2. Выбор числа и мощности трансформаторных подстанций.Технико экономический расчёт

Местоположение трансформаторных подстанций определяется в основном величиной, характером и расположением электрических нагрузок. Подстанции должны быть максимально приближены к центрам подключаемых к ним нагрузок, однако местоположение подстанции не должно препятствовать нормальному ходу технологического процесса и обеспечивать возможность безопасной и удобной эксплуатации самой подстанции и расположенных вблизи сооружений и машин.

2.1. Номинальная мощность трансформаторов подстанции Номинальная мощность трансформаторов подстанции выбирается в соответствии с неравенством S_т.ном ≥ S_рΣ +ΔS и рекомендациями , приведенными внизу,

где S_рΣ – расчетная сменная нагрузка определенной группы электроприемников,

ΔS – потери мощности в трансформаторе.

Рассчитаем приближенно потери мощности в трансформаторе для двух вариантам:

ΔР = 0,02S_рΣ ; (2,1)

ΔQ = 0.1S_pΣ; (2,2)

ΔS = , (2,3)

Вариант 1:

ΔР1 = 15,2 кВт ΔQ1 = 75,8 кВАР ΔS1 = 77,4 кВА

ΔР2 = 8,5 кВт ΔQ2 = 42,7 кВАР ΔS2 = 43,6 кВАР

ΔР3 = 7,3 кВт ΔQ3 = 36,6 кВАР ΔS3 = 37,4 кВАР

Вариант 2:

ΔР1 = 15,2 кВт ΔQ1 = 75,8 кВАР ΔS1 = 77,4 кВА

ΔР2 = 12,7 кВт ΔQ2 = 63,6 кВАР ΔS2 = 64,9кВА

Найдём максимальную проходную мощность:

S_м.р. = S_рΣ +ΔS, (2,4)

Вариант 1:

S_м.р1 = 834,5 кВА

S_м.р2 = 470,6 кВА

S_м.р3 = 406,32 кВА

Вариант 1:

S_м.р1 = 834,5 кВА

S_м.р2 = 700,37 кВА

При выборе числа и мощности трансформаторов следует руководствоваться следующими рекомендациями:

• мощность одного трансформатора не должна превышать 1000 кВА;

• число трансформаторов на подстанции не должно быть больше двух;

• должна обеспечиться по возможности однотипность трансформаторов на объекте;

• при выборе мощности должна учитываться допустимая перегрузка трансформатора в аварийном режиме до 140% в течение пяти суток не более 6 часов в сутки при коэффициенте заполнения графика 0,75.

Помимо этих требований должны учитываться ряд ограничений по возможности размещения подстанций на территории и в цеховых помещениях объекта, категория электроприемников и другие производственные и эксплуатационные требования.

Выбираем трансформаторные подстанции согласно требованиям и максимальной мощностью:

Вариант 1: ТП-1 – 1х1000

ТП-2 – 2х250

ТП-3 – 2х250

Вариант 2: ТП-1 – 1х1000

ТП-2 – 1х1000

Окончательный выбор числа и мощности трансформаторных подстанций осуществляется на основе технико-экономического сравнения, и их технические характеристики выбираются студентом и согласовываются с руководителем проекта.

2.2. Технико-экономическое расчёт

Для выбора мест установки подстанции на генплан объекта произвольно наносятся координатные оси, для каждого электроприемника находятся соответствующие координаты, и затем для выбранной группы нагрузок определяются координаты центра нагрузок:

Хцен = ; (2,5)

Yцен = , (2,6)

где Ppi – расчетные активные мощности электроприемников, найдём по формуле (1,9)

Рр1 = 560,2кВт Рр5 = 196,42 кВт Рр9 = 12,33 кВт

Рр2 = 153,14 кВт Рр6 = 204,42 кВт Рр10 = 10,7 кВт

Рр3 = 21 кВт Рр7 = 45,03 кВт Рр11 = 33,99 кВт

Рр4 = 156,15 кВт Рр8 = 50,4 кВт Рр12= 30,24 кВт

По нашему генплану найдём координаты энергоприёмников и запишем их в таблицу 2.1

Таблица 2.1

Координаты энергоприёмников

№	Х	Y	№	Х	Y
1.	12	4,7	7.	6,1	4,8
2.	9,2	6,5	8.	6	6,5
3.	8,9	4,7	9.	4,2	5,7
4.	9,4	4,7	10.	3	7
5.	7,4	4,6	11.	3,5	5,5
6.	7,4	3,4	12.	2	3,3

По формулам (2,5) и (2,6) находим координаты наших трансформаторных подстанций по двум вариантам:

Вариант 1:

Хцен1 = 11,4 Хцен2 = 7,8 Хцен3 = 5,9

Yцен1 = 5,1 Yцен2 = 4,8 Yцен3 = 3,6

Вариант 2:

Хцен1 = 11.4 Хцен2 = 7.1

Yцен1 = 7.8 Yцен2 = 4.5

Выбор сечений и количества кабелей линий по таблице осуществляется в такой последовательности. По расчетному току линии Iр выбирается сечение исходя из соблюдения неравенства Iр Iдоп. Затем определяется коэффициент загрузки линии Iр/Iдоп и по его величине выясняется допустимая по потере напряжения длина передачи. Если , расчет на этом заканчивается. В том случае, если > , расчет продолжается. При этом либо увеличивается сечение линии в пределах шкалы стандартных сечений, либо увеличивается число кабелей, прокладываемых параллельно.

Найдём токи энергоприёмников и внесём их в таблицу

Iр = Рм / U (2,7)

Где, Рм – максимальные расчётные мощности, кВт

U – напряжение, кВ

Вариант 1:

№ объекта	Iр, А	, м	F,мм^2
1	800.3	60	2(3*240)
2	218.7	175	1(3*95)
3	30	50	1(3*4)
4	223.08	70	1(3*95)
5	280.6	35	1(3*120)
6	292.1	75	1(3*120)
7	64.4	100	1(3*16)
8	72	135	1(3*25)
9	17.6	130	1(3*6)
10	15.3	225	1(3*16)
11	48.56	150	1(3*16)
12	43.2	200	1(3*25)

Вариант 2:

№ объекта	Iр, А	, м	F,мм^2
1	800.3	60	2(3*240)
2	218.7	175	1(3*95)
3	30	100	1(3*10)
4	223.08	125	1(3*95)
5	280.6	35	1(3*120)
6	292.1	100	1(3*120)
7	64.4	45	1(3*10)
8	72	90	1(3*16)
9	17.6	130	1(3*6)
10	15.3	225	1(3*16)
11	48.56	175	1(3*25)
12	43.2	275	1(3*25)