На основании картограммы электрических нагрузок и расчетных данных, приведенных в последней графе таблицы 1.3, произведём распределение потребителей электроэнергии между цеховыми трансформаторными подстанциями (ТП) и распределительными устройствами (РУ).
Анализируя величины электрических расчетных нагрузок в цехах в соответствии с таблицей 1.3 (последняя графа), можно предварительно задаться значениями номинальных мощностей трансформаторов.
Таким образом, имея в виду все вышеизложенное и анализируя распределение расчетных мощностей цехов по генплану предприятия в соответствии с построенной картограммой электрических нагрузок, производим предварительную установку необходимого количества трансформаторных подстанций и определяем номинальные мощности трансформаторов.
На рисунке 3.1 показано предварительное распределение и установка цеховых трансформаторных подстанций.
Произведём предварительный выбор мощности трансформаторов подстанции ТП, устанавливаемой в цехе №1.
Расчетные нагрузки на шинах низшего напряжения ТП1 равны сумме нагрузок цеха №1, а также расчетных нагрузок цехов №4 №8:
Рр = Рр1 + Рр4 + Рр8 = 859,7+162,9+107,1= 1124,7 кВт
Рисунок 3.1 – Предварительное распределение трансформаторных подстанций
Qр = Qр1 + Qр4 + Qр8= 947,3+233,4+104,04= 1293,2 квар
По значению полной расчетной нагрузки намечаем к установке в ТП1 два трансформатора мощностью по 1600 кВ×А каждый.
Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме в соответствии с формулой (2.1) равен
Кз = 1718,6/(2×1600) = 0,546.
Коэффициент загрузки трансформатора в послеаварийном режиме (при выходе из строя другого трансформатора) в соответствии с формулой (2.2) равен
Кз.ав = 1718,6/1600 = 1,65
что меньше чем допустимый, равный 1,4.
Аналогично производим предварительный выбор и расчет количества и мощности трансформаторов цеховых ТП для остальных цехов. Результаты расчета сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1- Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов ЦТП
| Ном. ТП | Потре- бители электро- энергии | Место распо- ложе- ния ТП | Расчетная нагрузка | Кол. транс. в ТП | Sт.ном, кВ·А | Кз | Кз.ав | ||
| Рр, кВт | Qр, квар | Sр, кВ·А | |||||||
| ТП1 | Цеха №1,№4, №8 | №1 | 1139,7 | 1394,7 | 1718,6 | 0,496 | 1,06 | ||
| ТП2 | Цех №5 | №5 | 5067,3 | 2447,1 | 5589,3 | 1,6 | 3,41 | ||
| ТП3 | Цеха №2,№3, №6, №7 | №6 | 1293,3 | 1396,6 | 1808,8 | 0,530 | 1,09 |
Выбор числа и мощности трансформаторов ЦТП с учетом компенсации реактивной мощности
В целях уменьшения потерь активной мощности и электроэнергии в трансформаторах реактивная нагрузка на напряжения до 1000 В, создаваемая асинхронными двигателями, компенсируется с помощью статических конденсаторов на стороне низкого напряжения. Учитывая компенсацию реактивной мощности на напряжение до 1000 В, произведём окончательный выбор мощности трансформаторов цеховых ТП. Ниже приводится пример расчета для ТП.
Необходимая мощность компенсирующих устройств со стороны низшего напряжения определяется по формуле
, (3.1)
где 
- соответствует средневзвешенному cos 
;
- соответствует нормативному значению cos , равному 0,95.