Определение расчетных нагрузок линий распределительной сети напряжением 10 кВ

Расчетные нагрузки распределительной сети определяются по величинам расчетных нагрузок на шинах низшего напряжения ТП с учетом потерь мощности в трансформаторах и компенсации реактивной мощности со стороны высшего напряжения трансформаторов цеховых ТП.

Потери активной мощности в одном понизительном трансформаторе с высшим напряжением 10 кВ ∆Р, кВт, определяются по формуле

. (3.5)

Потери реактивной мощности в трансформаторе ∆Q, квар определяются по формуле

, (3.6)

где I_хх - ток холостого хода трансформатора, % [2];

U_кз - напряжение короткого замыкания, % [2].

Ниже произведём расчета потерь активной и реактивной мощностей в трансформаторах цеховой подстанции ТП1, на которой установлены два трансформатора мощностью по 1000 кВ·А.

Подставляя значения потерь холостого хода ∆Р_хх, кВт, и потерь короткого замыкания ∆Р_кз, кВт, принятые из справочных данных для рассматриваемого трансформатора в формулу (3.5), получаем значение активных потерь в двух трансформаторах ТП1

кВт.

Подставляя справочные значения I_хх, %, и U_кз, %, в формулу (3.6), получаем значение реактивных потерь в двух трансформаторах ТП1

квар.

Расчет потерь мощности в трансформаторах для остальных ТП проводится аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице 3.4.

Далее определяем расчетные нагрузки линий распределительной сети с учетом компенсации реактивной мощности со стороны высшего напряжения трансформаторов цеховых ТП, для чего составляется принципиальная схема внутризаводского электроснабжения, представленная на рисунке 3.2.

Ниже приводится пример расчета нагрузок для магистрали ГПП-ТП2 и ТП2-ТП1. Сначала определяются расчетные нагрузки линии Л1, а затем линии Л2.

Таблица 3.4 – Определение потерь мощности в трансформаторах цеховых подстанций

Рисунок 3.2 – Размещение трансформаторных подстанций и линий распределительной сети внутризаводского электроснабжения

Расчетные нагрузки линии Л1 состоят из расчетных нагрузок подстанции ТП2, ТП1 и потерь мощности в их трансформаторах, то есть:

- активная

Р_{р Л1} = Р_рТП2 + ΔР_ТП2 + Р_рТП1 +ΔР_ТП1 = 2216,6+ 19,3 + 1113,37+ 11,6 = 3353,12 кВт;

- реактивная

Q_{р Л1} = Q_сТП2 + ΔQ_ТП2 + Q_сТП1 + ΔQ_ТП1 = 428,5+ 108 + 439,65+70 = 1046,38 квар.

Значение естественного коэффициента реактивной мощности tgφ_ест со стороны высшего напряжения трансформаторов равно

tgφ_ест = Q_рЛ1 / Р_рЛ1 = 1046,38/3353,12 = 0,28.

Определяем потребную мощность компенсирующих устройств со стороны высшего напряжения трансформаторов Q^’_ку, квар по формуле (3.1), в которую подставляем значение Р_{р Л1}

квар.

Минимальная мощность высоковольтного компенсирующего устройства в соответствии с [5] равна 300 квар, поэтому для линии Л1 не целесообразно устанавливать компенсирующие устройства со стороны высшего напряжения трансформаторов вследствие малости потребной мощности компенсирующих устройств.

Следовательно, полная расчетная нагрузка линии Л1 равна

кВ×А.

Расчетный максимальный ток в линии определяется по формуле

. (3.7)