где SСМ – сменная нагрузка цеха;
SН.Т. – номинальная мощность трансформатора, кВА
r - экономически целесообразный коэффициент загрузки.
для 1 – трансформаторной КТП (3 категория) b = 0,95-1,0
для 2 – трансформаторной КТП (2 категория) b = 0,9-0,95
для 3 – трансформаторной КТП (1 категория) b = 0,65-0,75
Коэффициент максимума для определения средней нагрузки за смену находим по:
Средняя нагрузка за смену равна:
Так как выбор мощности цеховых трансформаторов производится с учетом установки компенсирующих устройств, то найдем мощность компенсации и выберем комплектные компенсирующие устройства.
Мощность компенсации:
Средняя реактивная мощность заводского цеха определяется из выражения:
Если нет необходимости устанавливать компенсирующие устройства, то выражение принимает вид:
Полная мощность, приходящаяся на КТП с учетом компенсации реактивной мощности:
Цеховые трансформаторы выбираются по SСМ с учетом Sуд
Удельная мощность цеха:
где F – площадь объекта, м2
При определении мощности трансформаторов следует учесть, что если Sуд не превышает 0,2 (кВА/м2), то при любой мощности цеха мощность трансформаторов не должна быть более 1000 кВА. Если Sуд находится в пределах 0,2-0,3 кВА/м2, то единичная мощность трансформаторов принимается равной 1600 кВА.
Если Sуд более 0,3 кВА/м2, то на ТП устанавливается трансформаторы 2500 кВА.
После предварительного выбора трансформатора в НР и ПАР, а там где есть необходимость с учетом отключения потребителей 3 категории.
Для примера определяется средняя нагрузка цеха №1. Коэффициент использования для цеха №1 КИ = 0,45оэффициент максимума определяется по формуле .
Средняя нагрузка за максимально нагруженную смену определяется по формулам :
кВт кВарОпределяем полную мощность .
Поскольку
< 200¸250 кВА, то на этом объекте КТП не предусматривается, а ЭП будут запитаны с шин ТП ближайшего цеха по кабельной ЛЭП.Результаты расчетов средних нагрузок за наиболее загруженную смену остальных цехов сведем в табл. 5.
Согласно [6] для компенсации реактивной мощности используются только низковольтные БСК (напряжением до
где QЭ – реактивная мощность, 1000 В)
Qa – мощность потребителей реактивной мощности на шинах 6кВ
Следовательно будем использовать БСК только на 0,4 кВ. Размещение БСК будем производить пропорционально реактивной мощности узлов нагрузки. БСК не следует устанавливать на силовых пунктах, на подстанциях, где мощность нагрузки менее 200 кВар (это экономически нецелесообразно). Величина мощности БСК в том узле нагрузки определяется по выражению (6.2.
где QМ – реактивная нагрузка в i-том узле, кВар;
- сумма реактивных нагрузок всех узлов, кВар.Таблица 5.
№ | РМ, кВт | QМ, кВар | КС | КИ | КМ | РСМ, кВт | QСМ, кВар | , кВА |
1 | 106,85 | 151,993 | 0,5 | 0,45 | 1,11 | 96,1609 | 136,794 | 167,211 |
2 | 761,94 | 905,0594 | 0,4 | 0,3 | 1,33 | 571,456 | 678,795 | 887,313 |
3 | 959,49 | 691,151 | 0,85 | 0,8 | 1,06 | 903,052 | 650,495 | 1112,95 |
4 | 5083,1 | 2960,75 | 0,9 | 0,9 | 1 | 5083,1 | 2960,75 | 5882,51 |
5 | 1850,9 | 1578,422 | 0,6 | 0,5 | 1,2 | 1542,45 | 1315,35 | 2027,14 |
6 | 660,94 | 745,8774 | 0,5 | 0,45 | 1,11 | 594,845 | 671,29 | 896,922 |
7 | 679,41 | 541,7094 | 0,6 | 0,5 | 1,2 | 566,178 | 451,424 | 724,114 |
8 | 251,53 | 213,1886 | 0,6 | 0,5 | 1,2 | 209,611 | 177,657 | 274,77 |
9 | 472,49 | 670,1129 | 0,4 | 0,3 | 1,33 | 354,365 | 502,585 | 614,952 |
10 | 1080,3 | 777,4388 | 0,85 | 0,8 | 1,06 | 1016,73 | 731,707 | 1252,65 |
11 | 609,49 | 684,839 | 0,5 | 0,45 | 1,11 | 548,537 | 616,355 | 825,098 |
12 | 796,19 | 573,037 | 0,6 | 0,5 | 1,2 | 663,489 | 477,531 | 817,468 |
13 | 986,09 | 709,9906 | 0,85 | 0,8 | 1,06 | 928,084 | 668,226 | 1143,62 |
14 | 729,4 | 822,3929 | 0,5 | 0,45 | 1,11 | 656,457 | 740,154 | 989,325 |
15 | 266,81 | 191,3912 | 0,85 | 0,8 | 1,06 | 251,116 | 180,133 | 309,043 |
16 | 411,81 | 296,266 | 0,85 | 0,8 | 1,06 | 387,582 | 278,839 | 477,463 |
17 | 168,29 | 241,6747 | 0,4 | 0,3 | 1,33 | 126,214 | 181,256 | 220,87 |
18 | 255,77 | 251,17 | 0,7 | 0,65 | 1,08 | 237,5 | 233,229 | 332,87 |
19 | 464,76 | 670,2958 | 0,5 | 0,45 | 1,11 | 418,285 | 603,266 | 734,093 |
20 | 183,39 | 261,2078 | 0,4 | 0,3 | 1,33 | 137,54 | 195,906 | 239,366 |
21 | 834,61 | 1544,408 | 0,6 | 0,5 | 1,2 | 695,506 | 1287,01 | 1462,91 |
22 | 229 | 195,0858 | 0,6 | 0,5 | 1,2 | 190,834 | 162,572 | 250,693 |
23 | 160,8 | 135,3157 | 0,6 | 0,5 | 1,2 | 134,004 | 112,763 | 175,136 |
24 | 1235,4 | 1053,099 | 0,6 | 0,5 | 1,2 | 1029,48 | 877,583 | 1352,77 |
25 | 393,63 | 332,3206 | 0,7 | 0,65 | 1,08 | 365,512 | 308,583 | 478,354 |
26 | 499,55 | 358,1306 | 0,85 | 0,8 | 1,06 | 470,164 | 337,064 | 578,503 |
Затем полученные расчетным путем QКi округляются до ближайшего стандартного значения БСК Qsi стандартные взятые из [3]. Результаты сведем в табл.6. Типы используемых стандартных БСК приводятся в табл.7.
Таблица 6.
№ | Pсм | QСМ, кВар | QМ, кВар | QКi, кВар | Qsi станд, кВар | , кВА | Число КТП, Число и мощность тр-ров | КМ | КМ |
1 | 96,1609 | 136,794 | 151,993 | 52,207 | - | 167,211 | 1,11 | 0,55 | |
2 | 571,456 | 678,795 | 905,0594 | 310,873 | 150 | 887,313 | 1КТП 2х250 | 1,33 | 0,66 |
3 | 903,052 | 650,495 | 691,151 | 237,399 | 200 | 1112,95 | 2КТП 2х630 | 1,06 | 0,53 |
4 | 5083,1 | 2960,75 | 2960,75 | 1016,97 | 250 | 5882,51 | 3КТП 2х2500 | 1 | 0,5 |
5 | 1542,45 | 1315,35 | 1578,422 | 542,161 | 250 | 2027,14 | 4КТП 2х630 | 1,2 | 0,6 |
6 | 594,845 | 671,29 | 745,8774 | 256,196 | 100 | 896,922 | 5КТП 2х250 | 1,11 | 0,55 |
7 | 566,178 | 451,424 | 541,7094 | 186,068 | - | 724,114 | 6КТП 2х250 | 1,2 | 0,6 |
8 | 209,611 | 177,657 | 213,1886 | 73,2267 | - | 274,77 | 7КТП 1х250 | 1,2 | 0,6 |
9 | 354,365 | 502,585 | 670,1129 | 230,172 | 240 | 614,952 | 8КТП 1х630 | 1,33 | 0,66 |
10 | 1016,73 | 731,707 | 777,4388 | 267,037 | 1252,65 | 9КТП 2х630 | 1,06 | 0,53 | |
11 | 548,537 | 616,355 | 684,839 | 235,231 | 250 | 825,098 | 10КТП 2х250 | 1,11 | 0,55 |
12 | 663,489 | 477,531 | 573,037 | 302,061 | 150 | 817,468 | 11КТП 2х250 | 1,2 | 0,6 |
13 | 928,084 | 668,226 | 709,9906 | 374,252 | 150 | 1143,62 | 12КТП 2х630 | 1,06 | 0,53 |
14 | 656,457 | 740,154 | 822,3929 | 433,502 | 240 | 989,325 | 13КТП 2х250 | 1,11 | 0,55 |
15 | 251,116 | 180,133 | 191,3912 | 100,887 | - | 309,043 | 14КТП 2х160 | 1,06 | 0,53 |
16 | 387,582 | 278,839 | 296,266 | 156,169 | - | 477,463 | 15КТП2х160 | 1,06 | 0,53 |
17 | 126,214 | 181,256 | 241,6747 | 127,392 | – | 291,4 | 16КТП2х250 | 1,33 | 0,66 |
18 | 237,5 | 233,229 | 251,17 | 132,397 | - | 332,87 | 17КТП 2х160 | 1,08 | 0,54 |
19 | 418,285 | 603,266 | 670,2958 | 353,328 | 150 | 734,093 | 18КТП2х250 | 1,11 | 0,55 |
20 | 137,54 | 195,906 | 261,2078 | 137,7 | – | 315,8 | 19КТП2х250 | 1,33 | 0,66 |
21 | 695,506 | 1287,01 | 1544,408 | 814,092 | 250 | 1462,91 | 20КТП 2х630 | 1,2 | 0,6 |
22 | 190,834 | 162,572 | 195,0858 | 102,834 | 250,693 | 21КТП2х250 | 1,2 | 0,6 | |
23 | 134,004 | 112,763 | 135,3157 | 71,328 | – | 175,136 | – | 1,2 | 0,6 |
24 | 1029,48 | 877,583 | 1053,099 | 555,112 | 100 | 1352,77 | 22КТП 2х630 | 1,2 | 0,6 |
25 | 365,512 | 308,583 | 332,3206 | 175,174 | – | 478,354 | 23КТП 2х160 | 1,08 | 0,54 |
26 | 470,164 | 337,064 | 358,1306 | 188,779 | - | 578,503 | 24КТП 2х250 | 1,06 | 0,53 |
Примечание 1. Для обеспечения наилучшей в данных условиях взаимозаменяемости будем использовать только четыре типоразмера трансформаторов КТП.