Расчет электрической нагрузки на участках ВЛ 0,38 кВ и подстанции 10(35)/0,4 кВ

Расчетную электрическую нагрузку участков ВЛ 0,38 кВ и подстанции 10(35)/0,4 кВ определяют с учетом неодновременности включения потребителей, применяя для суммирования коэффициенты одновременности или добавки мощностей [формулы (2) и (3)]. При этом к большей из двух (или трех) нагрузок прибавляют добавку ∆S от меньшей. Отдельно рассчитывают дневной S_¶ и вечерний S_в максимумы нагрузок. Электрическую нагрузку ТП 10(35)/0,4 кВ получают, суммируя нагрузки головных участков отходящих линий (по добавкам мощностей или с помощью коэффициента одновременности). В вечернем максимуме нагрузки необходимо учитывать также нагрузку наружного освещения с коэффициентом одновременности равным единице. За расчетную нагрузку принимают большую (в целом для линии или подстанции) из S_д и S_в.

При выборе количества трансформаторов на проектируемых подстанциях 10(35)/0,4 кВ принимают во внимание категории надежности электроснабжения потребителей. К I категории относят потребителей, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб фермерским хозяйствам, повреждения дорогостоящего оборудования (для сельского хозяйства - болезнь и гибель животных), массовый брак продукции (порчу с.-х. продукции), нарушение сложных технологических процессов. Ко II категории относят потребителей, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих и механизмов, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей. Всех остальных потребителей относят к III категории [2].

Таким образом, если к отходящим от ТП 10(35)/0,4 кВ ВЛ 0,38 кВ подключены потребители I категории надежности электроснабжения, то необходимо на проектируемой подстанции 10(35)/0,4 кВ установить два трансформатора. Это связано с необходимостью обеспечения электроэнергией потребителей I категории по двум взаимно резервирующим ВЛ 0,38 кВ от двух независимых источников питания, причем переключение электроснабжения потребителя на резервную ВЛ (или на резервный источник питания) должно производиться автоматически.

Для обеспечения надежного электроснабжения потребителей II категории мощностью 250 кВт и более также проектируют двухтрансформаторную подстанцию 10(35)/0,4 кВ, а при меньшей мощности - однотрансформаторную. Кроме того, электропитание потребителей II категории, не допускающих перерыва более 0,5 ч, осуществляют по двум ВЛ 0,38 кВ с возможностью ручного переключения с одной воздушной линии на другую.

При наличии в населенном пункте только потребителей III категории по надежности электроснабжения достаточно установить на ТП 10(35) 0,4 кВ один трансформатор.

Номинальную мощность трансформаторов на однотрансформаторной подстанции 10(35)/0,4 кВ выбирают по экономическим интервалам нагрузок по приложению 46 или по [2] в зависимости от расчетной полной мощности, среднесуточной температуры окружающей среды и вида электрической нагрузки.

Номинальная мощность трансформаторов на двухтрансформаторной подстанции 10(35)/0,4 кВ определяется из условий их работы в нормальном и аварийном режимах. Если нет резервирования в сетях 0,38 кВ, то номинальную мощность трансформатора выбирают по условию

(5)

где S_рас - расчетная мощность подстанции 10(35)/0,4 кВ, кВ·А; K_ПС – коэффициент допустимой систематической перегрузки трансформатора подстанции.

Если в сетях 0,38 кВ применяется резервирование, то номинальную мощность трансформаторов на проектируемой подстанции 10(35)/0,4 кВ выбирают по двум условиям:

(6)

где S_рез - электрическая нагрузка, резервируемая по сетям 0,38 кВ, кВ·А; K_па - коэффициент допустимой аварийной перегрузки подстанции, зависящий от степени загрузки трансформатора до аварии и достигающий значений 1,5…1,9.

По приложению 47 рекомендуется выбрать марку трансформатора, устанавливаемого на проектируемой подстанции 10(35)/0,4 кВ, как правило, это ТМ - трансформатор масляный.

Все вновь сооружаемые и реконструируемые подстанции 10(35)/0,4 кВ в основном следует проектировать, применяя серийно выпускаемые комплектные трансформаторные подстанции (КТП), при этом рекомендуется учитывать следующее:

схемы электрических соединений подстанций приняты на основании утвержденных типовых схем и технико-экономического расчета;

трансформаторы на таких КТП применяются с переключением ответвлений без возбуждения (ПБВ);

чтобы использовать трансформаторы с регулировкой напряжения под нагрузкой (РПН), необходимо специальное технико-экономическое обоснование;

трансформаторы мощностью до 250 кВ·А рекомендуется применять со схемой соединения обмоток «звезда-зигзаг» с выведенной нейтралью обмотки 0,4 кВ;

распределительное устройство 0,4 кВ рекомендуется использовать с автоматическими воздушными выключателями;

мачтовые подстанции допускается применять наравне с КТП;

при проектировании электроснабжения крупных с.-х. комплексов рекомендуется предусматривать подстанции внутренней установки, размещаемые в пристройках или в производственных зданиях;

подстанции закрытого типа (в зданиях) применяют в районах с расчетными температурами ниже минус 40 °С, со снежными заносами, с загрязненной атмосферой, с пыльными бурями, со стесненной застройкой поселков городского типа или при сооружении с.-х. комплексов;

закрытые мачтовые подстанции и КТП наружной установки не ограждают, если расстояние от земли до высоковольтных вводов не менее 4,5 м;

при проектировании больших производственных с.-х. объектов мощность отдельных ТП 10(35)/0,4 кВ не должна превышать 1000 кВ×А.