Розрахунок силових трансформаторів

Потужність трансформатора вибирають з урахуванням не­обхідного резервування всіх ЕП 1-ї категорії надійності та основ­них ЕП 2-ї категорії в результаті роботи автоматичного вмикан­ня резерву (АВР) на секційному автоматі (контакторі) або вми­канні резервної перемички від сусідньої ПС.

Коефіцієнт завантаження треба вибирати відповідно до умов необхідного резервування з урахуванням перевантажу­вальної спроможності.

У практичних розрахунках рекомендується приймати такі коефіцієнти завантаження трансформаторів:

а) для двотрансформаторних ПС, які живлять переважно ЕП 1-ї категорії надійності – β_т = 0,65-0,7;

б) для однотрансформаторних ПС, які живлять переважно ЕП 2-ї категорії надійності, при взаємному резервуванні транс­форматорів на стороні НН – β_т = 0,7- 0,8;

в) для однотрансформаторних ПС, які живлять переважно ЕП 2-ї категорії надійності, за наявності складського резерву, а також для ЕП 3-ї категорії надійності – β_т = 0,9- 0,95.

Крім того, нині для живлення ЕП 2 ї категорії надійності застосовують двотрансформаторні ПС. При коефіцієнтах завантаження цих трансформато­рів (β_т > 0,7 у випадку вимикання одного з трансформаторів з урахуванням допустимого перевантаження трансформаторів вими­кають частину ЕП 3-ї категорії).

Мінімальна потужність трансформаторів буде в тому випадку, коли через них реактивна потужність не передається, а повністю компенсуються на стороні до 1 кВ. Це базовий варіант, при якому розрахункове реактивне навантаження ЦТП Q_р.∑ дорівнює встановленню всієї потужності низьковольтних конден­саторів (НК) Q_{н к}.

Розрахункова потужність цеху:

Навантаження цеху з урахуванням навантаження освітлення:

З урахуванням можливого збільшення навантаження та умовами надійності вибираємо два трансформатора типу ТМ – 160/10/0,4.

Характеристики: S_нтp=160 кВА; DР_хх=0,45 кВт; DР_кз=3,1 кВт; І_хх=1,9%, U_кз=4,5%, k_е=0,12 (k_e – економічний еквівалент реактивної потужності, кВт/кВАр. Для трансформаторів напругою 6 – 10 кВ k_e=0,12).

Визначаємо коефіцієнт завантаження трансформаторів в нормальному і аварійному режимах:

(4.1)

(4.2)

При таких коефіцієнтах завантаження цих трансформато­рів у випадку вимикання одного з трансформаторів з урахуванням допустимого перевантаження трансформаторів потрібно вими­кнути ЕП 3-ї категорії.

Втрати потужності в трансформаторах:

(4.3)

(4.5)

Навантаження з урахуванням втрат:

Виходячи з даних розрахунку вибираємо комплектну трансформаторну підстанцію КТПк-2- 160/10/0,4.

Опис:

Підстанції трансформаторні комплектні КТПк-2-40/10/0.4, КТПк-2-63/10/0.4, КТПк-2-100/10/0,4, КТПК-2-160/10/0,4, КТПк-2-250/10/0, 4,

КТПк-2-400/10/0, 4.

Підстанціі трансформаторні комплектні тупикові і прохідні КТП 1,2 потужністю 40, 63, 100, 160, 250, 400 кВА, напругою ВН 6 або 10 кВ, напругою НН 0,4 кВ призначені для прийому, перетворення і розподілу електричної енергії трифазного змінного струму частотою 50 Гц в системах з глухозаземленою нейтраллю трансформатора на стороні нижчої напруги. КТП призначені для електропостачання сільськогосподарських споживачів, окремих населених пунктів і невеликих промислових об'єктів в районах з помірним кліматом (від -45 ° С до +40 ° С). КТП встановлюється найпростіше на бетонний майданчик.

Високовольтний ввід - повітряний або кабельний, відводи відхідних ліній - повітряні або кабельні.

В КТП можуть бути передбачені лінії вуличного освітлення, що вмикаються автоматично по сигналу вбудованого реле. На стороні НН встановлені автоматичні вимикачі або рубильники типу РПС з запобіжниками.

У комплект поставки КТП входять шафи ПВН та РПНН, силовий трансформатор, роз'єднувач зовнішнього встановлення РЛНДз-10/630 (на замовлення).

Струм термічної стійкості на стороні ВН протягом 1 с - 5,0 кА.

Ток електродинамічної стійкості на стороні ВН - 12,5 кА.

4.2 Розрахунок компенсації реактивної по тужності

Оскільки в більшості випадків S_н.т ≥ S_н.т.р,то через ви­брані трансформатори 6-10/0,4 кВ доцільно передавати реактив­ну потужність від її джерел 6-10 кВ у мережу напругою до 1 кВ для забезпечення бажаного коефіцієнта завантаження β _т. Ця реактивна потужність визначається як:

(4.6)

Через те що більшість ЕП належать до 2-ї категорії надійності, а в ТП встановлено два трансформатора, приймається коефіцієнт завантаження трансформатора β_т= 0,7.

Перевіряємо мінімально необхідне число трансформаторів в цеху:

(4.7)

Приймаємо n_о = 2.

Перевіряємо значення коефіцієнта потужності сosj:

(4.8)

При такому значенні коефіцієнта потужності можливі втрати. Потрібно встановити конденсаторні батареї для компенсації реактивної потужності. Знаходимо різницю реактивних потужностей, яку необхідно компенсувати:

(4.9)

Вибираємо тип конденсаторної установки для мережі U = 380 В, найближчу по потужності до 139 кВАр: УКРП - 0,4-140-10У3. При двох трансформаторах на ПС кількість конденсаторних установок має бути парною.

4.3 Розрахунок електропостачання тепличного господарства, вибір вимикачів і перерізу провідників

На основі аналізу розміщення технологічного обладнання вибираємо змішану схему цехової мережі. Передбачається використання комплектних розподільних шинопроводів; кабелі від ТП до шинопроводів і РП прокладені в землі у сталевих трубах. Приєднання ЕП до шинопровода (РП) здійснюється кабелем, прокладеним в трубах.

Для захисту ліній живлення електроприймачів передбачаємо використання селективних вимикачів.

Лінія ТП-РП1:

Розрахунковий максимальний струм:

(4.10)

де S_м – розрахункова максимальна потужність.

Найбільший пусковий струм:

(4.11)

де I_н.макс - номінальний струм ЕП, пусковий струм якого найбільший.

Для РП1 найбільший ЕП має Р_вст = 12 кВт. Тоді:

(4.12)

Піковий струм лінії ТП-РП1:

(4.13)

Вибираємо автоматичний вимикач ВА51-35 з номінальним струмом I_ном.в = 250 А, номінальним стру мом теплового розчеплювача І_ном.т.р=250 А, уставкой спрацювання електромагнітного розчеплювача 12І_ном, вимикаюча гранична здатність 22 кА.

Вибираємо кабель типу АВВГ 3´50 + 1´25.

Лінія ТП-РП2:

Розрахунковий максимальний струм (за формулою 4.10):

Для РП2 найбільший ЕП має Р_вст = 12 кВт. Тоді (за формулою 4.12):

Найбільший пусковий струм (за формулою 4.11):

Піковий струм лінії ТП-РП2 (за формулою 4.13):

Вибираємо автоматичний вимикач ВА51-35 з номінальним струмом I_ном.в = 250 А, номінальним струмом теплового розчеплювача І_ном.т.р=250 А, уставкой спрацювання електромагнітного розчеплювача 12І_ном, вимикаюча гранична здатність 22 кА.

Вибираємо кабель типу АВВГ 3´50 + 1´35.

Лінія ТП-РП3:

Розрахунковий максимальний струм (за формулою 4.10):

Для РП3 найбільший ЕП має Р_вст = 8 кВт. Тоді (за формулою 4.12):

Найбільший пусковий струм (за формулою 4.11):

Піковий струм лінії ТП-РП3 (за формулою 4.13):

Вибираємо автоматичний вимикач ВА51-35 з номінальним струмом I_ном.в = 250 А, номінальним струмом теплового розчеплювача І_ном.т.р=250 А, уставкой спрацювання електромагнітного розчеплювача 12І_ном, вимикаюча гранична здатність 22 кА.

Вибираємо кабель типу АВВГ 3´10 + 1´6.

Високовольтні вимикачі вибирають за умовами:

,

де

Вибираю вимикач типу ВМП-10 з даними:

U_ном=10 кВ; І_ном=600 А; І_{н.відкл.}=20 кА.

Для вибору захисту на стороні низької напруги номінальний струм автоматичного вимикача І_ном.а.≥І_н.тр.2. Розрахуємо вторинний струм трансформатора за формулою:

(4,14)

Сума максимальних розрахункових струмів:

Сума пікових струмів:

Вибираємо автоматичний вимикач ВА51-39 з номінальним струмом I_ном.в = 630 А, номінальним струмом теплового розчеплювача І_ном.т.р=630 А, уставкою спрацювання електромагнітного 10І_ном, вимикаюча гранична здатність 40 кА.

Дані розрахунків заносимо в таблицю 4.1

Таблиця 4.1

Данні розрахунків

Вибір вимикачів і перерізу провідників від РП до ЕП.

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: