Выбор мощности питающего
трансформатора
Выбор числа и мощности силовых трансформаторов должен быть технически и экономически обоснованным. При выборе трансформатора необходимо учитывать затраты на приобретение трансформатора и годовые эксплуатационные расходы. Номинальная мощность питающего трансформатора подбирается таким образом, чтобы обеспечить надёжное электропитание всего оборудования, подключённого к нему.
При выборе расчётной мощности питающего трансформатора следует учитывать продолжительность включения каждого из электроприёмников, а также средневзвешенный коэффициент мощности и коэффициент спроса группы электроприёмников.
Для расчёта номинальной мощности трансформатора используется формула (2.1):
,
(2.1)
где
– коэффициент спроса группы
электроприёмников, определяется по
следующей формуле:
;
(2.2)
– средневзвешенный
коэффициент мощности группы
электроприёмников, он равен:
(2.3)
Рассчитываем коэффициент спроса и коэффициент мощности исходя из заданных данных и формул (2.2) и (2.3), соответственно:
;
Вычислим сумму номинальных мощностей всех электроприёмников. Умножим сумму мощностей все электроприёмников на корень из 0,4, так как продолжительность включения всех электроприёмников равна 40 %.
кВт.
Подставим ранее вычисленные значения в формулу (2.1) и вычислим номинальную расчётную мощность трансформатора:
кВА.
Итак, после того, как мы определили номинальную расчётную мощность, выбираем по справочнику трансформатор, ближайший по мощности (по верхнему пределу). В данном случае мощность должна быть выше 152,2 кВА. Поэтому силовой понижающий трансформатор должен иметь мощность не менее 160 кВА. По условиям данного курсового проекта первичное напряжение составляет 6 кВ. Значит, наиболее подходящим, по техническим характеристикам, трансформатором является ТМ-160/6.
Используя формулу нахождения номинальной мощности трёхфазного трансформатора, выведем формулы нахождения номинальных токов обмоток высшего и низшего напряжения:
(2.4)
(2.5)
Подставив числовые значения (исходя из паспортных данных на силовой трансформатор) в формулы (2.4) и (2.5) определим номинальные токи для обмоток ТМ-160/6:
А
А
Согласно [ 2 табл. 8.10 ] определяем значения активного и индуктивного сопротивлений трансформатора, исходя из номинальной мощности 1000 кВА:
мОм
мОм.
Выбор трансформатора также производится по экономической загрузке. Наивыгоднейшая (экономически) загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории электроприёмников, от числа трансформаторов и способов резервирования.
Если известна расчётная максимальная мощность объекта и коэффициент загрузки трансформатора, то номинальная мощность трансформатора находится по формуле:
(2.6)
Найдём коэффициент загрузки трансформатора исходя из данной формулы:
Такой коэффициент загрузки рекомендуется при преобладании нагрузок второй категории при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузках третьей категории. Произведём проверку выбора трансформатора по коэффициенту перегрузки, при правильном выборе трансформатора β должен находиться в следующих пределах:
Ранее вычисленный коэффициент загрузки трансформатора, равный 0,95, полностью удовлетворяет вышеприведённому условию. Значит, расчёт и выбор трансформатора был произведён верно, как по техническим, так и по экономическим показателям.
