1 Определение расчетных нагрузок

1.1 Расчет Максимальной мощности

(1.1)

где P_p – расчётная максимальная мощность потребителя, K_c – коэффициент спроса, выбираемый по справочным таблицам. Для птицефабрики коэффициент спроса–K_c=0,29,коэффициент спроса взят из справочной литературы [1]. Вследствие отсутствия данных о коэффициенте спроса для остальных конкретных потребителей, будем задаваться значением коэффициента исходя из мощности потребителя: при установленной мощности P_у≤200 кВт–K_c=0,35; 200≤P_у≤1000 кВт–K_c=0,3; P_у≥1000 кВт– K_c=0,25.

(1.2)

(1.3)

(1.4)

(1.5)

(1.6)

где P_р.т.к., Р_р.м.к., Р_р.ж.к., Р_р.п., Р_р.ф.–расчётные максимальные мощности соответственно тепличного комбината, мебельного комбината, животноводческого комплекса, птицефабрики, фермерского хозяйства, далее будем обозначать P_р1-P_р5 соответственно.

1.1 Суммарная нагрузка производственных потребителей:

(1.7)

1.3Расчет мощности коммунально-бытовых потребителей

(1.8)

где N – число жителей; C – ежегодный прирост населения, по-скольку этот коэффициент в различных районах разный, а в задании проекта не имеется сведений о районе, принимаемего равным 1%; n – перспективные сроки проектирования, n=5 лет, n=10 лет (первый трансформатор определённой мощности устанавливается на 5 лет, через 5 лет при реконструкции ПС устанавливается трансформатор, мощностью на ступень больше первого в связи с увеличением появлением новых потребителей или увеличением мощности исходных);P_уд – удельная мощность на одного человека, P_уд=1,3 кВт[2].

(1.9)

1.4 Определение потерь в сети 10 кВ

Расчет постоянных потерь:

(1.10)

где – постоянные потери в сети 10кВ, – процент, определяющий постоянные потери трансформатора, принимается равным в проектировании от 2 до 5%.

Расчет переменных потерь:

(1.11)

где – переменные потери в сети 10кВ, – процент, определяющий постоянные потери трансформатора, принимается равным в проектировании от 8 до 15%.

Суммарная расчетная мощность на шинах НН (10 кВ):

(1.12)

где K_р.м. – коэффициент разноимённости максимумов, для шин 6-10 кВK_р.м=0,6-0,8[3]. Примем K_р.м=0,7

(1.13)

2 Выбор числа и расчет мощности силовых трансформаторов

Число трансформаторов на подстанциях выбирается в зависимости от мощности и ответственности потребителей, также наличия резервных источников питания в сетях среднего и низшего напряжений. Таким образом, выбор количества трансформаторов является технико-экономической задачей.

Выбор количества трансформаторов определяется категорией надёжности электроснабжения потребителей, мощностью на шинах подстанции НН и СН, перспективой развития схемы электроснабжения района. Если, подключенные к подстанции потребители относятся к Iи IIкатегориям, то необходимо устанавливать два трансформатора на подстанцию. При увеличении мощности потребителей, один из вариантов реконструкции подстанции это установка третьего трансформатора.

Так как в соответствии с заданием потребителями являются: тракторная мастерская, сахарный завод, кирпичный завод, пивоваренный завод, молочная фабрика т.е. потребители, имеют I или II категорию по надежности электропитания, то необходимо выбрать подстанцию двухтрасформаторного типа.

Таблица 1. Производственные нагрузки и категории этих потребителей .

Производственные нагрузки	Ру, МВт	1кат. %	2кат. %
Тепличный комбинат	2,2	20	50
Мебельный комбинат	1,5	-	50
Животноводческий комплекс	1,9	20	40
Птицефабрика	1,8	30	40
Фермерского хозяйство	1	-	20

Рассчитаем нагрузки на каждой секции шин, распределив нагрузку так, что бы нагрузки на секциях не отличались более чем на 5%.

Таблица 2. Распределение нагрузки на

секциях шин в нормальном режиме работы

1СШ		2СШ
Потребитель	Нагрузка, МВА		Потребитель	Нагрузка, МВА
Тепличный комбинат	0,55		Тепличный комбинат	-
Мебельный комбинат	-		Мебельный комбинат	0,375
Животноводческий комплекс	-		Животноводческий комплекс	0,475
Птицефабрика	0,522		Птицефабрика	-
Фермерского хозяйство	-		Фермерского хозяйство	0,3
КБН	4,204		КБН	4,126
Сумма нагрузок	5,276		Сумма нагрузок	5,276

В нормальном режиме работы секции будут загружены по данным табл.2.

Для двухтрансформаторной подстанции мощность трансформатора определяется с учетом допустимого коэффициента перегрузки.

(2.1)

Где Р_тр. – расчётная мощность трансформатора, Р_тр.ном. –номинальная мощность трансформатора, выбранная из выше написанного условия.

(2.2)

где K_пав – коэффициент, учитывающий участие в нагрузке потребителей I и II категории и допустимую аварийную перегрузку, K_пав=1,4[4].

Из справочного материала[1] выбираем ближайшую (большую) мощность трансформатора к расчетной, на первые пять лет проектирования. На последующий срок проектирования выбирается следующий по шкале трансформатор (на 10 лет),это связано с развитием промышленностирайона, где установлена подстанция.

Таблица 3 – Тип выбранного трансформатора и его номинальные параметры.

Тип	Номинальная мощность (Sном), МВА	Напряжение обмотки, кВ		Потери, кВт		U к , %	I х,
		ВН	НН	Pх	Pк	ВН-НН	%
На перспективный срок проектирования 5 лет
ТДН-10000/110	10	115	11	14	58	10,5	0,9
На перспективный срок проектирования 10 лет
ТДН-16000/110	16	115	11	18	85	10,5	0,7

ТДН – трансформатор силовой с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха с регулированием напряжения под нагрузкой.