Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции (ТП)

Исходные данные.

Таблица 1 – Исходные данные.

Таблица 2 – Исходные данные.

Рисунок 1 – Расположение элементов электроснабжения.

Содержание курсовой работы

1. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции (ТП).

2. Выбор числа цепей и сечения проводов линии напряжением 10 кВ от главной понизительной подстанции (ГПП) до подстанции (ТП).

3. Выбор основной аппаратуры ТП. Составление однолинейной принципиальной схемы ТП.

4. Выбор типа и мощности компенсирующего устройства.

5. Выбор способа прокладки и сечения проводов сети 0,38 кВ для питания силовых шкафов.

6. Определение снижения потерь электроэнергии (в линии напряжением 10 кВ и трансформаторе), получаемого при применении компенсирующего устройства.

7. Составление принципиальной схемы электроснабжения в соответствии с выполненными расчетами.

Выполнение основного задания

Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции (ТП)

Количество трансформаторов, устанавливаемых на подстанции, выбирается в зависимости от категории (по надежности электроснабжения) потребителей, получающих электроэнергию от рассматриваемой подстанции.

Для питания электроприемников 1-й и 2-й категорий применяются двухтрансформаторные подстанции. Однотрансформаторные подстанции применяются для питания электроприемников 3-й категории. Допускается применение однотрансформаторных подстанций  для питания электроприемников 2-й категории при наличии централизованного резерва.

При выполнении работы следует принять, что электроприемники данного подразделения являются потребителями 2-й категории и существует централизованный резерв трансформаторов.

Мощность трансформатора подстанции выбирается по расчетной нагрузке, которая определяется как сумма мощности, отбираемой с шин вторичного напряжения подстанции, и мощности, теряемой в трансформаторе.

Мощность, отбираемую с шин вторичного напряжения подстанции, можно определить по формуле:

где ∑P – сумма активных нагрузок, питающихся от рассматриваемых шин подстанции, кВт;

∑Q – сумма реактивных нагрузок тех же потребителей, кВАр. ;

 – коэффициент участия в максимуме, который представляет собой отношение суммарного расчетного максимума мощности к сумме максимумов мощности отдельных групп электроприемников. Значение этого коэффициента в работе можно принять равным 0,9.

Определим мощность, отбираемую с шин вторичного напряжения подстанции по формуле 1.1:

Данные трансформатора приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Электрические параметры 3х-фазных 2х- обмоточных масляных трансформаторов на напряжение до 35 кВ.

Тип	Ном. мощ-ность	Номинальное напряжение обмоток		Потери		Ток х.х.	Напряжение короткого замыкания
		первичной	вторичной	х.х.	к.з.
ТМ-25/10	25	10	0,4	0,105	0,6	3,2	4,5
ТМ-40/10	40	10	0,4	0,150	0,88	3,0	4,5
ТМ-63/10	63	10	0,4	0,220	1,28	2,8	4,5
ТМ-100/10	100	10	0,4	0,310	1,97	2,6	4,5
ТМ-100/27,5	100	27,5	0,4	0,390	1,97	2,6	6,5
ТМ-100/35	100	35	0,4	0,390	1,97	2,6	6,5
ТМ-160/10	160	10	0,4	0,460	2,65	2,4	4,5
ТМ-160/27,5	160	27,5	0,4	0,560	2,65	2,4	6,5
ТМ-160/35	160	35	0,4	0,560	2,65	2,4	6,5
ТМ-250/10	250	10	0,4	0,660	3,70	2,3	4,5
ТМ-250/27,5	250	27,5	0,4	0,820	3,70	2,3	6,5
ТМ-250/35	250	35	0,4	0,820	3,70	2,3	6,5
ТМ-400/10	400	10	0,4	0,920	5,50	2,1	4,5
ТМ-400/27,5	400	27,5	0,4	1,150	5,50	2,1	6,5
ТМ-400/35	400	35	0,4	0,150	5,50	2,1	6,5
ТМ-630/10	630	10	0,4	0,142	7,60	2,0	5,5
ТМ-630/27,5	630	27,5	0,4	0,170	7,60	2,0	6,5
ТМ-630/35	630	35	0,4	0,170	7,60	2,0	6,5

Выберем с учётом запаса полной мощности трансформатора. А именно 3-х фазный 2-ух обмоточный маслянный трансформатор ТМ-250/10, у которого

 Запас мощности имеет большое практическое значение, т.к. возможен рост нагрузок при увеличении кол-ва и мощности оборудования на подстанции, а также увеличение числа потребителей.

Потери мощности и электроэнергии в различных элементах сети пропорциональны квадрату мощностей (или токов), протекающих через эти элементы, и сопротивлениям элементов. Потери активной мощности в трансформаторе (в кВт).

где потери активной мощности в обмотках трансформатора при номинальной нагрузке, кВт;

 потери короткого замыкания;

 потери активной мощности в сердечнике трансформатора, кВт;

 потери холостого хода;

 мощность, преобразуемая трансформатором, кВ⋅А;

номинальная мощность трансформатора, кВ⋅А;

 коэффициент загрузки трансформатора.

Потери реактивной мощности (в квар).

где  реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %, ее можно принять равной напряжению короткого замыкания %;

 ток холостого хода, %.

Значения , , и берутся из каталога на трансформаторы.

Потери активной мощности в трансформаторе (в кВт) определим по формуле 1.2:

Потери реактивной мощности (в квар) определим по формуле 1.3:

Определим расчетную мощность в линии по формуле 1.1: