2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ

 ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

 ПРЕДПРИЯТИЯ

Мощность трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций зависит от величины нагрузки электроприемников, их категории по надежности электроснабжения, от размеров площади, на которой они размещены и  т.п. При одной и той же равномерно распределенной нагрузке с увеличением площади цеха должна уменьшаться единичная мощность трансформаторов. Так, в цехе, занимающем значительную площадь, установка трансформаторов заведомо большой единичной мощности увеличивает длину питающих линий цеховой сети и потери электроэнергии в них.

                                                         ,                                                       (2.1)

где S_р – расчетная электрическая нагрузка цеха, кВА;

  F_ц – площадь цеха, м².

Выбор цеховых ТП сводится к решению нескольких задач:

- выбор единичной мощности трансформатора;

- выбор общего числа трансформаторов (оптимального);

- выбор числа трансформаторов на каждой подстанции;

- выбор местоположения.

Минимальное число трансформаторов в цехе:

                                       N_{т min} = +ΔN_т,                                          (2.2) 

где К_{з доп} – коэффициент загрузки (допустимый);

  ΔN_т – добавка до ближайшего целого числа.

Допустимые значения коэффициента загрузки для двухтрансформаторных подстанций:

К_{з доп} =0,65 – I категория

К_{з доп} = 0,8 – II категория

К_{з доп} = 0,9 – III категория

Найденное число трансформаторов не может быть меньше, чем число трансформаторов, требуемых по условиям надежности.

Предельную величина реактивной мощности, которую могут пропустить выбранные трансформаторы:

                             Q_1р = ;                                   (2.3)

     Q_1р, если Q_р ≥ Q_1р;

                                           Q₁ =       Q_р, если Q_1р > Q_р                                               (2.4)

где N_т – число трансформаторов цеховой ТП;

  К_{з доп} – допустимый коэффициент загрузки трансформаторов цеховой ТП в

  нормальном режиме;

  S_ном.тi – номинальная мощность трансформаторов цеховой ТП;

  Р_рi – расчетная активная нагрузка на ТП.

При Q₁ < Q_1р трансформаторы ТП не могут пропустить всю реактивную нагрузку и поэтому часть ее должна быть скомпенсирована с помощью конденсаторов, которые следуют установить на стороне низшего напряжения на ТП. Мощность этих конденсаторов будет составлять

                                               Q_ку = Q_рi - Q_1i .                                                         (2.5)

и они должны устанавливаться на ТП обязательно.

Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном и послеаварийном режимах будут соответственно:

          К_{з норм} = ;             К_{з п/ав} = ,            (2.6)

где  N_т – число взаиморезервируемых трансформаторов цеховой ТП;

N_тп – число трансформаторных подстанций;

S_р.тi – полная расчетная нагрузка, приходящаяся на один трансформатор ТП.

Потери активной мощности в трансформаторах: 

                              ΔР_т = N×(ΔР_хх + ×ΔР_кз),                                       (2.7)

где N – число трансформаторов в цехе;

  К_{з норм} – коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме;

  ΔР_хх – потери холостого хода в трансформаторе;

  ΔР_кз – потери короткого замыкания.

Потери реактивной мощности в трансформаторах:

                         ΔQ_т = N×,                       (2.8)

где I_хх – ток холостого хода;

 U_кз – напряжение короткого замыкания;

 S_{н т} – номинальная мощность трансформатора.

Результаты расчётов по выбору числа и мощности трансформаторов приведены в таблице 2.1.