Коэффициенты, характеризующие режим работы подстанции по электрообеспечению (нетяговых) потребителей электроэнергией

На основании суммарного суточного графика актиной нагрузки нужно определить среднесуточную нагрузку подстанции, кВ

где суточный расход электроэнергии, кВт ; время часов суток, ч; t – число часов работы в течении суток с нагрузкой ,ч.

Режим работы характеризуется рядом коэффициентов, которые показывают равномерность нагрузки и лучшее использование оборудования, степень загрузки оборудования, возможность перегрузки, одновременность загрузки оборудования на полную мощность.

Коэффициент нагрузки – этот отношение средней мощности к наибольшей за сутки

Коэффициент использовании установленной мощности

где суммарная установленная мощность потребителей, кВт

Коэффициент резерва

Коэффициент одновременности

Для характеристики работы подстанции необходимо определить продолжительность использования наибольшей активной мощности ,

Чтобы показать время , в течении которого должна была бы работать подстанция с неизменной большой нагрузкой, чтобы обеспечить потребителей выработанной за этот период времени электроэнергией W, ч

Расчет реактивной мощности потребителей

Для определении наибольшей полной мощности потребителей необходимо рассчитать их реактивные мощности суммарную реактивную мощность для часа наибольшей суммарной нагрузки.

Реактивная мощность отдельного потребителя т вычисляется по формуле

где активная мощность потребителя, попавшая в час наибольшей суммарной нагрузки, кВт; тангенс угла , определяемый для каждого потребителя по заданному коэффициенту мощности ,

Расчет выполняется для каждого потребителя, после чего определяется суммарная реактивная мощность всех потребителей в квар.

Полная мощность потребителей

Рассчитанные значения суммарной активной и реактивной мощностей позволяют определить полную мощность (нетяговых) потребителей на шинах вторичного напряжения подстанции ( тяговых подстанций , а для трансформаторных – любого уровня в зависимости от задания)

Полная мощность определяется с учетом потерь в высоковольтных сетях и в трансформаторах подстанции. При этом постоянные потери считаются неизменными в течении суток независимо от времени нахождения трансформатора в работе и принимаются равными 1-2% от полной мощности , а переменные в сетях и обмотках трансформатора, зависящие от изменяющейся в течении суток нагрузки, принимаются в пределах 5-8%.

С учетом этого полная мощность потребителей определяется геометрической суммой активной и реактивной мощностей, кВа

где постоянные потери, %; переменные потери, %;

- суммарная активная и реактивная мощности потребителей, кВт, квар.

Расчет полной мощности нетяговых потребителей ведется отдельно для каждого распределительного устройства: и т.д.

Мощность собственных нужд. Выбор трансформатора собственных нужд

Мощность трансформаторов собственных нужд (ТСН) выбирают исходя из мощности , необходимой для питания собственных нужд переменного тока, то есть всех вспомогательных устройств, необходимых для эксплуатации их а нормальных и аварийных режимах.

На подстанциях устанавливаются два ТСН с вторичным напряжением 0,4 кВ, каждый из которых рассчитан на полную мощность потребителей собственных нужд. На опорных подстанциях для подогрева масляных выключателей устанавливают два дополнительных ТСН специально для подогрева.

Подключение первичных обмоток ТСН осуществляется в зависимости от первичного напряжения подстанции:

- на тяговых подстанциях постоянного тока при напряжении 35 кВ – к секциям шин 35 кВ, при напряжении 110 или 220 кВ- к секциям шин 10 кВ;

- на нетяговых подстанциях переменного тока – к секциям шин 27,5 кВ;

- на трансформаторных подстанциях – к секциям шин низшего напряжения.

Подключение вторичных обмоток ТСН к шинам 0,4 кВ одинаково для всех подстанций.

Требуемую мощность для питания собственных нужд переменного тока определяют при наличии однолинейной схемы подстанции выбранного оборудования, разработки планов подстанции. На данном этапе расчета мощности эти вопросы еще не рассматривались, поэтому следует для определения мощности ТСН и выбора его типа воспользоваться следующими положениями:

- для тяговых подстанций постоянного тока мощность собственных нужд принимается раной 0,8—1,2% от мощности на тягу

- для тяговых подстанций переменного тока мощность собственных нужд принимается раной 0,5—0,7% от мощности на тягу

- для трансформаторных подстанций принимается раной 0,3—0,5 % от полной мощности потребителей

На опорных подстанциях для подогрева масляных выключателей применяются, как правило, ТСН мощностью 250- 400 кВА.

Если предусматривается питание от шин собственных нужд трансформаторов автоблокировки , мощность ТСН должна быть увеличена на величину кВА.

По рассчитанной мощности на собственные нужды подстанции выбирается трансформатор собственных нужд из условий: