Электроснабжение машиностроительного предприятия Реконструкция ра (стр. 3 из 11)
для КТП 3 -
Итоги удовлетворительны, однако данные коэффициенты загрузки даны без учета компенсации.
Расчет, приведенный выше, показал целесообразным установить в сети до 1 кВ конденсаторные батареи, суммарная мощность которых составляет 1458 кВАр.
Проверим перегрузочную способность трансформаторов:
Согласно ГОСТ 14209 - 69 общая перегрузка не должна превышать 30% сверх номинальной мощности трансформатора, ГОСТ 14209-85 допускает максимальное значение систематической перегрузки 1,5. Однако, для расчета систематических перегрузок необходимы графики нагрузок. Систематическая перегрузка трансформаторов, установленных в помещении не должна превышать 20 % сверх номинальной мощности и 30% для трансформаторов, установленных открыто, причем среднегодовая температура не должна превышать 5 градусов. Расчетная мощность трансформаторов выбирается с учетом систематической перегрузки с помощью коэффициентов кратности, определяемых временем перегрузки и коэффициентом заполнения графика. В нашем случае определение таких коэффициентов невозможно, поэтому выбор был осуществлен по максимальной нагрузке.
Таким образом, проверка сведется к перегрузочной способности в аварийном режиме.
Для ТП 1:
кВА где коэффициент 0,8 взят при условии отключения потребителей 3 категории, количество которых можно условно принять 20% от общего числа потребителей, получаемых питание от данной КТП.Для КТП 2: 2240 >
кВАДля КТП 3: 2240 > 1963 кВА
Таким образом, все трансформаторы ТП удовлетворяют условиям аварийной перегрузки.
Определим коэффициент мощности на 5 уровне системы электроснабжения.
Для этого вводится коэффициент разновременности максимумов: примем
.Тогда расчетная нагрузка на шинах РП Sрасч = 6814,61 кВА.
Коэффициент мощности:
;По условию задачи
Таким образом, необходимо принять меры по обеспечению повышения коэффициента мощности.
Предварительный расчет показал целесообразным установить ККУ Суммарной мощностью 1458 кВАр.
Однако данные расчеты производились без учета потерь в трансформаторах. Поэтому примем к рассмотрению потери активной и реактивной мощности в трансформаторах. На трансформаторных подстанциях установлены трансформаторы типа ТМЗ-1600/6.
1.4. Компенсация реактивной мощности
Данные трансформаторов: Потери ∆Pхх =2650 Вт, ∆Pкз = 16500 Вт, Uкз = 6%, Iхх = 1%.
Определим потери в трансформаторах:
Активные потери:
Потери реактивные
Аналогично, для других комплектных трансформаторных подстанций:
Таким образом, суммарная нагрузка на шинах РУ-6 кВ:
Pрасч = 6088 + 77,9 = 6166 кВт;
Qрасч = 4501,54 + 456,628 = 4958 кВАр.
С учетом коэффициента разновременности:
Pрасч = 5549 кВт; Qрасч = 4462 кВАр.
Определяем коэффициент мощности предприятия:
Определяем расчетную мощность КУ:
Выбираем компенсирующую установку 4ģУКМ58-0,4-402-67-У3 с 6 ступенями регулирования по 67 кВАр и 2ģУКМ58-0,4-536-67-У3 с 8 ступенями регулирования по 67 кВАр (промышленный каталог «Информэлектро» 04.10.03 - 00 взамен 04.10.03 - 94).
Тогда фактическое значение
Предварительно примем вариант подключения к шинам ТП:
2ģУКМ58-0,4-402-67-У3 к ТП 1;
2ģУКМ58-0,4-402-67-У3 к ТП 3;
2ģУКМ58-0,4-536-67-У3 к ТП 2.
Определим коэффициенты загрузки трансформаторов после компенсации:
- для КТП 1; 
- для КТП 2; 
- для КТП 3..
Результаты удовлетворительны. Все трансформаторы удвлетворяют условиям аварийной перегрузки.
Таким образом, был произведен выбор экономически оптимального числа цеховых трансформаторов. Действительно, значения коэффициентов загрузки после компенсации реактивной мощности приблизились к значениям 0,7.
Таким образом, выбор экономически оптимального числа и мощности цеховых трансформаторов показал, что необходимо установить 6 трансформаторов, мощность каждого из которых составляет 1600 кВА с учетом компенсации.
Итогом становится принятие трех 2-х трансформаторных комплектных подстанций с трансформаторами ТМЗ-1600/6 (г.Чирчик, Узбекистан).
Учитывая достаточно большую мощность компенсирующих устройств
(402 кВАр и 536 кВАр) оптимальным вариантом станет подключение этих КУ к шинам подстанций. При этом необходимо предусмотреть симметричность установки, КУ 536 кВАр установлены на КТП 2 ввиду относительно большого коэффициента мощности. Принимаем тип УКМ58-0,4-402-67-У3 и УКМ58-0,4-536-67-У3 (г. Серпухов, Россия, АО «Электроинтер»). Суммарная мощность конденсаторных установок составила 2680 кВАр (причем половина этой мощности была найдена как экономически целесообразная).
1.5. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов питающей подстанции
Наиболее часто ГПП (ПГВ) промышленных предприятий выполняют двухтрансформаторными. Однотрансформаторные ГПП допустимы только при наличии централизованного резерва трансформаторов и при поэтапном строительстве ГПП. Установка более двух трансформаторов возможна в исключительных случаях: когда требуется выделить резкопеременные нагрузки и питать их от отдельного трансформатора, при реконструкции ГПП, если установка третьего трансформатора экономически целесообразна.
Выбор мощности трансформаторов ГПП производится на основании расчетной нагрузки предприятия в нормальном режиме работы с учетом режима энергоснабжающей организации по реактивной мощности. В послеаварийном режиме (при отключении одного трансформатора) для надежного электроснабжения потребителей предусматривается их питание от оставшегося в работе трансформатора. При этом часть неответственных потребителей с целью снижения нагрузки трансформатора может быть отключена.
В нашем случае питание производится от 2-х подстанций, причем нет точных данных о подстанции №1. Поэтому первоначально выбор силовых трансформаторов будем производить на подстанции №2.
Для этого необходимо определить нагрузки на пятом уровне т.е. на шинах НН подстации.
В задании указан рост нагрузки 8500 кВт. Следовательно,
Причем необходимо учитывать нагрузку, которая была на подстанции до подключения нашего предприятия и роста нагрузки.
Так как на подстанции установлены два трансформатора, то общая нагрузка может быть найдена:
;Таким образом, общая нагрузка подстанции с учетом предприятия и роста нагрузок:
Учтем тот факт, что эта нагрузка дана для аварийного режима, когда отключен ввод №1, и вся нагрузка приходится на ПС №2.
В нормальном режиме при условии равномерного распределения нагрузки на шинах РУ - 6 кВ (см. схему):
Тогда мощность трансформатора:
- нормальный режимОчевидно, что приходится переходить на следующую ступень мощности, так как трансформатор мощностью 25 МВА не проходит условия аварийной перегрузки 25∙1,4(35000)< 47730∙0,8(38000). При этом принимаем количество потребителей 3 категории 20%.
Шаг 1,6, следовательно, трансформатор следующей мощности будет 40 МВА.
В настоящее время, трансформаторы мощностью 32000 кВА практически не применяются. Следовательно, уже на данном этапе можно сделать выбор трансформатора подстанции в сторону 40000 кВА, однако в силу учебного характера проекта примем к рассмотрению два варианта 40 МВА и 32 МВА, (трансформатор мощностью 63 МВА будет иметь низкий коэффициент загрузки).
Находим коэффициенты загрузки: