ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Рисунок 1.1 – Схема внешнего электроснабжения
Номер расчетной подстанции – 9
Таблица 1 – Исходные данные
Наименование потребителя | Установленная мощность Руст,кВт | Категория потребителя | Коэффициент | |
спроса | мощности | |||
Фабрика по переработке сельскохозяйственных продуктов | 0,61 | 0,92 | ||
Вагонное депо | 0,43 | 0,93 | ||
Наружное освещение | 0,75 | 0,98 | ||
Котельная | 0,35 | 0,92 |
Номинальное первичное напряжение – 110 кВ
Техническая часть
Составление структурной схемы трансформаторной подстанции
Транзитная подстанция имеет два ввода, два головных двухобмоточных трансформатора. На подстанции находятся следующие РУ: открытое РУ- 110 кВ, закрытое РУ-10 кВ. Также есть РУ-0,4 кВ для питания собственных нужд.
Рисунок 1.2 - Структурная схема трансформаторной подстанции
Расчет трансформаторной мощности подстанции
1.2.1 Расчет мощности нетяговых потребителей
Максимальную активную мощность потребителя рассчитываем по формуле:
Pmax = Pуст · Кс, (1.1)
где Pmax – максимальная активная мощность потребителя, кВт;
Руст – установленная мощность, кВт;
Кс – коэффициент спроса, учитывающий режим работы, загрузку и КПД потребителей.
Рmax1 = 1200 · 0,61 =732кВт;
Рmax2 = 3500 · 0,43 =1505кВт;
Рmax3 = 1000 · 0,75 = 750кВт;
Рmax4 = 500 · 0,35 = 175кВт.
Мощность для каждого часа находим по формуле:
· Pmaxn,(1.2)
где Ptn – мощность часа, кВт;
Pn% – мощность, %;
Pmaxn – максимальная активная мощность потребителя, кВт.
Сельскохозяйственная нагрузка:
Pt1 =
732 = 183 кВт;
.
Расчеты для остальных потребителей сведены в таблицу 1.2
Расчет временных потерь вычисляют по формуле
Рпер = (5 ÷ 8)% ∙ ΣР, (1.3)
где Рпер – переменные потери, потери в сетях и трансформаторе, %;
ΣР – суммарная активная мощность потребителей, кВт.
Рпер = .
Расчет постоянных потерь вычисляют по формуле
Рпост = (1 ÷ 2%) ∙ ΣР, (1.4)
где Рпост – постоянные потери в стали трансформаторов, %.
Рпост 2532 = 50 кВт.
Пример приведен для сельскохозяйственной нагрузки в первый час работы. Для других потребителей расчет ведется аналогично. На основании расчетов строим графики суточных нагрузок и суммарный график. Постоянные потери находим для часа максимальной нагрузки потребителей.
Результаты расчетов сводим в таблицу 2
Таблица 2 – Результаты вычисления активных суточных нагрузок потребителей
Часы | Фабрика по переработке сельскохозяйственных продуктов | Вагонное депо | Наружное освещение | Котельная | Pmax,кВт | Pпер,кВт | Pпост,кВт |
0,677 | |||||||
По данным строим расчетные графики потребителей
Рисунок 1.3 – Типовой график «Сельскохозяйственная нагрузка»
Рисунок 1.4 – Расчетный график «Фабрика по переработке
сельскохозяйственных продуктов»
Рисунок 1.9 – Типовой график «Вагонное депо»
Рисунок 1.10 – Расчетный график «Вагонное депо»
Рисунок 1.5 – Типовой график «Наружное освещение»
Рисунок 1.6 – Расчетный график «Наружное освещение»
Рисунок 1.7 – Типовой график «Ремонтные мастерские»
Рисунок 1.8 – Расчетный график «Котельная»
Расчет максимальной реактивной мощности потребителей ведется по формуле
Q = Ptmax ∙ tgφ, (1.5)
где Ptmax – нагрузка потребителей в час максимальной нагрузки, кВт;
tgφ – тангенс угла, определяется по заданному коэффициенту
мощности потребителя.
Q = .
Пример приведен для сельскохозяйственной нагрузки. Расчет для остальных потребителей ведется аналогично.
Результаты расчетов сводим в таблицу 1.5
Таблица 1.5 – Максимальная активная мощность потребителей
Наименование потребителей | Ptmax, кВт | cosφ | tgφ | Qmax, кВар |
Фабрика по переработке сельскохозяйственных продуктов | 0,61 | 0,92 | ||
Вагонное депо | 0,43 | 0,93 | ||
Наружное освещение | 0,75 | 0,98 | ||
Котельная | 0,35 | 0,92 | ||
Итого |
Расчет мощности районных потребителей производится по формуле:
, (1.6)
где Рпост – постоянные потери, потери в стали трансформаторов, %;
Рпер – переменные потери, потери в сетях и трансформаторе, %;
ΣРмах – суммарная максимальная нагрузка в час максимальной
нагрузки, кВт;
ΣQмах – суммарная максимальная нагрузка в час максимальной
нагрузки, кВар.
1.2.2 Расчет полной мощности трансформаторной подстанции
Рассчитаем полную мощность трансформаторной подстанции
где – число установленных главных понижающих
трансформаторов;
Spn10 – мощность главного понижающего трансформатора, кВА;
Sтсн – сумма мощностей подстанций, питающихся через шины
проектируемой подстанции. Принимаем Sтранз = 2Sн.тр, кВА;
Кр – коэффициент разновременности максимальных нагрузок.
Sподст = (2785 + 2 · 400) · 0,95 = 3405,75 кВА