Назначение, мощность и виды трансформаторной подстанции


Расчет электрических нагрузок трансформаторной подстанции

В технических условиях электроснабжения все чаще встречается необходимость управления существующей ТП на дополнительную нагрузку. Как это может быть сделано? Сейчас я вам все расскажу и представлю свою простую программу, которая возьмет на себя часть работы.
Методика расчета нагрузок линии электроснабжения трансформаторной подстанции.

Городские подстанции используются для питания жилых и общественных зданий и помещений.

Самое сложное в этом расчете — это сбор исходных данных.

В первую очередь в электрических сетях необходимо подвести к ТП электрическую цепь. К сожалению, на этой схеме не указаны возможности дизайна, а указаны только имена (адреса) связанных объектов.

Если дом старый, найти документацию на этот дом не так-то просто.

Как вариант, можно зайти на сайт и посмотреть, сколько квартир в жилом доме. На каждый дом у нас есть паспорт объекта, в котором указана информация о количестве квартир. При этом следует учитывать, что большие дома могут быть разделены на несколько секций и могут быть соединены несколькими ТП.

Собрав (подсчитав) расчетную вместимость каждого строения, можно переходить непосредственно к расчету.

В чем суть расчета?

Если у нас двухтрансформаторная подстанция, нам необходимо проверить аварийный режим на допустимые перегрузки аварийного трансформатора, т.е рассчитать коэффициент нагрузки аварийного трансформатора. Если трансформатор допускает перегрузки с учетом дополнительной (проектной) нагрузки, трансформаторная подстанция не может быть заменена трансформаторами.

Расчетная нагрузка трансформаторной подстанции может быть получена по формуле:

Р = zd.max + K1 · Рzd1 + K2 · Рzd2 +… + Кн · Рzd.n,

где Rzd.max — наибольшая из электрических нагрузок зданий, питаемых от линии (трансформаторной подстанции), кВт;

Rzd1,…, Rzd.n — расчетная электрическая нагрузка каждого здания (1,…, n), за исключением здания с наибольшей нагрузкой Rzd.max, питаемого от одной линии (трансформаторной подстанции), кВт;

К1,. Кн — коэффициенты несовпадения максимумов электрических нагрузок, учитывающие долю электрических нагрузок общественных зданий (помещений) и жилых домов (квартир и потребителей энергии) в наибольшей расчетной нагрузке Рzd.max, принимаемые согласно таблица 19 (ТКП 45-4.04-149-2009) или таблица 6.13 (СП 31-110-2003).

Чтобы было понятнее, возьму простейший пример. Допустим, у нас есть два жилых дома: жилой дом с электроплитами — 100 кВт и жилой дом с газовыми плитами — 70 кВт.

Pp = 100 + 0,9 * 70 = 163 кВт, K1 = 0,9 — выбирается из таблицы.

Но в этом расчете есть нюанс, о котором ничего не говорится.

Например, есть 3 дома с газовыми плитами:

1100 квартир, Рудь = 1,13 кВт;

2100 квартир, Рудь = 1,13 кВт;

3200 квартир, Рудь = 1,03 кВт;

Мы упростим расчет и не будем учитывать лифты и другие мелкие грузы.

Р (100) = 113 кВт, р (200) = 206 кВт.

Рассчитываем нагрузку по нашей методике расчета:

Считаю, что такой расчет дает завышенную проектную мощность, и при расчете дома одного типа необходимо объединять в одну постройку.

400 квартир — Rud = 0,95, значит Rr = 0,95 * 400 = 380 кВт.

Несмотря на то, что мои мысли несколько расходятся с предложенной методологией нормативных документов, я считаю, что это было бы более правильным.

Конечно, совмещать квартиры с электрическими и газовыми плитами категорически нельзя.

Это называется манипуляцией с расчетом.

Чтобы ускорить расчет, я сделал простую программу. Внешний вид показан ниже:

Программа расчета нагрузки ТП

Основы расчета электрических подстанций

Исходные условия

Перед тем как рассчитать трансформаторную подстанцию потребуется учесть следующие моменты:

  • Показатель загруженности станционного оборудования определяется мощностью всех присоединенных к ТП электрических потребителей и потерями в распределительной сети.
  • Режим потребления приемников электроэнергии никогда не бывает постоянным.
  • Величина нагрузки в таких линиях все время меняется, что вызывает изменение потребляемой от ТП мощности.

Характер изменения нагрузки должен учитываться при расчете оборудования подстанции (включая параметры токопроводящих шин, силовых трансформаторов и преобразователей). Его необходимо принимать во внимание и при расчете величины тепловых потерь, диапазона изменения сетевого напряжения, а также при выборе приборов защиты и компенсирующих устройств.

Расчёт нагрузки

Перед расчетом трансформаторных подстанций следует знать, что их мощность «Р» определяется как сумма нагрузок на входные шины всех подключенных потребителей.

Важно! Этот показатель следует рассчитывать с учетом фактора одновременности.

Последний вводится как поправочный коэффициент для существующих сетей с напряжением 380/220 Вольт и указывается в специальных таблицах (см. Ниже).

Расчет мощности ТП для каждого участка линии означает учет всех однотипных нагрузок, подключенных одновременно, и примерно с одинаковыми значениями энергопотребления. Однако в реальной ситуации эти индикаторы распределяются совершенно иначе, что отражается на сезонных, годовых и дневных графиках.

Очень хорошее тому подтверждение — величина реактивной мощности (как составляющая общего потребления), которая значительно увеличивается в ночное время. Для большинства частных и общественных объектов это связано с тем, что в ночное время включаются газоразрядные лампы уличного освещения, а также служебное освещение общественных зданий.

Дополнительная информация: в этом расчете также учитываются пиковые и несбалансированные значения потребления, связанные с мощными индуктивными нагрузками (например, электродвигателями).

Для питания сельских поселений и садоводческих товариществ, где преобладает смешанный тип нагрузки, достаточно одной или двух трансформаторных подстанций 10 / 0,4 кВ мощностью до 10 кВА. При выборе типа распределительного щита для городских территорий предпочтение отдается КТП со значением «P» до 160 кВА. Указанные показатели эффективности фиксируются в основном мощностью трансформаторов, используемых в ТП.

Оптимизация работы трансформаторов

Для оптимизации работы и удешевления трансформаторных подстанций проводятся следующие технические мероприятия:

  • Цепи используются там, где не предусмотрена установка переключателей на стороне с более высоким значением напряжения.
  • В трансформаторах, установленных в мастерской, не должно быть распределительных щитов со стороны перенапряжения.
  • При установке радиальной силовой цепи силовой кабель подключается непосредственно к трансформатору.
  • При использовании источника питания от сети кабель питания подключается через выключатель или выключатель нагрузки.

Выбор измерительных трансформаторов тока — основные характеристики

В статье описаны основные параметры трансформаторов тока.

Коэффициент трансформации

Номинальный коэффициент трансформации — это отношение между номинальным током первичной обмотки и номинальным током вторичной обмотки, которое указано в виде неправильной доли на табличке с техническими данными.

Чаще всего используются измерительные трансформаторы x / 5A, большинство приборов имеют более высокий класс точности 5A. По техническим и особенно экономическим причинам для длинных измерительных линий рекомендуется использовать x трансформаторов / 1 A. Потери в линии в трансформаторах 1 A составляют всего 4% от трансформаторов на 5 А. Но в этом случае измерительные приборы обычно имеют более низкий класс точности.

Номинальный ток

Номинальный или номинальный ток (ранее использовавшееся название) — это первичный и вторичный ток (первичный номинальный ток, вторичный номинальный ток), указанные на паспортной табличке, на которую рассчитан трансформатор. Номинальные токи (за исключением классов 0,2 S и 0,5 S) составляют 10 — 12,5 — 15 — 20 — 25 — 30 — 40 — 50 — 60 — 75 А, а также числа, полученные из этих значений, умноженных на кратное довольно часто.

Номинальные вторичные токи составляют 1 и 5 А, предпочтительно 5 А.

Нормированные номинальные токи для классов 0,2 S и 0,5 S составляют 25-50-100 А, как и числа, полученные из этих значений путем умножения на десять, вторичный ток (только) 5 А.

Правильный выбор номинального тока первичной обмотки очень важен для точности измерения. Рекомендуется, чтобы отношение, наиболее близкое к измеренному / заданному току (In), было как можно ближе к максимальному.

Пример: In = 1 154 А; выбранное соотношение = 1 250/5.

Номинальный ток можно определить при следующих условиях:

  • Номинальный ток измерительного трансформатора, умноженный на 1,1 (трансформатор с наиболее близкой спецификацией)
  • Предохранитель (номинальный ток предохранителя = номинальный ток трансформатора) измерительной части установки (главные распределительные щиты низкого напряжения, распределительные шкафы)
  • Номинальный эффективный ток, умноженный на 1,2 (этот метод следует использовать, если эффективный ток значительно меньше номинального тока трансформатора или предохранителя)

Не рекомендуется использовать трансформаторы с завышенными расчетными значениями, так как в этом случае точность измерения может значительно снизиться при относительно малых токах (по сравнению с номинальным током первичной обмотки).

Расчетная мощность трансформаторов тока

Номинальная мощность трансформатора тока является результатом нагрузки счетчика и квадранта номинального тока вторичной обмотки и измеряется в ВА. Нормированные значения составляют 2,5 — 5 — 10 — 15 — 30 ВА. В зависимости от области применения также могут быть выбраны значения более 30 ВА. Номинальная мощность описывает способность трансформатора пропускать вторичный ток в пределах допустимой погрешности через нагрузку.

При выборе подходящей мощности необходимо учитывать следующие параметры: потребляемая мощность приборов учета (при последовательном подключении), длина кабеля, сечение кабеля. Чем больше длина кабеля и меньше его сечение, тем больше потери в линии питания, т.е номинальная мощность трансформатора должна быть адекватной величины.

Единица измерения мощности

Вместо соотношения, принято использовать единицу «ватт» (Вт)

Измеряют W и в лошадиных силах (л.с.). В электротехнике эта единица не применяется. Но иногда требуется сравнить, к примеру, мощность дизельного двигателя, выражаемую обычно в л.с., и электрического, определяемую в Вт.

Соотношение следующее: 1 л.с. = 735,5 Вт (в англоязычных странах — 745,7 Вт). Между тем, желающие обзавестись ИБП, стабилизатором или автономным электрогенератором обнаруживают, что мощность в характеристиках устройства указана вовсе не в ваттах, а в вольт-амперах (ВА). Поскольку W = U * I, то мощность действительно можно выражать в таких единицах, то есть = .

Но почему же не используют привычные ватты? Так поступают, чтобы отличить W полную (это она измеряется в ВА) от так называемой активной. Дело в том, что в электроприемниках с обмотками, прежде всего электродвигателях и трансформаторах (например, блоки питания), в полезную работу превращается не вся потребляемая электроэнергия, а только ее часть.

Последняя направлена против изменения силы тока при ее возрастании (первая четверть периода), а при снижении (вторая четверть) — в одном с ней направлении.

На преодоление ЭДС самоиндукции тратится часть энергии, именуемая реактивной мощностью. Данное явление станет более понятным при рассмотрении аналогичного в механике. Если точильщик вращает точильный круг вперед-назад, то часть энергии тратится не на полезную работу (правка лезвия), а на преодоление инерции круга.

В каждом полупериоде круг требуется раскрутить, затем остановить. Это и есть аналог реактивной мощности. То, какая часть полной потребляемой электрической мощности превратится в полезную работу и есть доля активной мощности, выражается характеристикой «cosФ»: cosϕ = Wакт / Wпол, где Wакт — активная мощность, Wпол — полная мощность.

Что такое коэффициент мощности

Параметр cosϕ указывается в характеристиках всех подобных токоприемников. Необходимо учитывать, что приводимая в характеристиках мощность является не активной в полном смысле, а мощностью на выходе. Если это электродвигатель, то указывается механическая W на его валу.

То есть при расчетах требуется учитывать еще и КПД, ведь часть активной мощности будет затрачена на преодоление трения в подшипниках, перемагничивание сердечника, охлаждение и пр. Таким образом, полная потребляемая мощность при известной активной (указывается в характеристиках) определяется так: Wпол = Wакт / (КПД * cosϕ). Вот как это применяется на практике.

Положим, требуется подобрать ИБП для компьютера с блоком питания мощностью 400 Вт, средние параметры таких блоков:

  • КПД: 65% – 70% (0,65 – 0,7);
  • cosϕ: 0,7.

Тогда потребуется ИБП мощностью не менее: W = 400 / (0,65 * 0,7) = 879,12 ВА.

Например, подбирается стабилизатор для холодильника с такими характеристиками:

  • мощность: 0,6 кВт;
  • КПД: 0,75;
  • cosϕ: 0,8.

Его мощность должна составлять: W = 600 / (0.75 * 0.8) = 1000 ВА. Таким образом, известная мощность электрогенератора или ИБП не позволяет без сведений о характеристиках электроприемника судить о том, какую он выдаст активную мощность. Источник мощностью 3000 ВА при cosϕ = 0,8 выдаст 2,4 кВт полезной мощности, а при cosϕ = 0,7 — только 2,1 кВт (без учета КПД электроприемника).

Недавно в России с целью реализации стандарта энергосбережения 2007 г. была принята сертификация «80+», требующая поддерживать КПД компьютерных блоков питания на уровне 80% или выше.

Таблица КТП ТП трансформаторные подстанции мощности

Рациональная схема электроснабжения зависит от технически правильного выбора мощности трансформатора, что влияет на эксплуатационные расходы и амортизацию, которая возможна через 6-10 лет.

При выборе трансформатора руководствуются следующими критериями:

  1. Категория электроснабжения: количество трансформаторов определяется. Объекты III категории мощности — трансформатор. Категории питания II и I: два, а в некоторых случаях три трансформатора.
  2. Перегрузочная способность — определение мощности трансформатора.
  3. Суточный график распределения нагрузки — учет нагрузок по часам и дням в неделю.
  4. Экономичный режим работы тр-ра.

Коэффициенты, характеризующие режим работы электроустановок

Режим работы электроустановок за некоторый период времени (сутки, год) характеризуется следующими величинами. Коэффициент нагрузки, или коэффициент заполнения графика, представляет отношение средней мощности к наибольшей за один и тот же рассматриваемый период времени: (12) где W — потребленное количество электроэнергии за время Т (сутки, год), кВт-ч. Коэффициент нагрузки показывает, какую часть составляет действительно потребленное количество электроэнергии за рассматриваемый период времени от того количества электроэнергии, которое было бы потреблено установкой за то же время, если бы она все время работала с наибольшей нагрузкой. Обычно кнагр< 1· При кнагр=1 график нагрузки представлял бы прямую линию, параллельную оси абсцисс. Продолжительность использования наибольшей активной мощности Тмях показывает, сколько часов за рассматриваемый период времени (сутки, год) должна была бы работать установка с неизменной наибольшей нагрузкой Рмах, чтобы потребить действительно потребленное за этот период времени количество электроэнергии W: Для суточного графика Тмах равно основанию прямоугольника с высотой Рмах, площадь которого равна W (см. рис. 96), т. е. площади действительного графика нагрузки. На основании формул (12) и (13) МОЖНО Написать W — Кнагр ТРмах = Тмах Рмах, откуда Тмах =Кнагр т, т. е. Тмах =Т, так как кнагр 1. Для крупных энергосистем , питающих главным образом промышленную нагрузку, продолжительность использования наибольшей мощности по годовому графику Тг мах колеблется от 4000 до 7000 ч в год (кнагр=0,454-0,80). Для подстанций с преобладающей осветительной нагрузкой Тт шах= 2000-:-4000 ч в год. Коэффициент использования установленной мощности характеризует степень использования установленной мощности на подстанциях: (14) где Руст — установленная суммарная мощность трансформаторов подстанции (включая резервные), кВт; Рср — средняя используемая мощность трансформаторов подстанции, кВт. Обычно куст =кнаРр < 1. Коэффициент резерва показывает степень резервирования трансформаторов подстанций: (15)

Блочные комплектные трансформаторные подстанции в бетонной оболочке (БКТПБ «ИНВЭЛ»)

БКТПБ «ИНВЭЛ» предназначен для приема электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 6 (10,20) / 0,4 кВ и мощностью от 25 кВА до 6300 кВА. БКТПБ используются для энергоснабжения промышленных, инфраструктурных, жилищных и муниципальных образований, а также сельских поселений и территорий общественной застройки (ТП, РТП, РП).

Линии питания и вывода выполнены кабелем. Кабельный ввод осуществляется из земли через кабельную конструкцию. При необходимости подключения комплектного трансблока к ВЛ (ВЛ) используется кабельный ввод с изоляцией из сшитого полиэтилена с выводом на опору ВЛ.

БКТПБ «ИНВЭЛ» выпускается разных видов:

однотрансформаторные электрические подстанции (БКТПБ «ИНВЭЛ») *

он выполнен из различных бетонных оболочек: левая сторона — вход в распределительный отсек находится слева от ворот трансформаторного отсека и правая сторона — вход в распределительный отсек справа от ворот трансформаторного отсека.

электрические подстанции с двумя трансформаторами (2БКТПБ «ИНВЭЛ») *

Он состоит из правого и левого блоков. Кроме того, 2BKTPB сделаны с частью, предназначенной для абонента, что позволяет размещать RUVN и LVNN в двух разных блоках с отдельными входами.

* — изготовление трансформаторных подстанций в бетонной оболочке с неограниченным количеством трансформаторов и количеством модулей

электрические распределительные подстанции (БКРТПБ «ИНВЭЛ»).

Они могут состоять из практически неограниченного количества модулей, связанных с общим коридором обслуживания.

двухэтажная подстанция (2е2БКТПБ «ИНВЭЛ»)

Приложение представляет собой оптимальное решение как с технической, так и с экономической точки зрения за счет сокращения времени строительства, монтажа и ввода в эксплуатацию в случаях небольшой земельной площади, предназначенной для строительства подстанции из-за плотности застройки или, если она При демонтаже существующей подстанции необходимо адаптироваться к земле с целью увеличения количества и мощности силовых трансформаторов, количества выводных линий.

малые подстанции (МБКТПБ «ИНВЭЛ»)

Мощность БКТПБ ограничена и составляет от 25 до 630 кВА. Габаритные размеры не превышают 3000х2480х2970 (ДхШхВ). Эта подстанция идеальна в случаях ограниченной застройки.

тяговые подстанции для снабжения наземным транспортом (ТБТПБ «ИНВЭЛ»)

На базе БКТПБ реализованы тяговые подстанции для наземного электрического транспорта (трамвай, троллейбус, железная дорога). В то же время тяговые подстанции на базе БКТПБ позволяют значительно сократить площадь застройки, капитальные вложения, время монтажа и ввода в эксплуатацию. Поэтому тяговые подстанции на базе БКТПБ — наиболее приемлемое решение, особенно если они расположены в черте населенных пунктов. При моноблочной конструкции здание БКТПБ состоит из 7 модулей, количество единиц может достигать — 3, с пропорциональным увеличением количества используемых модулей.

подземная подстанция (ПБКТПБ «ИНВЭЛ»)

В густонаселенных районах современных городов сложно найти место для новых подстанций. Пространство для строительства настолько ограничено, что их можно устанавливать только рядом с жилыми или подземными постройками. Подземные трансформаторные подстанции решают эту проблему.

Подземную подстанцию ​​можно установить в любом подходящем месте: в парке, под детской площадкой, в подвале и т.д. Это будет безопасное решение как для людей, так и для окружающей среды.

Монтаж и пусконаладочные работы ИНВЭЛ БКТПБ должны выполняться специализированной монтажной организацией. При необходимости установку и настройку БКТПБ может провести инженерно-сервисная служба «ИНВЭНТ-Электро».

Определение мощности силового трансформатора

Для изготовления трансформаторных блоков питания требуется однофазный силовой трансформатор, который снижает переменное напряжение сети 220 вольт до необходимых 12-30 вольт, которое затем выпрямляется диодным мостом и фильтруется электролитическим конденсатором.

Эти преобразования электрического тока необходимы, так как любое электронное оборудование собирается на транзисторах и микросхемах, для которых обычно требуется напряжение не более 5-12 вольт.

Чтобы самостоятельно собрать блок питания, начинающему радиолюбителю необходимо найти или приобрести подходящий трансформатор для будущего блока питания. В исключительных случаях силовой трансформатор можно изготовить самостоятельно. Такие рекомендации можно найти на страницах старых книг по электронике.

Но сейчас проще найти или купить готовый трансформатор и использовать его для изготовления блока питания.

Комплексный расчет и самостоятельное изготовление трансформатора для начинающего радиолюбителя — задача довольно сложная, но есть и другой выход. Можно использовать подержанный, но ремонтируемый трансформатор. Маломощного блока питания мощностью 7-15 Вт хватит для питания большинства самодельных конструкций.

Если трансформатор покупается в магазине, то с подбором необходимого трансформатора, как правило, особых проблем не возникает. У новинки указаны все ее основные параметры, такие как мощность, входное напряжение, выходное напряжение, а также количество вторичных обмоток, если их больше одной.

Но что, если вам в руки попадется трансформатор, который уже работал в любом устройстве, и вы захотите повторно использовать его для создания собственного источника питания? Как определить мощность трансформатора хотя бы приблизительно? Мощность трансформатора — очень важный параметр, так как от нее напрямую будет зависеть надежность блока питания или другого устройства, которое вы собрали. Как известно, мощность, потребляемая электронным устройством, зависит от потребляемого им тока и напряжения, необходимого для его нормальной работы. Примерно эту мощность можно определить, умножив потребляемый устройством ток (In на напряжение питания устройства (A). Думаю, многие знакомы с этой формулой со школы.

, где Uн — напряжение в вольтах; Iн — ток в амперах; P — мощность в ваттах.

Рассмотрим определение мощности трансформатора на реальном примере. Тренируемся на трансформаторе ТП114-163М. Это бронированный трансформатор, который собран из W-образных и прямых штампованных пластин. Следует отметить, что трансформаторы этого типа не самые лучшие по КПД. Но хорошая новость заключается в том, что такие трансформаторы широко распространены, часто используются в электронике и их легко найти на прилавках радиомагазинов или в старом и неисправном радиооборудовании. Кроме того, они дешевле тороидальных (или, проще говоря, кольцевых) трансформаторов, которые имеют высокий КПД и используются в достаточно мощной радиоаппаратуре.

Итак, перед нами трансформатор ТП114-163М. Попробуем примерно определить его мощность. Воспользуемся рекомендациями популярной книги В.Г. Борисова «Юный радиолюбитель».

Чтобы определить мощность трансформатора, необходимо рассчитать сечение его магнитопровода. Что касается трансформатора ТП114-163М, то магнитопровод представляет собой набор W-образных прямых печатных пластин из электротехнической стали. Затем для определения поперечного сечения необходимо толщину комплекта пластин (см. Фото) умножить на ширину центрального лепестка W-образной пластины.

При расчете необходимо соблюдать размер. Лучше всего измерять толщину комплекта и ширину центрального лепестка в сантиметрах. Расчеты также необходимо производить в сантиметрах. Таким образом, толщина исследуемого трансформаторного агрегата составила около 2 сантиметров.

Затем измерьте ширину центрального лепестка линейкой. Это уже более сложная задача. Дело в том, что трансформатор ТП114-163М имеет узкий набор и пластиковую рамку. Поэтому центральный лепесток W-образной пластины практически не виден, он прикрыт пластиной и определить его ширину довольно сложно.

Ширину центрального лепестка можно измерить со стороны самой первой W-образной пластины в пространстве между пластиковой рамкой. Первая пластина не завершается прямой пластиной, поэтому виден край центрального лепестка пластины W. Его ширина составляла около 1,7 сантиметра. Хотя представленные расчеты являются приблизительными, все же желательно проводить измерения как можно точнее.

Умножаем толщину магнитопровода (2 см) на ширину центрального лепестка пластины (1,7 см). Получаем сечение магнитопровода — 3,4 см 2. Далее нам понадобится следующая формула.

, где S — площадь поперечного сечения магнитопровода; Птр — мощность трансформатора; 1,3 — средний коэффициент.

После нескольких несложных преобразований получаем упрощенную формулу расчета мощности трансформатора по сечению его магнитопровода. Вот она.

Подставляем в формулу значение сечения S = 3,4 см 2, полученное нами ранее.

Что такое мощность в электричестве: просто о сложном

Механическая мощность как физическая величина равна отношению выполненной работы к некоторому промежутку времени. Поскольку понятие работы определяется количеством затраченной энергии, то и мощность допустимо представить как скорость преобразования энергий.

Разобрав составляющие механической мощности, рассмотрим из чего складывается электрическая. Напряжение — выполняемая работа по перемещению одного кулона электрического заряда, а ток — количество проходящих кулонов за одну секунду. Произведение напряжения на ток показывает полный объем работы, выполненной за одну секунду.

Проанализировав полученную формулу, можно заключить, что силовой показатель зависит одинаково от тока и напряжения. То есть, одно и тоже значение возможно получить при низком напряжении и большом тока, или при высоком напряжении и низком токе.

Наука подразделяет электрическую мощность на:

  • активную. Подразумевает преобразование мощности в тепловую, механическую и другие виды энергии. Показатель выражают в Ваттах и вычисляют по формуле U*I;
  • реактивную. Эта величина характеризует электрические нагрузки, создаваемые в устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля. Показатель выражается как вольт-ампер реактивный и представляет собой произведение напряжения на силу тука и угол сдвига.

Для простоты понимания смысла активной и реактивной мощности, обратимся к нагревательному оборудованию, где электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Группы и схемы соединений

Критериями выбора группы электрических соединений разных фаз обмоток между собой являются:

  1. Минимизация уровней высших гармоник в сетях. Это актуально при увеличении доли нелинейных нагрузок потребителей.
  2. При несимметричной нагрузке фаз трансформатора токи первичных обмоток должны уравняться. Это стабилизирует режим работы электросетей.
  3. При питании четырехпроводных (пятипроводных) сетей трансформатор должен иметь минимальное сопротивление нулевой последовательности для токов короткого замыкания. Это облегчает защиту от замыканий на землю.

Для соблюдения условий п. 1 и п. 2, одна обмотка трансформатора соединена с одной звездой при соединении с другой в виде треугольника. При обеспечении четырехпроводных сетей оптимальным вариантом считается схема Δ / Yo. Обмотки низкого напряжения соединены в звезду с выведенной нулевой клеммой, используемой как PEN-проводник (нейтральный провод).

Еще лучшими характеристиками обладает схема Y / Zo, в которой вторичные обмотки соединены по схеме «зигзаг» с нулевым выводом.

Схема Y / Yo имеет больше недостатков, чем преимуществ, и используется редко.

Как выбрать силовой трансформатор по мощности

Не всегда достаточно собрать и проанализировать мощность потребителей, обеспечиваемую трансформатором.

Для производственных предприятий руководствуются порядком ввода оборудования в эксплуатацию. При этом учитывается, что всех потребителей нельзя включить одновременно. Однако также учитывается возможное увеличение производственных мощностей.

Поэтому при расчете и выборе мощности силового трансформатора руководствуются графиком активной суточной и полной средней нагрузки подстанции, а также продолжительностью максимальной нагрузки. Если рассчитан трансформатор, который будет участвовать в электроснабжении жилой инфраструктуры, то учитывается и сезон. Зимой нагрузка увеличивается за счет включения электрического отопления, летом — кондиционеров.

Таблица № 1 — Выбор силового трансформатора исходя из разрешенных силовых и аварийных нагрузок

Тип нагрузкиДиапазоны нагрузки (кВ-А) для трансформаторов мощностью (кВ-А)
254063100160250400630
Промышленные потребители, семьи, мастерские по обслуживанию сельхозтехники оборудование, строительство, овощехранилище е насосные станции водоснабжения, котельныедо 4243-6869-107108-169170–270271-422423-676677-1064
Потребители коммунальных услуг и административные предприятия (школы, клубы, столовые, ванные, магазины) совмещен с жилыми домамидо 4445-7071-110111-176177–278279-435436-696697-1096
Сельские жилые дома, группы сельские жилые дома (обычно одноэтажные)до 4546-7273-113114-179180–286287-447448-716717-1127
Сообщество потребителей населенных пунктов городского типа и города районного подчинениядо 4344-6869-108109-172173–270271-422423-676677-1064
Жилые дома, городские поселки тип и город районного подчинениядо 4243-6869-107108-170171–273274-427428-684685-1077
Смешанная нагрузка с преобладанием (более 60%) промышленные потребителидо 4243-6768-106107-161162–257258-402403-644645-1014
Смешанная нагрузка с преобладанием (более 40%) отечественные потребителидо 4243-6869-107108-164165–262263-410411-656657-1033

При отсутствии точной информации активная нагрузка определяется по формуле:

Snom ≥ ∑ Pmax ≥ Pp;

Где ∑ Pmax — максимальная активная мощность;

Pp — проектная мощность подстанции.

Если график работы подстанции характеризуется кратковременным режимом пиковой мощности — 30 минут или не более 1 часа, трансформатор будет работать в режиме недогрузки. Поэтому выгоднее выбрать трансформатор с мощностью, близкой к максимальной продолжительной нагрузке, и полностью использовать перегрузочные способности трансформатора с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме.

В реальных условиях допустимая величина перегрузки определяется исходным коэффициентом нагрузки. На выбор размера нагрузки влияет температура окружающего воздуха, в которой находится рабочий трансформатор.

Коэффициент загрузки всегда меньше единицы.

Kn = Pc / Pmax = Ic / Imax; где Pc, Pmax и Ic, Imax — суточная и максимальная средняя мощность и ток.

Таблица №2 — Рекомендуемые коэффициенты нагрузки силовых трансформаторов цеха ТП. Коэффициент ограничивает перегрузку трансформатора, оставляя определенный запас мощности.

Коэффициент нагрузки трансформатораТип ТП и характер нагрузки
0,65… 0,7Трансформаторные подстанции с двумя трансформаторами с преобладающей категорией нагрузки I
0,7… 0,8Однотрансформаторные трансформаторные подстанции с преобладающей нагрузкой II категории при наличии взаимного резервирования в перемычках с другими подстанциями по вторичному напряжению
0,9… 0,95Трансформаторная подстанция с нагрузкой III категории или с преимущественной нагрузкой II категории с возможностью использования складского резерва трансформаторов

Таблица 3 — продолжительность и степень перегрузки в аварийных режимах с принудительным охлаждением масла задаются заводскими параметрами. Электросистемы ПТЭ и ПТБ ТБ. ЭП-4-1

Нагрузки в долях от номинального токаДопустимая продолжительность, мин
Трансформаторы в масляной ваннеСухие трансформаторы
1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1,75 2,00— 120 90 70 45 ветры 1060 45 32 18 5 — —

Характер суточной нагрузки эквивалентен температуре окружающей среды, постоянной времени трансформатора, типу охлаждения, допускаются периодические перегрузки.

Рисунок 1 — График расчетной нагрузки. 1 — суточные по факту; 2 — двухступенчатый аналог фактического

Согласно графику, начальный период нагрузки характеризуется работой трансформатора с номинальной нагрузкой в ​​течение 20 часов и начальным коэффициентом нагрузки 0,705.

Второй период — коэффициент перегрузки kпер = 1,27 и время — 4 часа. Это означает, что перегрузки определяются программой загрузки, преобразованной в эквивалентную программу с учетом тепла. Допустимая нагрузка трансформатора зависит от номинальной нагрузки, срока его службы и максимальной пиковой нагрузки, определяется коэффициентом превышения нагрузки:

kper = Ie max / Inom

начальный коэффициент загрузки

kn.n. = Т.е. / Ином

То есть max — максимальная эквивалентная нагрузка;

Т.е. — эквивалентная начальная нагрузка.

Допускаются перегрузки трансформаторов, но их возможности: время и амплитуда ограничены стандартами, установленными производителем. Правила PTEEP, гл. 2. 1.20 и гл. 2. 1. 21 ограничить перегрузку трансформатора до 5%.

Таблица 4 — Перегрузка с течением времени для маслонаполненных трансформаторов

Величина перегрузки, %тридцать456075100
Продолжительность, мин.1208045ветры10

Таблица 5 — Время перегрузки для сухого трансформатора

Величина перегрузки, %ветрытридцать405060
Продолжительность, мин.604532185

Вентиляция помещения электромонтажных работ должна обеспечивать отвод тепла, чтобы при перегрузке и максимальной температуре воздуха нагрев трансформатора не превышал допустимого значения. Часто в теплых условиях на полях вдали от населенных пунктов применяют естественную вентиляцию, открывая дверцы трансформаторного отсека.

Правила ПУЭ допускают максимальную послеаварийную перегрузку трансформатора до 40% на время не более 6 часов в течение 5 дней.

Особенности подсчета мощности трансформаторов

Типичные значения рабочих мощностей продуктов преобразования строго стандартизированы и могут принимать только дискретные значения (от 25 до 1000 Вт).

Для определения мощности подстанций, оснащенных типовыми трансформаторами, сначала необходимо будет собрать данные о подключенных к ним линейных нагрузках. Прямое суммирование полученных результатов в этом случае недопустимо, поскольку для получения правильного показателя важно распределение потребления во времени.

В многоквартирных домах это зависит не только от времени суток, но и от сезона: зимой в квартирах включается много электрических обогревателей, летом — не меньшее количество вентиляторов и кондиционеров. Значения поправочных коэффициентов, вводимых для учета сезонности нагрузок для кондоминиумов, взяты из специальных справочников.

Технологическое присоединение к электрическим сетям

  • Калькулятор необходимой мощности — примерный расчет потребности в электрической мощности для подачи заявки на технологическое присоединение;
  • Калькулятор стоимости — примерный расчет стоимости технологического присоединения к электрическим сетям в зависимости от типа присоединения (существующее или новое);
  • Этапы присоединения — подробное описание основных этапов, необходимых для технологического присоединения к электрическим сетям;
  • Ответы ОАО «Ленэнерго» на наиболее часто задаваемые вопросы по технологическому присоединению дополнительной мощности или новой мощности и заключению договора энергоснабжения.

Расход энергии электрическими плитами

Мощность плиты (количество киловатт, потреблённых в час) составляет:

  • для конфорок – в зависимости от диаметра, от 1 до 2 кВт;
  • для духовок – около 1,8 кВт (с верхним и нижним ТЭНом). При наличии гриля показатель возрастает вдвое.

Рассмотрим электрическую плиту с мощностью:

  • 1,5 кВт для конфорок диаметром 180 мм;
  • 0,8 и 1 кВт для нижнего и верхнего ТЭНов духовки соответственно.

Объём потребления электрической энергии составит:

В течение одного часа: при одновременной работе двух конфорок – 3 кВ-ч и духовки – 1,8 кВт-ч;

За сутки при использовании агрегата в указанном выше режиме в течение двух часов: до 9,6 кВт-ч;

За месяц: до 288 кВт-ч.

Приняв в вышеуказанном расчёте среднюю стоимость одного киловатт-часа в 3 руб., за месяц получится сумма: 864 руб.

Стоимость тарифов за один киловатт-час электроэнергии различается по регионам. Но для квартир, оборудованных электрическими плитами, расценки примерно на 20 % ниже, чем для газифицированного жилья.

Расход индукционной плиты:

Двух трансформаторные ТП

Применяются двухтрансформаторные трансформаторные подстанции с преобладанием потребителей электроэнергии I и II категорий. В этом случае мощность трансформаторов выбирается таким образом, чтобы при выходе из эксплуатации другого трансформатора с учетом допустимой перегрузки он брал на себя нагрузку всех потребителей (в этой ситуации возможно временное включение отключены от потребителей электроэнергии III категории). Такие подстанции желательны независимо от категории потребителей, но при наличии нерегулярного суточного или годового графика нагрузки.

В этих случаях выгодно изменять подключаемую мощность трансформаторов, например, при наличии сезонных нагрузок, одной или двух рабочих смен со значительными изменениями сменной нагрузки.

Электроснабжение поселка, микрорайона города, цеха, группы цехов или всего предприятия может быть обеспечено одним или несколькими ТП. Целесообразность строительства одно- и двухтрансформаторной подстанции определена в результате технико-экономического сравнения различных вариантов системы электроснабжения. Критерий выбора варианта — минимум приведенных затрат на строительство системы электроснабжения. Сравниваемые варианты должны обеспечивать требуемый уровень надежности источника питания.

В энергосистемах промышленных предприятий наиболее распространены следующие единичные мощности трансформаторов: 630, 1000, 1600 кВА, в городских электрических сетях — 400, 630 кВА. Конструктивная и эксплуатационная практика показала необходимость использования однотипных трансформаторов одинаковой мощности, поскольку их разнообразие создает неудобства в обслуживании и вызывает дополнительные затраты на ремонт.

Одно трансформаторные ТП

Однотрансформаторные трансформаторные подстанции выгодны еще и тем, что если работа предприятия сопровождается периодами низких нагрузок, то из-за наличия перемычек между трансформаторными подстанциями на вторичном напряжении возможно отключение части трансформаторов, тем самым создание экономически устойчивого режима работы. Под экономичным мы понимаем режим работы, гарантирующий минимальные потери мощности в трансформаторах.

В этом случае решается проблема выбора оптимального количества исправных трансформаторов.

Такие трансформаторные подстанции также могут быть экономичными с точки зрения максимального приближения напряжения 6-10 кВ к электроприемникам, поскольку за счет децентрализации преобразования электрической энергии протяженность сетей сокращается до 1 кВ. В этом случае проблема решается в пользу использования двух одиночных трансформаторных подстанций вместо двух трансформаторной подстанции.

Трансформаторные подстанции

Схемы первичных соединений трансформаторной подстанции определяются категорией потребителей и мощностью трансформаторов (Тр). На рис. 1а приведена схема трансформаторной подстанции в однолинейном изображении, без сборных шин на стороне высшего напряжения (6 или 10 кВ), с трансформатором мощностью до 100 кВ·А, при радиальном питании, применяемая обычно для питания нагрузок III и, реже, II категории. Включают и отключают трансформатор выключателем нагрузки 2, защита от токов короткого замыкания выполнена в виде плавких предохранителей 3. На стороне низшего напряжения (380 В) трансформатора защита от перегрузки осуществляется воздушным автоматическим выключателем максимального тока 4. Питание потребителям подается через сборные шины низшего напряжения 6. Защита отходящих кабелей 8 низшего напряжения выполнена в виде плавких предохранителей 3; отключение осуществляют рубильником 7. В последнее время рубильник и плавкие предохранители часто заменяют воздушным автоматическим выключателем (автоматом) максимального тока, выполняющим функции включения/отключения и защиты от перегрузки и короткого замыкания. Трансформатор тока 5 служит для питания цепей измерения (счетчика киловатт-часов и амперметра).

Рис. 1. Однолинейные схемы трансформаторной подстанции до 1000 кВ•А: а — для потребителей III и II категории; б — для потребителей II и I категории

Для питания потребителей I и II категорий используется так называемая двухлучевая трансформаторная подстанция (рис. 1б). Питание на подстанцию поступает по двум кабельным вводам 1 от двух различных источников напряжением 6-10 кВ. Оперативное переключение и защита трансформаторов Т рпроизводится соответственно при помощи выключателей мощности 9. Установка на стороне низшего напряжения автоматических выключателей 10, выключателей мощности на стороне высшего напряжения 9 и межсекционного автомата 11 позволяет осуществить, кроме защиты от перегрузки и короткого замыкания, автоматическое включение резерва (АВР), обусловленное правилами устройства электроустановок (ПУЭ) для потребителей I категории. Резервное питание включается автоматически после аварийного отключения одного из питающих вводов (АВР на стороне высшего напряжения 6-10 кВ) или одного из питающих трансформаторов (АВР на стороне низшего напряжения 380 В). Перерыв в подаче энергии при АВР не превышает 1 с, что практически не нарушает нормальной работы большинства потребителей. Трансформаторы тока 13 и трансформаторы напряжения 12 служат для питания цепей измерения и защиты на стороне напряжения 6-10 кВ.

Вторичная обмотка понижающего трансформатора соединяется звездой с выведенной и заземленной нулевой точкой. На междуфазное (линейное) напряжение 380 В включается силовая нагрузка — в основном преобразователи электроприводов, двигатели трехфазного тока и др.; на фазное напряжение 220 В включаются осветительные устройства. Таким образом, применение четырехпроводной системы с линейным напряжением 380 В обусловливает совместное питание силовой и осветительных нагрузок.

В последнее время на крупных полиграфических предприятиях получили распространение внутрицеховые комплектные трансформаторные подстанции (КТП) с высшим первичным напряжением 6-10 кВ и низшим 380 В, с сухими (без маслозаполнения) трансформаторами мощностью до 1000 кВ·А. В состав КТП входят силовой трансформатор на 630 или 1000 кВ·А, коммутационная защитная и измерительная аппаратура и фидерные аппараты. Коммутационная аппаратура высшего напряжения и автоматы, размещенные в стальных ячейках, имеют втычные контакты и приспособления для выключения автоматов при открывании дверей.

Основные принципы выбора трансформатора

Как правило, в энергосистемах используются одна и две трансформаторные подстанции. Использование трех трансформаторных подстанций создает дополнительные капитальные затраты и увеличивает годовые эксплуатационные расходы. Трехтрансформаторные подстанции используются редко, как вынужденное решение при реконструкции, расширении подстанции, с раздельной системой электроснабжения силовых и осветительных нагрузок, при резком питании переменных нагрузок.

На крупных подстанциях (ГПЗ) используются в основном два трансформатора (два независимых источника питания), поскольку через такие подстанции необходимо обеспечивать электроэнергией потребителей I, II и III категорий надежности электроснабжения.

В разных точках приема электроэнергии на предприятии на ГПЗ, а также при питании предприятия по схеме глубокого ввода в ПГВ допускается использование по одному трансформатору, обеспечивающему послеаварийное электроснабжение нагрузок через присоединения вторичное напряжение с прилегающими подстанциями (ПГВ, ГПЗ), с ТЭЦ или другими ИП. При основном питании однотрансформаторных ПГВ по линиям 35-220 кВ рекомендуется подключение ближайших подстанций к разным линиям или цепям с последующим использованием в послеаварийном режиме подключений на вторичном напряжении.

Однотрансформаторные трансформаторные подстанции 6-10 / 0,4-0,23 кВ применяются при питании нагрузок, допускающих отключение электроэнергии на срок не более суток, что необходимо для ремонта или замены вышедшего из строя элемента (электроснабжение потребителей III категории), а также для электроснабжения потребителей категории II при условии резервирования мощности с помощью перемычек на вторичном напряжении или при наличии запаса трансформаторов.

Определение мощности подстанции

Методы определения электрических нагрузок.

Проектирование электроснабжения предприятия выполняют, как правило, в два этапа: стадия проектного задания (или технического проекта) и стадия рабочих чертежей. На стадии проектного задания расчет электрических нагрузок выполняют приближенно, например согласно данным о суммарной установленной мощности отдельных потребителей (отделения цеха и т. д.). На стадии рабочих чертежей производят окончательный уточненный расчет электрических нагрузок с использованием конкретных данных о единичных приемниках отделений, цехов и т.д. Определение расчетных нагрузок выполняют от низших к высшим ступеням системы электроснабжения по отдельным расчетным узлам в сетях напряжением до и выше 1000 В. Расчет электрических нагрузок различных узлов системы электроснабжения выполняют с целью выбора сечений питающих и распределительных сетей напряжением до и выше 1000 В, числа и мощности трансформаторов подстанций, сечений шин их распределительных устройств, коммутационной и защитной аппаратуры. Основные методы определения наибольших расчетных нагрузок, применяемые в настоящее время в практике проектирования, могут быть разделены на две основные группы: 1) метод, определяющий наибольшую расчетную нагрузку Рмах путем умножения установленной мощности потребителя Руст на коэффициент спроса кс < 1, т. с. Р,=Руст кс ;2) методы, определяющие наибольшую расчетную нагрузку либо путем умножения величины средней нагрузки Рср на коэффициент увеличения средней нагрузки, т. е. Рмах = Рсркун, либо путем добавления к величине средней нагрузки некоторой величины ∆с, характеризующей отклонение наибольшей нагрузки от средней, т. е. Рmax == Рср + ∆с. К первой группе относят метод определения расчетной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса, который рассматривается ниже подробно. Этот метод по сравнению с методами второй группы, является приближенным и используется в основном на стадии проектного задания. Особую группу составляют методы определения расчетных нагрузок по удельным показателям производства, а именно по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объеме продукции за определенный период и по удельной мощности на единицу производственной площади. Данные по удельным показателям производства, накопленные на основании длительного опыта проектирования и эксплуатации электроустановок различного назначения, приводятся в справочной литературе.

Виды ТП

Существует множество типов распределительных трансформаторных подстанций, различающихся мощностью, расположением и конструкцией. Среди них можно выделить следующие основные виды:

  • Трансформаторные подстанции мощностью до 40 кВт для электроснабжения малых объектов.
  • Мощные распределительные комплексы, используемые для энергоснабжения городских кварталов и крупных предприятий.
  • Комплектные трансформаторные подстанции или КТП, построенные по модульному принципу (бл.

Дополнительная информация: КТП, в свою очередь, делятся на пропускные и тупиковые, которые являются частью системы распределительной сети.

По своему расположению все известные типы ТП делятся на станционные закрытые и открытые. Примером второго типа являются полюсные или полюсные трансформаторные преобразователи.

Выбор мощности в сетях промышленных предприятий

Выбор мощности в сетях промышленных предприятий осуществляется по следующим принципам:

  1. удельная мощность трансформаторов выбирается исходя из рекомендаций удельной плотности расчетной нагрузки и полной расчетной нагрузки установки;
  2. количество трансформаторов подстанции и их номинальная мощность определяются в соответствии с Руководством по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий 3 (см также раздел 4.3);
  3. выбор мощности трансформатора должен производиться с учетом рекомендуемых коэффициентов нагрузки (таблица 3.2) и допустимых аварийных перегрузок трансформаторов (таблица 3.3);
  4. при наличии типовых схем нагрузки выбор следует производить по ГОСТ 1420985 и с учетом компенсации реактивной мощности в сетях до 1 кВ.

Выбор мощности трансформатора

В общем случае выбор мощности трансформаторов производится на основании следующих основных исходных данных: расчетной нагрузки объекта электроснабжения, продолжительности максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, нагрузочной способности трансформаторов и их экономичной загрузки.

Основным критерием при выборе единичной мощности так же, как и количества трансформаторов, является минимум приведенных затрат, полученный на основе техникоэкономического сравнения вариантов.

Ориентировочно выбор единичной мощности трансформаторов может выполняться по удельной плотности расчетной нагрузки (кВА/м2) и полной расчетной нагрузки объекта (кВА).

При удельной плотности нагрузки до 0,2 ВА/м2 и суммарной нагрузке до 3000 кВА целесообразно применять трансформаторы 400; 630; 1000 кВА — с вторичным напряжением 0,4/0,23 кВ. При удельной плотности и суммарной нагрузке выше указанных значений более экономичны трансформаторы мощностью 1600 и 2500 кВА.

Однако эти рекомендации не являются достаточно обоснованными вследствие быстроменяющихся цен на электрооборудование, и в частности, ТП.

В проектной практике трансформаторы ТП часто выбирают по расчетной нагрузке объекта и рекомендуемым коэффициентам.

Важное значение при выборе мощности трансформаторов является правильный учет их нагрузочной способности. Под нагрузочной способностью трансформатора понимается совокупность допустимых нагрузок, систематических и аварийных перегрузок из расчета теплового износа изоляции трансформатора. Если не учитывать нагрузочную способность трансформаторов, то можно необоснованно завысить при выборе их номинальную мощность, что экономически нецелесообразно.

На значительном большинстве подстанций нагрузка трансформаторов изменяется и в течение продолжительного времени остается ниже номинальной. Значительная часть трансформаторов выбирается с учетом послеаварийного режима и поэтому нормально они остаются длительное время недогруженными. Кроме того, силовые трансформаторы рассчитываются на работу при допустимой температуре окружающей среды, равной +40 °С. В действительности они работают в обычных условиях при температуре среды до 20… 30 °С.

Следовательно, силовой трансформатор в определенное время может быть перегружен с учетом рассмотренных выше обстоятельств без всякого ущерба для установленного ему срока службы (20.. .25 лет).

{xtypo_quote}На основании исследований различных режимов работы трансформаторов разработан ГОСТ 1420985, регламентирующий допустимые систематические нагрузки и аварийные перегрузки силовых масляных трансформаторов общего назначения мощностью до 100 мВА включительно с видами охлаждения М, Д, ДЦ и Ц с учетом температуры охлаждения среды.{/xtypo_quote}

Температура охлаждающей среды для определения допустимых систематических нагрузок принимается как эквивалентное значение для данной местности, вычисленное в соответствии с [24]. Для областных городов России, эквивалентная температура находится в пределах: 9,4…11 °С — годовая,3,4…6,7 °С — зимняя и 15,1…17,9 °С — летняя. При определении допустимых аварийных перегрузок температура охлаждающей среды принимается во время возникновения аварийной перегрузки.

Для определения систематических нагрузок и аварийных перегрузок в соответствии с необходимо также знать начальную нагрузку, предшествующую перегрузке, и продолжительность перегрузки.

Эти данные определяются по реальному исходному графику нагрузки (полной мощности или току), преобразованному в эквивалентный в тепловом отношении прямоугольный двух или многоступенчатый график.

В связи с необходимостью иметь реальный исходный график нагрузки расчет допустимых нагрузок и перегрузок в соответствии с может быть выполнен для действующих подстанций.

На стадии проектирования подстанций можно использовать типовые графики нагрузок или в соответствии с рекомендациями, также предлагаемыми в, выбирать мощность трансформаторов по условиям аварийных перегрузок согласно табл. 3.3.

Тогда для подстанций, на которых возможна аварийная перегрузка трансформаторов (двухтрансформаторные, однотрансформаторные с резервными связями по вторичной стороне), если известна расчетная нагрузка объекта Sp и коэффициент допустимой аварийной перегрузки Кзав (табл. 3.3), номинальная мощность трансформатора определяется какСледует также отметить, что нагрузка трансформатора свыше его номинальной мощности допускается только при исправной и полностью включенной системе охлаждения трансформатора.

Что касается типовых графиков, то на сегодняшний день они разработаны для ограниченного количества узлов нагрузок.

Частично типовые графики отдельных видов потребителей (коммунально бытовых и сельскохозяйственных) обработаны и для практического удобства сведены в табл. 3.4, 3.5 [25].

В этих таблицах в сокращенном виде соответственно указаны интервалы допустимых нагрузок и аварийных перегрузок трансформаторов с естественным масляным охлаждением, напряжением 10/0,4 кВ, мощностью до 630 кВА для некоторых видов потребителей с учетом климатических условий России.

Поскольку выбор количества и мощности трансформаторов, в особенности потребительских подстанций 6—10/0,4—0,23 кВ, определяется чаще всего экономическим фактором, то существенным при этом является учет компенсации реактивной мощности в электрических сетях потребителя.

Компенсируя реактивную мощность в сетях до 1 кВ, можно уменьшить количество ТП 10/0,4, их номинальную мощность.

Особенно это существенно для промышленных потребителей, в сетях до 1 кВ которых приходится компенсировать значительные величины реактивных нагрузок. Существующая методика по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий предполагает выбор мощности компенсирующих устройств и одновременно — количества трансформаторов подстанций и их мощности.

Таким образом, с учетом вышеизложенного, а также сложностей непосредственных экономических расчетов, быстроменяющихся стоимостных показателей строительства подстанций и стоимости электроэнергии выбор мощности силовых трансформаторов при проектировании новых и реконструкции действующих потребительских подстанций 6—10/0,4—0,23 кВ может быть осуществлен следующим образом:

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]