Выбор числа и мощности трансформ торов

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий является одним из основных вопросов рационального построения СЭС. В нормальных условиях силовые трансформаторы должны обеспечивать питание всех ЭП предприятия. Как правило трансформаторов на подстанциях должно быть не более 2. Наиболее экономичные однотрансформаторныеподстанции которые устанавливаются на предприятиях с преобладанием II и III категорий ЭП где замена трансформатора возможна в течение не более суток.

Расчёт мощности трансформатора:

В цеху присутствуют потребители III категорий,  выбираем К_{з. г} = 0,9 ;

 гдеК_{з. г} - коэффициент загрузки.

Определим номинальную мощность трансформатора:

S_ном = S_р / К_з.г;                                           (2.17)

где S_р - полная расчётная мощность цеха, кВА;

S_ном = 630 / 0,9 = 628,3кВА;

Выбираем трансформатор ТМ-630/10 кВА, ближайший больший по мощности к расчётной. Номинальное напряжение ВН-10 кВ, НН-0,4 кВ. Так как был выбран один трансформатор, следовательно, К_{з. г} в аварийном режиме будет равенК_{з. г} в нормальном режиме.

Трансформаторы масляные серий ТМ – 630/10 предназначены для работы в электросетях напряжением 6 или 10кВ в открытых электроустановках в условиях умеренного климата и служат для понижения высокого напряжения питающей электросети до установленного уровня потребления. Трансформатор помещен в бак с маслом для охлаждения и предотвращения разрушение обмоток трансформатора от внешней среды

Технические характеристики трансформаторазаносим в таблицу 2.4:

Тип	Верхний предел номинального напряжения обмоток, кВ		Потери, кВт		Напряжение КЗuk, %номанального	Ток холостого хода Io,%
	ВН	НН	Холостого хода ∆РО	Короткого замыкания ∆Рк,ном
ТМ – 630/10	10	0,4	2	7.3	5,5	2

Расчет и выбор питающего кабеля

Экономически целесообразное сечение провода выбирают по расчетному току линии Iр и экономической плотности j эк/ S эк;

S эк= Ip/Sэк

Условия выбора питающего кабеля:

I_р = S_р/ U_ном;                                    (2.18)

I_р = 630/1,73*10 = 36.1 А;

где S_р - полная расчётная мощность цеха с учетом компенсации, кВА;

U_ном - номинальное напряжение на высокой стороне трансформатора, В.

Определим максимальную плотность тока j_эк = 1,4 исходя из использования максимума нагрузки за год равнойTm=4500 часов (таблица 2.4)

Используя максимальную плотность тока j_эк = 1,4 и расчетный ток I_р =36.1 А вычислим экономическое сечение кабеля по формуле:

S_эк = I_р/j_эк;                                              (2.19)

S_эк = 36.1/1,4 = 25 мм²;

Принимаем к установке кабель ААБ-4х25мм²

Электрические сети выбранные по току нагрузки и рассчитанные на нагрев проверяют на потерю напряжения. Согласно ГОСТ-13-109-87* отклонение напряжение для силовых сетей должно состовлять+-5%. Для сетей освещения промышленных предприятий и общественных зданий допускается отклонение =+-2,5%.

Алгебраическая разность между напряжением источника питания U1 и напряжением в месте подключения электроприёмникаU2 называется потерей напряжения.

Для 3 фазной сети переменного тока потери напряжения находятся по формуле:

ΔU% = √3*Il/Uном(Rо*cosф+XоSinф)*100%;(2.20)

Проверим кабель на потерю напряжения:

ΔU% = 1,73*860.2*0,6/10000(1.25*0,92+0,07*0,39)*100%=4.6%

Где:Ip-расчётный ток линии (А)

L-длина линии (Км)

Uном-номинальное напряжение сети (В)

Rо-удельное активное сопротивление лини (Ом/км)

   Хо-удельное реактивное сопротивление линии (Ом/км)

2.5 Конструктивное выполнение цеховой сети итрансфор­маторной подстанции

Применение комплектной трансформаторной подстанция позволяет расположить ее внутри цеха на свободной терри­тории с максимальным приближением к потребителям. Комплектная внутри­цеховая подстанция ограждается металлической сеткой, и не требует специального помещения. Это позволяет снизить за­траты на ее монтаж.

Выбор магистральной и распределительной сети зависит от среды помещения, расположения и мощности потребителей, категории электроснабжения и др.

Для цехов механического профиля с расположением обо­рудования рядами в настоящее время применяются магистраль­ные схема с использованием комплектных шинопроводов ШМА - магистральных и ШРА - распределительных. В таком случае наиболее распространенной схемой является "блок-трансфор­матор-магистраль ".

Радиальные схемы выполняются в цехах, а на участках, где необходима высокая надежность питания, где электро­оборудование большой мощности устанавливается стационар­но (например, термические отделения, компрессорные и на­сосные и т.п.).

Конфигурация сети выбрана из удоб­ства в эксплуатации, наименьших потерь электроэнергии.

Крепление магистральногошинопровода осуществляется на подвесах. Ответвления к токоприемникам выполнено трехжильным кабелем с алю­миниевыми жилами или кабелем ААБ.

В помещениях о радиальной сетью для питания использу­ются силовые шкафы серии РШ-11 с предохранителями. Количество шкафов и тип опре­деляется мощностью потребителей и принятой схемой.

План цеха с магистральными и распределительными се­тями, подстанцией, комплектными конденсаторными установ­ками и силовыми шкафами показан на листе I графичес­кой части.