1. Определение расчетных нагрузок

Расчетная нагрузка предприятия определяется суммированием расчетных нагрузок отдельных групп электропотребителей с уче­том коэффициента разновременности максимумов нагрузки:

где - сумма расчетных активных нагрузок, кВт;

,

где - суммарная установленная мощность отдельных групп приёмников, определяемая нагрузкой на шинах ТП, ГРП и мощностью всех электропотребителей до 1 кВ; К_с – коэффициент спроса; К_рmax = 0,85-1,0 – коэффициент разновременности максимумов нагрузки.

Величина коэффициента спроса К_с принимается в зависимости от коэффициента использования активной мощности К_и и коэффициента включения приёмников К_в, для горных предприятий К_в = 0,8.

Для группы приёмников коэффициент использования активной мощности К_и определяется по формуле:

где n – число электропотребителей в группе приёмников;  - средняя мощность группы приёмников за наиболее загруженную смену, кВт.

- сумма расчетных реактивных нагрузок, квар;

,

где - тангенс угла сдвига фаз, соответствующий средневзве­шенному коэффициенту мощности (cosφ = 0.88 → = 28.8° → = 0.55).

2. Определение величины напряжения внешнего электроснабжения

Для воздушных линий, питающих горное предприятие, вели­чина напряжения, кВ, определяется по выражению:

,

где S_p - полная передаваемая мощность предприятия, кВА; l - дли­на наибольшей ВЛ, км; n - число цепей воздушных линий.

Принимаем ближайшее стандартное значение напряжения 110 кВ. Окончательная величина напряжения питания предприятия будет определяться фактической потерей напряжения питающей линии.

3. Выбор силовых трансформаторов

Выбор числа, мощности и типа силового трансформатора произ­водят в следующей последовательности:

1. Определяют число трансформаторов на подстанции с учётом обеспечения надежности питания и категорийности потреби­телей. Для горных предприятий как потребителей первой категории главные понизительные подстанции выполняются с двумя силовы­ми трансформаторами. Двухтрансформаторная подстанция эконо­мична с точки зрения обеспечения резервирования.

2. Исходя из общей расчетной нагрузки предприятия принимают установленную мощность трансформатора. При этом допустимая систематическая перегрузка не должна превышать 30 %.

Если на ГПП устанавливаются два трансформатора, то номи­нальная мощность каждого из них определяется по условию:

Принимаем для установки на ГПП два силовых трансформатора типа

ТДН-16000-115/6.6/11 c техническими характеристиками:

ΔР_хх = 18.0 кВт;

ΔР_м = 85.0 кВт;

U_кзв = 10.5 %,

I_хх = 0.7 %.

Для аварийных условий когда один из двух трансформаторов вышел из строя, проверяем один трансформатор на допустимую перегрузку с учетом возможного отключения потребителей III категории, т.е. 1.4·S_ном > S_р

1.4·16000 = 22400 кВА > 18489 кВА.

Годовые потери активной и реактивной мощности в силовых трансформаторах ГПП:

;

где ΔР_ХХ и ΔР_М - активные потери холостого хода и потери в меди при номинальной нагрузке, кВт, соответственно;  - коэффициент загрузки трансформатора

ΔQ_ХХ - реактивные потери холостого хода, величина которых равна току холостого хода трансформатора; ΔQ_М - реактивные потери меди, величина которых численно равна напряжению КЗ трансформатора.

Потери активной и реактивной энергии:

где , - соответственно число часов максимума потерь по ак­тивной и реактивной мощности;

где , - соответственно годовое число часов использова­ния максимумов активной и реактивной нагрузки; ,

Для питания потребителей напряжением U = 0,4 кВ необходима установка трансформаторов с трансформацией напряжения 6/0,4 кВ:

= 0,75 (для 0,4 кВ).

Для каждой ветви выбираем два трансформатора ТМ-2500-6/0,4, соединенных параллельно.

Определим коэффициент загрузки трансформатора: