ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОДСТАНЦИИ
Подстанции предназначены для приема, преобразования и распределения электроэнергии.
Цеховая трансформаторная подстанция (ТП) преобразует энергию одного напряжения (6–20 кВ) в электроэнергию другого напряжения (0,4/0,23 или 0,66/0,4 кВ) и служит для питания одного или нескольких близлежащих цехов или отделений большого цеха.
Выбор числа и мощности трансформаторов обусловлен величиной и характером электрической нагрузки, экономической целесообразностью режима работы трансформаторов, возможностью резервирования питания электроприемников при отключении одного из трансформаторов [12, § 2.15]. Трансформаторы (желательно) должны быть однотипны. Количество цеховых ТП влияет на затраты распределительных устройств 6–20 кВ, внутризаводские и цеховые электрические сети. Однотрансформаторные подстанции применяются при наличии централизованного резерва и при взаимном резервировании трансформаторов по линии низшего напряжения соседних ТП для потребителей второй категории, при наличии в сети 380–660 В небольшого количества (15–20%) потребителей I категории при соответствующем построении схемы, а также для потребителей III категории при наличии централизованного резерва.
Двухтрансформаторные подстанции рекомендуется применять при значительной мощности потребителей I категории, при трехсменной работе
электроприемников II категории и для сосредоточенной цеховой нагрузки и отдельно стоящих объектов общезаводского назначения (насосные и компрессорные станции), для цехов с высокой удельной плотностью нагрузки (выше 0,5–0,7 кВ×А/м2). Цеховые ТП с числом трансформаторов более двух экономически нецелесообразны и применяются в виде исключения, если имеются мощные электроприемники, сосредоточенные в одном месте, или если нельзя рассредоточить подстанции по условиям технологии или окружающей среды.
Загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории надежности электроснабжения электроприемников, от числа трансформаторов и способа резервирования.
Коэффициенты загрузки трансформаторов на подстанциях приведены в табл. 4.1.
Коэффициенты загрузки в первых двух случаях определены исходя из необходимого взаимного резервирования при выходе из работы одного из трансформаторов и с учетом допустимой перегрузки оставшегося в работе трансформатора, резервирующего аварийный трансформатор.
Допускается перегрузка одного трансформатора до 140 % в аварийном режиме продолжительностью до 5 суток, но не более 6 часов в сутки, т. е. при графиках средней плотности.
На главных понизительных подстанциях (ГПП) число трансформаторов в большинстве случаев принимается не более двух.
Таблица 4.1
Коэффициенты загрузки трансформаторов на подстанциях
Характер нагрузки и вид ТП | Кз |
При преобладании нагрузок первой категории на двухтрансформаторных ТП | 0,65–0,70 |
При преобладании нагрузки второй категории на однотрансформаторных ТП и взаимном резервировании трансформаторов по связям вторичного напряжения | 0,70–0,80 |
При преобладании нагрузок второй категории и при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузке третьей категории | 0,80–0,95 |
Цеховые ТП выполняются комплектными (КТП) и во всех случаях, когда этому не препятствуют условия окружающей среды и обслуживания, их устанавливают открыто внутри цеха или снаружи (КТПН).
Выбор КТП (КТПН) и типов трансформаторов производится по [6, 12]. Желательно, чтобы число типов трансформаторов было не более трех, видов охлаждения – один, один завод-изготовитель КТП.
Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП производится на основании следующих исходных данных:
– расчетная нагрузка ТП за наиболее загруженную смену, кВА;
– категория надежности потребителей;
– экономическая плотность электрической нагрузки, кВА/м;
– величина реактивной нагрузки, кВ×Ар;
– коэффициент загрузки в нормальном режиме, Кз;
– коэффициент нагрузки в аварийном режиме, Кав;
– допустимое число типогабаритов трансформаторов.
Следует иметь в виду, что при нагрузке в цехе Sр, меньшей 400 кВ∙А, целесообразно решать вопрос об ее объединении с нагрузкой рядом расположенного цеха, а при Sр > 400 кВ∙А в цехе рационально устанавливать свою ТП.
Экономически целесообразная мощность трансформаторов TП Sэт выбирается по экономической плотности нагрузки:
, (4.1)
где F – площадь цеха.
Выбрав по табл. 4.2 Sэт, можно определить необходимое количество трансформаторов для питания рассматриваемой нагрузки, шт.:
. (4.2)
Полученное число округляется до ближайшего большего целого числа. На основе анализа схемы электроснабжения и определения удельных затрат на передачу реактивной мощности с учетом постоянных капитальных затрат [4] находят экономически оптимальное число трансформаторов Nт.э. После уточнения полной мощности трансформатора по каталогам выбирают тип трансформатора, записывают его параметры.
Таблица 4.2
Экономически целесообразная мощность трансформаторов
Наименование величин | Значения величин | ||||
s, кВ∙А/м2 | 0,05 | 0,08–0,15 | 0,15–0,20 | 0,20–0,30 | 0,30–0,35 |
Sэт, кВ∙А |
Примечание. При расчете потерь холостого хода в трансформаторах необходимо учитывать их увеличение. Потери возрастают в среднем на 1,75 % в год при сроке службы после 20 лет [16].
Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 437;