Реконструкция электроснабжения колхоза "Прогресс" (стр. 4 из 13)
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:ОсновногоРезервного | ТМ - 160ТМ - 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
Рр1 = 112 кВт; Qр1 = 85 квар (см. табл. 2.1)
ΔРТ1 = 2,02 кВт; ΔQT1 = 7,01 квар.
Максимальная нагрузка на трансформатор Т1
кВА.Таблица 2.6 - Расчет потерь мощности в трансформаторах
| № nn | Параметр | Трансформаторы Т1,Т2 |
| ТМ 160/10 | ||
| 1. | Количество, n, штМощность, ST, кВА | 2160 |
| 2. | Потери холостого хода, ΔPхх, кВт | 0,56 |
| 3. | Потери короткого замыкания, ΔPкз, кВт | 2,65 |
| 4. | Ток холостого хода, iхх, % | 2,4 |
| 5. | Напряжение КЗ, uкз, % | 4,5 |
| 6. | Коэффициент загрузки, Вф | 0,55 |
| 7. | Активные потери, ΔРТi, кВт | 2х2,02 |
| 8. | Реактивные потери, ΔQTi,квар | 2х7,01 |
| Потери в нормальном режиме, ΔРТ1/ΔQT1 | 2,02 кВт/7,01 квар | |
| Потери в поставарийном режиме, ΔРТ1/ΔQT2 | 2,02 кВт/7,01 квар | |
Расчётные мощности потребителей от трансформатора Т2
Рр2 = 72 кВт; Qр2 = 10 квар (см. табл. 2.1)
ΔРТ2 = 2,02 кВт; ΔQT2 = 7,01 квар.
Максимальная нагрузка на трансформатор Т2
кВА.В послеаварийном режиме работы сети 0,4 кВ только для потребителей II категории надёжности (работает только Т1):
Рр1 = 112 кВт; Qр1 = 85 квар (см. табл. 2.1)
ΔРТ1 = 2,02 кВт; ΔQT1 = 7,01 квар.
Максимальная нагрузка на трансформатор Т1
кВА.Полученные данные расчетов сводим в таблицу 2.7.
Таблица 2.7 – Расчётные нагрузки с учетом реальных потерь в трансформаторах
| №nn | Параметр | Режим работы сети | |||
| Нормальный | Послеаварийный | ||||
| Т1 | Т2 | Т1 | Т2 | ||
| 1. | Активная мощность, Рр, кВт | 112 | 72 | 112 | - |
| 2. | Активные потери, ΔРТi, кВт | 2,02 | 2,02 | 2,02 | - |
| 3. | Реактивная мощность, Qp, квар | 85 | 10 | 85 | - |
| 4. | Реактивные потери, ΔQTi,квар | 7,01 | 7,01 | 7,01 | - |
| 5. | Мощность БК, Qбк, квар | 75 | 75 | 75 | - |
| 6. | Полная мощность, Sp, кВА | 146,5 | 76 | 146,5 | - |
2.5 Выбор и расчёт сечений линий электропередачи 0,4 кВ
Определение числа линий электропередачи 0,4 кВ
В настоящее время приняты следующие основные принципы построения схем внутреннего электроснабжения:
1. Число отходящих от трансформаторной подстанции линий не должно превышать 4-х.
2. Работа линий и трансформаторов должна быть раздельной, так как параллельная работа приводит к увеличению токов КЗ, удорожанию релейной защиты, особенно на коротких линиях внутри объекта.
3. Воздушные линии напряжением 0,38 кВ располагают преимущественно вдоль одной стороны дорог.
Распределение электроэнергии по рекомендациям СН-174-75 может быть выполнено радиальной, магистральной или смешанной схемой. Выбор зависимости от территориального размещения нагрузок, их величины, от требуемой степени надёжности питания и других характерных особенностей проектируемого объекта.
В практике проектирования электроснабжения предприятий крупные и ответственные потребители обычно подсоединяются к источнику электроэнергии по радиальным схемам. Средние и мелкие потребители группируются, а их электроснабжение проектируется по магистральному принципу. Такое решение позволяет создать схему внутреннего электроснабжения с наилучшими технико-экономическими показателями.
Основываясь на принципах построения внутренних сетей предприятия и учитывая особенности проектирования электроснабжения фермы, принимаем смешанную схему сети 0,38 кВ из 4-х линий. Две линии (схема на рис. 2.3) 1 и 4 от трансформатора Т1 питают 4 коровника (потребители II категории №№ 2, 4 и 15), родильное отделение (№3), телятник (№8) и водонасосную станцию (№14). Другие две линии 2 и 3 снабжают электроэнергией сенохранилище и хранилище сочных кормов (потребители №13 и 11), весовую, 3 телятника, откормочное и конюшню (№ № 5-7, 9, 10) от Т2.
Выбор расчётной схемы сети 0,38 кВ и расчёт нагрузок линий
Расчётную схему линий 0,38 кВ составим для дневных нагрузок, используя генплан фермы на рис. 2.2, и покажем на рисунке 2.3.
С учётом коэффициента ко одновременности активную расчётную нагрузку i-й линии определим по выражению:
РЛ.i = ко· 
,(2.11)
где РД.i – дневная нагрузка i-го потребителя в данной линии. Если нагрузки потребителей различаются более чем в 4 раза, наименьшие нагрузки РД.jскладываем без учёта коэффициента одновременности в соответствии с формулой:
РЛ.i = ко· 
+ 
.(2.12)
Полная расчётная мощность определяется с учётом коэффициента мощности нагрузок
Sр = РЛ.i/cosφ.(2.13)
В соответствии с расчётной схемой определим расчётные нагрузки линий.
Линия 1:ко = 0,85;cosφ14,15 = 0,78;
РЛ.1 = 0,85(10 +20) = 25,5 кВт;
SрЛ1 = 25,5/0,78 ≈ 33 кВА.
Линия 2: ко = 0,85;cosφ13 = 0,78; cosφ11 = 0,86;
РЛ.2 = 0,85(10 + 5)= 12,8 кВт;
SрЛ2 = 8,5/0,78 +4,25/0,86 ≈ 16 кВА.
Линия 3:ко = 0,8;cosφ6,7,12 =1; cosφ5,9 = 0,86;
РЛ.3 = 0,8(10+5+5)+(3 +1) = 20 кВт;