При выборе числа и мощности цеховых трансформаторов одновременно должен решаться вопрос об экономически целесообразной величине реактивной мощности, передаваемой через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ.
Суммарную расчетную мощность конденсаторных батарей низшего напряжения, устанавливаемых в цеховой сети, определяют расчетами по минимуму приведенных затрат в два этапа:
1. Выбирают экономически оптимальное число цеховых трансформаторов;
2. Определяют дополнительную мощность НБК в целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и в сети напряжением 6-10 кВ.
По условию предприятие получает питание от двух подстанций. Исходя из наличия на предприятии потребителей второй и третьей категории, принимаем за основную схему - радиальную, ввод от одной подстанций на одну секцию РУ.
Коэффициент мощности на границе балансовой принадлежности должен быть равен 0,967 (по условию).
Исходя из типа предприятия, принимаем плотность нагрузки при напряжении 380 В - 0,25 кВА/м 2. Принимаем трансформаторы мощностью 1600 кВА с коэффициентом загрузки 0,75 (преобладают потребители второй категории).
Проведем выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности.
, где 
Экономически оптимальное число трансформаторов определяется:
, m - дополнительно установленные трансформаторы
m определяем по таблице стр.106 (1) m = 0.
Находим наибольшую реактивную мощность, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ:
Суммарная мощность конденсаторных батарей на напряжение до 1 кВ составит:
Дополнительная мощность НБК в целях снижения потерь:
Следует отметить, что при расчете были приняты некоторые допущения, в частности за расчетную нагрузку была взята максимальная мощность, а не средняя максимальная за наиболее загруженную смену (причина указана выше). Ввиду этих допущений данный расчет нельзя считать окончательным.
|
|
Определим число трансформаторных подстанций. Предприятие получает питание от двух подстанций, причем расчетная их нагрузка неизвестна, поэтому количество цеховых ТП и их мощность будем выбирать исходя из равномерности нагрузки шин НН (при 2-х трансформаторных подстанциях).
Исходя из указанной плотности нагрузки 0,25 кВА/м 2 за основную мощность трансформаторов выбираем 1600 кВА.(1, 2)
Распределим нагрузки следующим образом:
1 ТП: Корпус 1, Корпус 2, Корпус 3, склад ГСМ, вентиляция, станочное отделение.
2 ТП: Корпус 5, Корпус 6, сторонние.
3 ТП: Корпус 4, КНС, очистные, компрессорная, гараж.
Определим коэффициенты загрузки трансформаторов:
для КТП 1 -
для КТП 2-
для КТП 3 -
Итоги удовлетворительны, однако данные коэффициенты загрузки даны без учета компенсации.
Расчет, приведенный выше, показал целесообразным установить в сети до 1 кВ конденсаторные батареи, суммарная мощность которых составляет 1458 кВАр.
Проверим перегрузочную способность трансформаторов:
Согласно ГОСТ 14209 - 69 общая перегрузка не должна превышать 30% сверх номинальной мощности трансформатора, ГОСТ 14209-85 допускает максимальное значение систематической перегрузки 1,5. Однако, для расчета систематических перегрузок необходимы графики нагрузок. Систематическая перегрузка трансформаторов, установленных в помещении не должна превышать 20 % сверх номинальной мощности и 30% для трансформаторов, установленных открыто, причем среднегодовая температура не должна превышать 5 градусов. Расчетная мощность трансформаторов выбирается с учетом систематической перегрузки с помощью коэффициентов кратности, определяемых временем перегрузки и коэффициентом заполнения графика. В нашем случае определение таких коэффициентов невозможно, поэтому выбор был осуществлен по максимальной нагрузке.
|
|
Таким образом, проверка сведется к перегрузочной способности в аварийном режиме.
Для ТП 1: 
кВА где коэффициент 0,8 взят при условии отключения потребителей 3 категории, количество которых можно условно принять 20% от общего числа потребителей, получаемых питание от данной КТП.
Для КТП 2: 2240 > 
кВА
Для КТП 3: 2240 > 1963 кВА
Таким образом, все трансформаторы ТП удовлетворяют условиям аварийной перегрузки.
Определим коэффициент мощности на 5 уровне системы электроснабжения.
Для этого вводится коэффициент разновременности максимумов: примем
.
Тогда расчетная нагрузка на шинах РП Sрасч = 6814,61 кВА.
Коэффициент мощности: 
;
По условию задачи 
Таким образом, необходимо принять меры по обеспечению повышения коэффициента мощности.
Предварительный расчет показал целесообразным установить ККУ Суммарной мощностью 1458 кВАр.
Однако данные расчеты производились без учета потерь в трансформаторах. Поэтому примем к рассмотрению потери активной и реактивной мощности в трансформаторах. На трансформаторных подстанциях установлены трансформаторы типа ТМЗ-1600/6.
|
|