Выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов

Глава ВКР: Электрооборудование и электрохозяйство производственного корпуса машиностроительного завода


Мавлоназаров, М. А. 2019 год

Основными нормативными документами, которыми необходимо руководствоваться перед тем, как приступить к проектированию трансформаторной подстанции являются ГОСТ 14209-85 и ГОСТ-13109-87 [13]. Количество фаз – три. Так как в производственном корпусе располагается два ТП (один имеет номер ТП193, другой ТП194), расчёт будет производиться по индивидуальной расчётной активной мощности ТП. Для примера приведем расчет ТП193. Расчётная активная мощность ТП193: Номинальная полная мощность ТП193: (18) Согласно нормативной документации для производственных помещений машиностроительного завода следует применять 2 категорию надежности электроснабжения. В качестве методики расчета воспользуемся методом экономического анализа. Проанализируем вариант с двумя трансформаторами ТМГ-1000/10/04. Их технические характеристики приведены в таблице 4. Таблица 4- Технические параметры трансформатора ТМГ-1000/10/04 Параметр Величина 1 2 Уровни высокого и низкого напряжения 6/0,4 кВ или 10/0,4 кВ Условия эксплуатации Трансформатор предназначен для эксплуатации в среде, не относящейся к взрывоопасной Допустимое разрежение не более 1000 м над уровнем моря Отношение времени работы трансформатора к продолжительный времени простоя Эксплуатационные температуры от -45 оС до +40 оС — У1 от -60 оС до +40 оС — УХЛ1 Диапазон напряжений Uном ±2х2,5%* Допустимые мощности от 25 до 1000 кВА Обмоточные данные У/Ун-0; Д/Ун-11; У/Zн-11 Шаг регулирования напряжения составляет 2,5% от номинального, что на низкой стороне 0,4 кВ составляет около 10В. Количество ступеней регулирования – пять. Для регулирования использован РПН на высокой стороне. ТМГ-1000/10/04: Активные потери в трансформаторе: (19) где — количество трансформаторов. . Реактивные потери в трансформаторе: (20) . Расчетная нагрузка с учетом активных потерь трансформатора (21) Расчетная нагрузка с учетом реактивных потерь трансформатора (22) Минимальная мощность (23) (24) (25) Принимаем . (26) (27) Принимаем Совместная мощность КУ: (28) (29) (30) (31) (32) Компенсация не требуется. КУ на низкой стороне: (33) Компенсация на стороне 10 кВ не требуется. Монтаж ТМГ-1000. Удельная стоимость максимальных активных нагрузочных потерь: (34) где — удельная стоимость потерь холостого хода трансформатора (35) (35) где главный тариф; – дополнительный тариф; – эксплуатационное время; — пиковое эксплуатационное время. — время максимальных потерь (36) (36) С=0,87(1,55*2*8760+0,82*10,5*2886*0,5)=32062,07 т.руб Стоимость ТП по первому варианту: (37) где Е – нормативные отчисления; — цена ТП. Для второго варианта используем силовой трансформатор с близкими техническими характеристиками. Для примера выбираем ТМГ-1250/10/04. Данный трансформатор обладает похожими эксплуатационными характеристиками, может использоваться в холодном климате [8]. Его эксплуатационными ограничениями являются взрывоопасная среда, ударные вибрации. ТМГ-1250/10/04: Активные потери в трансформаторе: . Реактивные потери в трансформаторе: . Расчетная нагрузка с учетом активных потерь трансформатора Расчетная нагрузка с учетом реактивных потерь трансформатора Минимальная мощность: Согласно методики рассчитаем экономическую мощность, потребляемую в пиковые часы: С экономической точки зрения необходимо ориентироваться на наименьшую величину Согласно методики рассчитаем экономическую мощность, потребляемую в наименьшие пиковые часы: Принимаем Определяем суммарную мощность компенсирующих устройств: Рекомендуется использовать регулировку параметров КУ. Определим размер не скомпенсированной реактивной мощности вырабатываемой технологическим оборудованием Определим размер скомпенсированной реактивной мощности вырабатываемой технологическим оборудованием Скомпенсированная реактивная мощность 1 кВ: Так как значение отрицательное, КУ не применяется. Скомпенсированная реактивная мощность 10 кВ: Компенсация реактивной мощности не требуется. Стоимость КТП с ТМГ-1000. Удельная стоимость максимальных активных нагрузочных потерь: где — удельная стоимость потерь холостого хода трансформатора (35) С=0,87(1,75*2*8760+0,82*14*2886*0,5)=37892,2 т.руб Общие затраты на установку КТП с трансформатором ТМГ-1000/10/04: Исходя из расчётов можно сделать вывод, два трансформатора ТМГ 1000/10/0,4 – будет более оптимальным вариантом. Устанавливаем ТМГ 1000/10/0,4 (см. рис. 1) в количестве двух штук. Для второй аналогичной ТП также выбираем по аналогии с вышеизложенным материалом. Трансформаторы серии ТМГ выпускаются несколькими производителями на территории Российской Федерации и на Украине. Данная серия трансформаторов отличается высокой надежностью, относительно зарубежных аналогов меньшей стоимостью. Трансформаторы постоянно модернизируются, в их конструкцию вносятся изменения, повышающие их надежность. В основном это новые изоляционные материалы. Рисунок 1 – Внешний вид ТМГ 1600/10/0,4 Для ТП 193 и 194 были выбраны КТП-СЕЩ-П (см. рис. 2). Данные КТП удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым выбранным трансформаторным оборудованием Для их установки требуется фундамент, залитый в соответствии с техническими условиями. Рисунок 2- Внешний вид КТП-СЭЩ-П