4.4. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях

На подстанциях всех напряжений, как правило, применятся не более двух ТМ по соображениям технической и экономической целесообразности.

На напряжении 6-10 кВ применяются масляные, совтоловые и сухие ТМ. Но преимущественное применение находят масляные ТМ. Применение совтоловых ТМ (совтол – негорючий диэлектрик) мощностью до 1000-1600 кВА целесообразно в тех случаях, когда по условиям среды нельзя устанавливать масляные ТМ и недопустима установка сухих негерметизированных ТМ.

Номинальная мощность трансформатора. Наивыгоднейшая мощность ТМ зависит от многих факторов:

- величины и характера графика электрической нагрузки;

- длительности нарастания нагрузки по годам;

- числа часов работы объекта электроснабжения;

- стоимости электроэнергии и др.

При выборе мощности трансформаторов необходимо исходить из экономической нагрузки, допустимой перегрузки, числа часов использования максимума нагрузки, расчетной нагрузки. Обычно принимают коэффициент загрузки трансформаторов 0,6÷0,7.

При выходе одного трансформатора или линии из строя второй трансформатор не должен быть перегружен более чем на 40% в течение 5 суток при работе в таком режиме по 6 часов каждые сутки. При этом коэффициент заполнения графика должен быть не выше 0,75.

При наличии графика нагрузки мощность трансформатора выбирают по его перегрузочной способности. Для этого по графику нагрузки определяют продолжительность «t» максимума нагрузки и коэффициент заполнения графика.

К_зг=I_ср / I_м,

К_зг=S_ср / S_м,

где I_ср, I_м – соответственно средний и максимальный токи трансформатора;

S_ср, S_м – средняя и максимальная мощности трансформатора.

По значениям «t» и «К_зг», пользуясь кривыми кратностей допустимых перегрузок силовых трансформаторов с масляным охлаждением определяют коэффициент допустимой перегрузки «К_дп».

Номинальная мощность трансформатора

S_н=S_м / К_дп,

По найденному значению S_н принимают ближайшую стандартную мощность трансформатора S_нт.

Если неизвестен график нагрузки, то мощность ТМ определяется по максимальной мощности нагрузки и коэффициенту загрузки ТМ в нормальном режиме:

S_н.т. = S_max/(n*k_заг)

где n – количество ТМ (обычно 2); k_заг - коэффициент загрузки ТМ, принимаемый 0,6-07.

4.5. Выбор вариантов внутризаводского электроснабжения

Основными источниками электроснабжения промышленных предприятий являются энергосистемы. Для повышения эффективности системы электроснабжения необходимо стремиться к сокращению числа ступеней трансформации, повышению напряжения питающей сети.

На первых ступенях распределения электроэнергии для питания больших предприятий применяют напряжение 110, 220 и 330 кВ.

Напряжение 35 кВ используют для частичного внутризаводского распределения электроэнергии:

- при наличии крупных электроприемников на напряжение 35 кВ;

- наличие удаленных нагрузок и других условий, требующих для питания потребителей повышенного напряжения;

- применение схемы глубокого ввода для питания группы подстанций на напряжение 35/0,4 кВ.

Напряжение 10 кВ применяют для внутризаводского распределения электроэнергии:

- на крупных предприятиях с наличием двигателей, допускающих непосредственное присоединение к сети напряжением 10 кВ;

- на предприятиях небольшой и средней мощности;

- при наличии заводской электростанции с напряжением генераторов 10 кВ.

Напряжение 6 кВ применяют:

- при наличии на предприятии значительного числа электроприемников на это напряжение;

- при наличии заводской электростанции на напряжение 6 кВ;

- если выбор напряжения 6 кВ определяется условиями поставки электрооборудования, технико-экономическими расчетами или другими особыми соображениями.

При построении схемы электроснабжения следует иметь в виду:

- вопросы электроснабжения должны решаться комплексно со строительными и технологическими вопросами;

- источники питания высокого напряжения должны быть максимально приближены к центрам электропотребления;

- необходимо шире внедрять подстанции глубокого ввода (ПГВ);

- шины вторичного напряжения всех понизительных ТП, РУ и РП должны работать раздельно;

- все элементы СЭС должны быть в работе, а не в «холодном резерве», т.к. это способствует снижению потерь.

Для выполнения перечисленных требований необходимо построить картограмму нагрузок и определить центр электрических нагрузок (ЦЭН).

Картограмма нагрузок – это изображение распределения нагрузок по территории предприятия кругами, площади которых в выбранном масштабе «m» равны расчетным нагрузкам цехов.

Расчетная нагрузка i-го цеха:

Р_i=πr²m,

отсюда радиус i-го цеха

r_i =√ Р_i/πm .

Определение ЦЭН сводится к расчету координат «центра тяжести» массо - нагрузок по формулам:

Х= ∑х_is_i/∑s_i

Y= ∑y_isⁱ/∑s_i

где Х_i, Y_i – координаты i-й нагрузки в осях х и у.

ГПП, ПГВ или ЦРП на территории предприятия рационально располагать на прямой соединяющей ЦЭН с источником питания – энергосистемой.