Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Проектируемый объект относится к 3 категории электроснабжения. Согласно ПУЭ такие потребители должны питаться от одного источника питания, но иметь резервную линию питания от другого трансформатора, которая включается вручную дежурным персоналом в случае аварии. Мощность трансформатора выбирается по расчетной мощности. Проектируемый объект (дом с магазинами) находится в коттеджном поселке. Трансформаторная подстанция обслуживает электроэнергией весь поселок. Расчет и выбор трансформаторной подстанции выполняется на нагрузку всего поселка и составляет

Чтобы выбрать наиболее рациональный вариант электроснабжения, рассматривают не менее двух вариантов числа и мощности трансформаторов на подстанции, сравнивая их по технико-экономическим показателям. Выбираем два варианта трансформаторов по мощности близкие к расчетной – это трансформатор на 400 кВА и трансформатор на 250 кВА. Данные выбранных трансформаторов занесены в таблицу 5.

Таблица 5 - Расчетные данные трансформаторов

Тип	S, кВА	ВН, кВ	НН, кВ	Потери , кВт		I хх,%	U к.з.%	Цена, р.
				Р х.х.	Р к.з.
ТМ-250	250	10	0,4	0,74	3,7	2,3	4,5	143000
ТМ-400	400	10	0,4	0,95	5,5	2,1	4,5	200000

1 вариант                                                              2 вариант

ТМ 250 кВА                                                       ТМ 400 кВА

К_з.макс.= Sмакс/Sном.тр. = 0,79                                        К_з.макс.=0,49

Определяем реактивные потери холостого хода по формуле:

∆Q_хх = S_{ном тр} × I_хх /100,                                (20)

где I_хх — ток холостого хода трансформатора, %;

∆Q_{хх 1} = 250×2,3 / 100 = 5,75 кВАр    ∆Q_{хх 2} = 400×2,1 / 100 = 8,4 кВАр;

Определяем реактивные потери режима короткого замыкания:

                                 ∆Q_кз = S_{ном тр} × U_кз / 100   ,                     (21)

где U_кз — напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

∆Q_{кз 1} = 250 × 4,5 / 100 = 11,25кВАр                  ∆Q_{кз 2} = 400 × 4,5 / 100 = 18кВАр;   

Определяем приведённые потери холостого хода по формуле:

                         ∆Р^,_хх = ∆Р_хх + К_эк × ∆Q_хх ,                   (22)

где Р_хх — активные потери холостого хода, кВт;

  К_эк — экономический эквивалент реактивной мощности,

К_эк = 0,05 кВт / кВАр;

  Q_хх — реактивные потери холостого хода, кВАр;

Р^,_хх1 = 0,74 + 0,05 × 5,75 = 1,03 кВт           Р^,_хх2 = 0,95 + 0,05 × 8,4 = 1,37 кВт;

Определяем приведённые потери короткого замыкания по формуле:

                         ∆Р^, _КЗ = Р_кз + К_эк× Q_кз ,                                        (23)

где Р_кз — активные потери холостого хода, кВт;

  К_эк — экономический эквивалент реактивной мощности ,

  К_эк = 0,05 кВт / кВАр;

  Q_кз— реактивные потери холостого хода, кВАр;

Р^, _{КЗ 1} = 3,7 + 0,05 × 11,25 = 4,3 кВт               Р^, _{КЗ 2} = 5,5 + 0,05 × 18 = 6,4 кВт;

Определяем коэффициент загрузки при средней нагрузке:

                                 К_{з ср.} = S_ср / S_{ном тр.} ,                                (24)

где S_ср — среднесменная нагрузка, кВА;

К_{з ср 1} = 160,89 / 250 = 0,64                          К_{з ср2} = 160,89 / 400 = 0,4;

Определяем суммарные потери при средней нагрузке по формуле:

∆Р^, = n × ∆Р_,xx + n × К² _{з ср} × ∆Р_кз ,             (25)

где n — число трансформаторов;

  ∆Р^,_xx — приведённые потери холостого хода, кВт;

   К_з— коэффициент загрузки при средней нагрузке;

  ∆Р_кз— приведённые потери короткого замыкания;

∆Р^,₁ = 1,03 + 1(0,64)² 4,3 = 2,79 кВт          ∆Р^,₂ = 1,37 + 1(0,4)² 6,4 = 2,39 кВт;

Определяем потери электроэнергии трансформатора за время включения со средней нагрузкой по формуле:

∆W_ср = ∆Р^, × Т_вкл ,                                         (26)

где ∆Р^, — суммарные потери при средней нагрузке, кВт;

    Т_вкл = 8760 часов - время включения со средней нагрузкой;

∆W_ср.1 = 2,79 × 8760 = 24440,4 кВт ч    ∆W_ср.2 = 2,39 × 8760 = 20936,4 кВт ч;

С_п = С₀ × ∆W_ср,                                    (27)

где С₀ — стоимость электроэнергии, С_о = 6,2 руб;

W_ср — годовые потери электроэнергии трансформатора, кВт ч;

С_{п 1} = 6,2 × 24440,4  = 151530,48 руб     С_{п 2} = 6,2 × 20936,4 = 129805,68 руб;

Определяем амортизационные отчисления, как 10% от стоимости трансформатора:

С_{а 1} =143000 × 0,1 = 14300 руб;          С_{а 2} = 200000 × 0,1 = 20000 руб

Определяем стоимость суммарных годовых потерь при эксплуатации трансформатора по формуле:

С_э = С_п + С_а ,                                       (28)

где С_п — стоимость потерь транс форматора, руб;

С_а — амортпзационные отчисления трансформатора, руб;

С_{э 1}=151530,48+14300=165830,48 руб    С_{э 2}=129805,68+20000=149805,68 руб;

Капитальные затраты на трансформатор составят:

К₁ = 143000 руб                                             К₂ = 200000 руб;

Исходя из расчётов, получилось

К₂ = 200000 руб > К₁ = 143000 руб

С_э1 = 165830,48 руб > С_э2 = 149805,68 руб

Определяем срок окупаемости трансформаторов по формуле:

Т_ок = (К₂ – К₁) / (С₁ – С₂) ,                   (29)

где К₁ и К₂ — капитальные затраты трансформаторов, руб;

С₁ и С₂ — стоимость суммарных годовых потерь, руб;

Т_ок = (200000-143000) / (165830,48 - 149805,68) =57000 / 16024,8= 3,55 г

Окончательно принимаем мало потребляемый аппарат ТМ250.

 

Нормативный срок окупаемости трансформаторов 7 лет. При получившемся сроке окупаемости 1,1 года < 7 лет принимается к установке трансформатор с меньшими эксплуатационными расходами, то есть трансформатор мощностью 250 кВА.

Однотрансформаторная КТП состоит из вводного устройства со стороны высокого напряжения, силового трансформатора, кожухов для защиты выводов силового трансформатора, распределительного устройства со стороны низкого напряжения.

В КТП применяются трехфазные двухобмоточные силовые трансформаторы типа ТСЗ.

Распределительное устройство низкого напряжения (РУНН) – предназначено для приема и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 660 / 380 / 220 В, в сетях с глухозаземленной нейтралью, а так же для управления электрооборудованием и защиты его от коротких замыканий и перегрузок.

РУНН – Устройства комплектные низковольтные установки для распределительных устройств представляют собой шкафы различной комплектации и габаритов.

РУНН изготавливается в металлических корпусах с применением стационарных или выкатных автоматических выключателей, стационарных разъединителей с предохранителями. Возможно изготовление РУНН с вводными и секционными выключателями нагрузки и микропроцессорными блоками защиты.

РУНН комплектуется силовыми аппаратами автоматическими выключателями серий ВА, автоматы типа NZM1 производства «Moeller Group», применяется в качестве аппаратов присоединения. Все применяемые автоматические выключатели имеют стационарный, втычной и выдвижной варианты исполнения. Автоматические выключатели выдвижного и втычного типа обеспечивают их быструю замену и регулировку без обесточивания секции или шкафа.

Конструкция РУНН состоит из модульных элементов и позволяет монтировать шкафы любой конфигурации со стационарными или выдвижными блоками.

Шкафы имеют одностороннее или двухстороннее обслуживание, при этом доступ к органам оперативного управления осуществляется с фронтальной стороны.

Ошиновка ввода и сборная шина РУНН выполняются на ток, равный номинальному току силового трансформатора с коэффициентом 1,3 в соответствии с ГОСТ 14695 – 80.

 

---

Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 173; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!