4. Должна учитываться возможность расширения или развития подстанций с установкой более мощных трансформаторов на тех же фундаментах.
В качестве критерия выбора числа и мощности трансформаторов принимаем удельную плотность нагрузки фермы:
sуд = Sp/F,(2.1)
где Sp – полная расчетная мощность электроприемников, кВА;
F – площадь помещений фермы, определяемая по генплану, м2;
sуд – удельная плотность электрической нагрузки на ферме, кВА/м2.
По данным таблицы 2.1 полная расчетная мощность электроприемников молочно - товарной фермы составляет Sp = 210 кВА. Из генплана на рис. 2.2 находим F = 5680 м2. Тогда удельная плотность нагрузки фермы составит
sуд = 184/5680 = 0,032 кВА/м2.
Ориентировочную номинальную мощность трансформаторов выбираем по плотности нагрузки из данных, представленных в таблице 2.4. Эта мощность для основного и резервного трансформаторов составляет 160 кВА.
Таблица 2.4 - Зависимость мощности трансформатора от плотности нагрузки []
|
sуд, кВА/м2 |
≤ 0,04 |
≤ 0,05 |
≤ 0,1 |
≤ 0,2 |
|
Sт, кВА |
160 |
250 |
400 |
630 |
Минимальное число трансформаторов i-го потребителя N0.i определим по формуле:
,(2.2)
где Рсм.i - активная средняя мощность за наиболее загруженную смену электроприемников фермы, кВт, определяемая по формуле:
;(2.3)
SТ.i – номинальная мощность i-го трансформатора, кВА;
BН.i – нормативный коэффициент загрузки трансформатора, выбираемый согласно СН174-75 по категориям нагрузок (II-Bн=0,7…0,8; III-Bн=0,9–0,95);
Kм.i – коэффициент максимума нагрузки (принимаем Kм.i=1,1 - нагрузка нередко непостоянная).
Имеем из таблицы 2.1 Pp = 184 кВт. Принимаем Bн=0,75. Тогда
Рсм = 184/1,1 = 167,3 кВт
и минимальное число трансформаторов с учётом потребителей II категории
= 1,39.
Полученное значение N0 округляем до большего целого числа, т.е. принимаем N0 = 2. При выборе мощности трансформаторов необходимо учитывать возможность их перегрузки в послеаварийном режиме до 40% продолжительностью не более 6 ч в течение 5 суток. При этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки трансформатора в условиях его перегрузки в соответствии с ПУЭ должен быть не более 0,8.
Коэффициент загрузки трансформаторов по 160 кВА предварительно составляет
Кз.основн. =184/2/160 = 0,58.
С учётом этого на случай послеаварийного электроснабжения фермы принимаем второй, резервный трансформатор мощностью 160 кВА. В случае отказа основного трансформатора 160 кВА, перегрузка резервного трансформатора при питании потребителей II категории (коровники SII = 140 кВА) составит
Кз.резерв. = 140/160 = 0,875.
Резервный трансформатор в послеаварийном режиме будет недогружен.
Таким образом, выбранные трансформаторы мощностью по 160 кВА удовлетворяют и по степени загрузки, и по надёжности электроснабжения.
Одновременно с выбором трансформаторов производим выбор мощности компенсирующих устройств в сети электроснабжения фермы.
Реактивная мощность дневного максимума составляет согласно таблице 2.1 Q = 95 квар, активная - Р = 157 кВт, коэффициент мощности в сети фермы cosφ1 = 0,876. Наибольшая реактивная мощность QВн.i, которая может быть внесена из распределительной сети 10 кВ в сеть 0,4 кВ i-го приемника без превышения предусмотренного значения коэффициента загрузки, определяется по формуле:
.(2.4)
При расчетной реактивной низковольтной нагрузке QР.i для максимального перетока мощности конденсаторной установки необходимо обеспечить получение следующего значения реактивной мощности:
Qку.i= Qр.i - QВн.i,(2.5)
где Qку.i - реактивная мощность i-й конденсаторной установки, квар.
Полученное значение Qку.i уточняется до величины Qбк стандартной конденсаторной установки.
Далее проверяют фактический коэффициент Вф.i загрузки i –го трансформатора после компенсации по условию:
Вф.i = ≤ Вн.i.(2.6)
Если это условие не соблюдается, следует увеличить мощность трансформатора. После этого уточняют величину реактивной мощности, передаваемую из сети 10 кВ в сеть 0,4 кВ по формуле:
QВн.i =Qр.i - Qбк.i(2.7)
Проведем расчет компенсации реактивной мощности потребителей фермы. Определяем наибольшую реактивную мощность QВн, которая может быть внесена из распределительной сети 10 кВ в сеть 0,4 кВ объекта
квар.
Расчетная реактивная нагрузка QР, подлежащая компенсированию
QР = Ррtgφ1,
где tgφ1= 0,55 – тангенс угла сдвига фаз в сети до компенсации реактивной мощности, соответствующий cosφ1 = 0,876.
QР = 157·0,55 = 86,4 квар.
Реактивная мощность конденсаторной установки
Qку = 181,5 – 86,4 = 95,1 квар.
Полученное значение Qку уточняем до величины Qбк стандартной конденсаторной установки. Принимаем Qбк = 75 квар.
Фактический коэффициент Вф загрузки трансформатора после компенсации реактивной мощности
Вф = = 0,59.
Это значение меньше принятого Вн = 0,75. Следовательно, корректировать расчёт установки для компенсации реактивной мощности нет необходимости.
Принимаем к установке на проектируемом объекте закрытую трансформаторную подстанцию Биробиджанского трансформаторного завода.
Таблица 2.5 – Параметры сети электроснабжения фермы и электрооборудования трансформаторной подстанции и компенсирующей установки
|
№ |
Наименование |
Значение |
|
1. |
Трансформаторная подстанция КТП №1 |
ЗКТПБ/М/ |
|
2. |
Активная расчётная нагрузка, кВт |
157 |
|
3. |
Реактивная расчётная нагрузка, квар |
95 |
|
4. |
Полная расчётная нагрузка, кВА |
184 |
|
5. |
Общая площадь объекта, м2 |
5680 |
|
6. |
Категория электроприёмников |
II и III |
|
7. |
загрузки транс-ра, |
|
|
8. |
Удельная плотность мощности, кВА/м2 |
0,034 |
|
9. |
Тип и мощность трансформатора: Основного Резервного |
ТМ - 160 ТМ - 160 |
|
10. |
Вносимая реактивная мощность, квар |
181,5 |
|
11. |
Мощность компенсирующей установки, квар |
100 |
2.4 Расчет потерь мощности в выбранных трансформаторах
Расчет потерь мощности в выбранных трансформаторах необходим для определения затрат на возмещение потерь электроэнергии.
Потери активной (кВт) и реактивной (квар) мощностей в трансформаторах определяют по формулам:
,(2.8)
,(2.9)
где и - потери холостого хода и короткого замыкания, кВт;
- ток холостого хода трансформатора, %;
uкз - напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
N - количество трансформаторов;
- фактический коэффициент загрузки трансформаторов.
Уточняем нагрузку в сети 0,4 кВ с учетом реальных потерь в выбранных трансформаторах:
. (2.10)
Из справочных данных находим для трансформатора ТМ160/10 мощностью 160 кВА с первичным напряжением 10 кВ его параметры:
ΔРхх = 0,56 кВт; ΔРкз = 2,65 кВт; ixx = 2,4%; uкз = 4,5%.
Рассчитаем потери активной мощности в трансформаторах:
ΔРТ1+Т2 = 2(0,56 + 2,65·0,55) = 4,04 кВт.
Потери реактивной мощности:
ΔQT1+Т2 = 2·160(0,024+0,045·0,55) = 14,02 квар.
Результаты расчёта потерь вносим в таблицу 2.6.
Уточним нагрузку фермы с учетом реальных потерь в выбранных трансформаторах. В нормальном режиме работы сети 0,4 кВ с исходными данными:
Расчётные мощности потребителей от трансформатора Т1
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
