категории при наличии на предприятии централизованного (складского) резерва трансформаторов. Они допустимы также для питания потребителей II категории или при наличии небольшого количества (до 20 %) потребителей I категории при резервировании, осуществляемом по линиям низшего напряжения («перемычкам») от соседних ТП.

Двухтрансформаторные ЦТП применяются при преобладании в цехе (корпусе) потребителей I и II категорий. Кроме того, они применяются для цехов с высокой удельной плотностью нагрузок (выше 0,5—0,7 кВ×А/м²), а также при наличии в цехе крупных сосредоточенных нагрузок или при неравномерном суточном (или годовом) графике нагрузок.

ЦТП с количеством трансформаторов более двух применяются только при надлежащем обосновании.

В соответствии с ГОСТ 14209—85 цеховые трансформаторы имеют следующие номинальные мощности: 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500 кВ×А. Наиболее широко на предприятиях малой и средней мощности применяются трансформаторы мощностью 400, 630, 1000 кВ×А.

При плотности нагрузки до 0,2 кВ×А/м² и напряжении 380 В рекомендуется применять трансформаторы мощностью до 1000 кВ×А включительно, при плотностях 0,2—0,3 кВ×А/м² — мощностью 1600 кВ×А, при плотностях более 0,3 кВ×А/м² — мощностью 1600 или 2500 кВ×А.

Для удобства эксплуатации системы электроснабжения предприятия следует стремиться к однотипным трансформаторам ЦТП и использовать не более 2—3 стандартных мощностей. Это позволяет сократить складские резервы и облегчает замену повреждённых трансформаторов.

Номинальная мощность трансформаторов S_ном.т, кВ×А, определяется по средней нагрузке S_ср.м цеха за максимально загруженную смену по следующей формуле [1]

S_ном.т = S_ср.м /N·K_з, (1.8)

где N — число трансформаторов;

K_з — коэффициент загрузки трансформатора; при преобладании нагрузок I и II категории коэффициент загрузки принимается равным 0,7; при нагрузках III категории коэффициент равен 0,9—0,95.

Так как графики нагрузок цехов не заданы, то мощность трансформаторов ЦТП выбирается по расчетной максимальной нагрузке S_р(НН) на шинах НН (0,4 кВ) этих ТП.

Мощность трансформаторов двухтрансформаторной ЦТП принимается исходя из условия, что оба трансформатора загружены постоянно, но не на полную мощность (коэффициент загрузки 0,7). Предполагается, что в случае выхода из строя одного трансформатора ЦТП, другой примет на себя всю нагрузку, не перегружаясь более чем на 40 % (коэффициент аварийной перегрузки K_п.а = 1,4). Это соответствует условию

S_т = S_р(НН) / N·K_з = S_р(НН)/2·0,7 = S_р(НН) / 1,4 ,

где S_т — расчетная полная мощность одного трансформатора, кВ×А.

Для однотрансформаторной ЦТП, если по графику нагрузки цеха не ожидаются резкие перегрузки, мощность трансформатора S_т , кВ×А, равна

S_т = S_р(НН) / K_з, где K_з принимается 0,9—0,95.

При ожидаемых перегрузках мощность трансформатора выбирается с запасом. По таблице 6.51 [2] выбираются тип и номинальная мощность трансформаторов каждой цеховой ТП так, чтобы S_ном.т S_т. Результаты выбора трансформаторов цеховых ТП оформляются в табл. 1.2.

Таблица 1.2