Выбор числа и мощности трансформаторов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт– Энергетический

Направление – Электроэнергетика

Кафедра   – Электроснабжение промышленных предприятий

«Исследование режимов работы системы электроснабжения»

^{Наименование лабораторной работы}

Отчет по лабораторной работе № 4

по курсу «Энергосбережение, энергоаудит предприятий»

                                   ^{Наименование учебной дисциплины}

Выполнил: студент гр. 5АМ24 С.С. Блощинский

Проверил: Е.Ж. Сарсикеев

Томск – 2012

Содержание

1. Исходные данные;

2. Построение графиков нагрузки;

3. Выбор числа и мощности трансформаторов;

4. Расчет напряжения питающей сети;

5. Расчет потерь в трансформаторах;

6. Расчет сечения провода линии;

7. Заключение.

Список литературы.

Исходные данные

В качестве исходных данных имеем:

На рисунке 3.1 представлена обобщенная схема электроснабжения предприятия. Суточный график нагрузки (таблица1.1), полученный по результатам лабораторной работы № 2. Длина линии 8 км, коэффициент изменения потерь к_и.п.=0,08.

Таблица 1.1 – Суточный график нагрузки.

t, ч	P, МВт	Q, МВар	S, МВА	Cosφ
1	14,96	11,73	19,01	0,787
2	15,66	11,97	19,71	0,794
3	16,7	11,97	20,55	0,813
4	15,66	11,97	19,71	0,794
5	14,96	11,97	19,16	0,781
6	16	11,73	19,84	0,806
7	15,66	12,24	19,88	0,788
8	10,44	10,95	15,13	0,690
9	15,66	12,24	19,88	0,788
10	26,1	12,75	29,05	0,899
11	23,49	12,24	26,49	0,887
12	26,1	5,22	26,62	0,981
13	23,49	6,12	24,27	0,968
14	26,1	6,37	26,87	0,971
15	23,49	6,12	24,27	0,968
16	15,66	5,86	16,72	0,937
17	11,74	6,12	13,24	0,887
18	13,05	6,37	14,52	0,899
19	11,74	6,12	13,24	0,887
20	13,05	6,37	14,52	0,899
21	11,74	6,12	13,24	0,887
22	6,97	6,12	9,28	0,751
23	11,47	5,98	12,94	0,887
24	11,22	5,98	12,71	0,882

Построение графиков нагрузки

Рисунок 2.1 – График нагрузки суточный.

Рисунок 2.2 График нагрузки суточный, полная мощность.

Следующим этапом является построение графика нагрузки по продолжительности, расчётный период – 1 год. Для построения графика необходимо составить таблицу с мощностью и продолжительностью её нагрузки. Для этого необходимо нагрузку по возрастанию мощности и рассчитать её продолжительность за расчётный период.

Таблица 2.1 -  Сводные данные для построения графика нагрузки по продолжительности.

Рисунок 2.3 График нагрузки по продолжительности, активная мощность.

Выбор числа и мощности трансформаторов

Число и мощность трансформаторов определяется требованиями надёжности электроснабжения. Для данного предприятия будет осуществляться выбор из следующих, предложенных заданием, схем:

Рисунок 3.1 – Схемы подключения трансформаторов.

Мощность силовых трансформаторов в нормальных условиях должна обеспечивать питание всех приёмников электроэнергии промышленных предприятий. Выбор мощности силовых трансформаторов стоит осуществлять с учётом экономически целесообразного режима их работы и соответствующего обеспечения резервирования питания потребителей при отключении одного из трансформаторов. При этом следует иметь в виду, что нагрузка трансформаторов в нормальных условиях не должна по нагреву вызывать сокращения естественного срока его службы.

На территории завода имеются потребители первой категории, поэтому принимаем к установке два силовых трансформатора. 

Расчет полной мощности осуществляется по графику нагрузок по каждому часу:

, МВА;

 МВА.

где  - активная мощность предприятия в первый суточный час, кВт;

 - реактивная мощность предприятия в первый суточный час, кВАр.

Расчет среднего значения полной мощности осуществляется по суточному графику нагрузок:

, МВА;

 МВА.

В результате расчета, мощность трансформатора может быть выбрана в пределах от 16000 кВА, до 25000 кВА. Так как график нагрузки в данном случае резко переменный, S_р =S_макс.

Расчет коэффициента загрузки для двух вариантов трансформатора:

(для 16 МВА);

(для 32 МВА).

Расчет аварийного коэффициента загрузки для двух вариантов трансформаторов:

(для 16 МВА);

(для 32 МВА).

Определим коэффициент недогрузки по формуле:

(для 16 МВА);

(для 32 МВА).

где S_ном.т. – номинальная мощность трансформатора, МВА.

S_i - нагрузки меньше среднего значения (соответствующие интервалу времени t_i ,час) , МВА.

Предварительно по тепловому воздействию максимума нагрузки определим коэффициент перегрузки К₂ эквивалентного графика для двух вариантов трансформаторов:

(для 16 МВА);

(для 32 МВА).

где S_ном.т. – номинальная мощность трансформатора, МВА.

S_i - нагрузки больше среднего значения, соответствующие интервалу времени h_i (час) , МВА.

Расчет коэффициента максимальной перегрузки определим по максимальной нагрузке в суточном графике:

;

(для 16 МВА);

(для 32 МВА);

(для 16 МВА);

(для 32 МВА).

Так как для трансформатора с номинальной мощностью 16 МВА      К '₂≤ 0,9 К_mах, мы принимаем К₂ = 0,9 К_mах , а время Hопределим по формуле:

Адля трансформатора с номинальной мощностью 25 МВАК '₂ ≥ 0,9 К_mах, мы принимаем К₂ = К'₂ = 1,09 ивремя H=4 ч.

По таблице 1.36 [1],c учетом значений К₁и Н, при температуре 30°С для трансформаторов с системами охлаждения М и Д находим К_{2.доп.сут.} = 0.97 (для 16МВА) и К_{2.доп.сут.} = 1.18 (для 25МВА).

К_2.доп.∑= К_{2.доп.сут.}+ К_{2.доп.сез.};

К_2.доп.∑=0.97+0.15=1.12 (для 16 МВА);

К_2.доп.∑=1.18+0.15=1.33 (для 25 МВА).

где К_{2.доп.сез.}=0.15.

Сравниваем рассчитанные перегрузочные коэффициенты трансформаторов с допустимыми значениями:

К₂≤ К_2.доп.∑;

 (для 16 МВА);

 (для 25 МВА).

Выбираем трансформатор с номинальной мощностью 25 МВА.