Общие выводы по выбору числа и мощности силовых трансформаторов для систем электроснабжения

Выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов для питания нагрузок промышленных предприятий производят на основании следующего алгоритма:

1. Определяют число трансформаторов на подстанции, исходя из обеспечения надёжности питания с учётом категории потребителей.

2. Определяют возможные варианты номинальной мощности выбираемых трансформаторов с учётом допустимой перегрузки их в номинальном режиме и допустимой перегрузки в аварийном режиме.

3. Определяют экономически целесообразное решение из просчитываемых вариантов, с учётом применения в конкретных условиях.

4. Предусматривают возможность расширения подстанции с целью возможной установки более мощных трансформаторов без реконструкции фундамента, а также увеличения числа трансформаторов.

Выбор местоположения трансформаторных подстанций (общие сведения)

Картограмма нагрузок

Для определения местоположения ГПП и ЦТП на генеральный план промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок. Картограмма нагрузок предприятия представляет собой размещённые по генеральному плану окружности, площади которых в выбранном масштабе равны расчётным нагрузкам цехов. Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром нагрузок цеха.

Центр нагрузки цеха (предприятия) является символическим центром потребления электрической энергии цеха (предприятия). Главную понизительную и цеховые подстанции следует располагать как можно ближе к центру нагрузок, так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электрической энергии и значительно сократить протяжённость, как распределительных сетей высокого напряжения завода, так и цеховых электрических сетей низкого напряжения, уменьшить расход проводникового материала, снизить потери электрической энергии.

Существует несколько вариантов для определения центра нагрузок цеха. Для приближённого определения центра нагрузок цеха можно считать нагрузку цеха равномерно распределенной по площади цеха. В этом случае центр нагрузок цеха совпадает с центром тяжести фигуры, изображающей цех в плане. Для точного определения центра нагрузок необходимо считать их сосредоточенными в каких-то точках цеха. Центр нагрузок уже не будет совпадать с центром тяжести фигуры цеха в плане, и нахождение центра нагрузок сведется к определению точки приложения равнодействующей параллельных сил.

При определении центра нагрузок многоэтажного корпуса, состоящего из нескольких этажей, могут возникнуть некоторые затруднения, которые легко можно преодолеть, если решать задачу о расположении корпусной подстанции с учётом третьей координаты. При определении же центра нагрузок предприятия расчёт не осложняется, так как эту задачу допустимо, как правило, решать в системе двух координат: х и у. Определение центра нагрузок предприятия производится так же, как при точном определении центра нагрузок цеха.

Для построения картограммы нагрузок завода нужно определить радиусы окружностей для каждого цеха. Площадь окружности в выбранном масштабе равна полной нагрузке цеха S (кВА):

. (6.23)

Из выражения (23) получают формулу для определения радиуса окружности:

. (6.24)

где - радиус окружности для i-го цеха, см или мм;

- мощность i-го цеха, кВА;

- масштаб площади круга, или .

Каждый круг делится на секторы, соответствующие осветительной нагрузке, силовой нагрузке, требующей напряжения 400-660 В, и нагрузкам 3, 6 и 10 кВ.

На рис. 10 представлена картограмма электрических нагрузок завода по цехам, которая даёт представление о распределении их по территории завода.

Рис. 10. Генеральный план предприятия с картограммой и центром тяжести электрических нагрузок.