Выбор числа и мощности трансформаторов. Определение потерь мощности в трансформаторах

При проектировании СЭС установка однотрансформаторных подстанций рекомендуется при полном резервировании ЭП 1 и 2 категорий по сетям низкого напряжения и для питания ЭП 3 категории, когда по условиям подъездных дорог, а также по мощности и массе возможна замена

поврежденного трансформатора в течении не более одних суток и при наличии централизованного резерва. Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий является одним из основных вопросов рационального построения системы электроснабжения. В нормальных условиях силовые трансформаторы должны обеспечивать питание всех ЭП предприятия. Как правило, трансформаторов на подстанциях должно быть не более двух.

Двухтрансформаторные подстанции применяются при значительном числе потребителей 1 и 2 категорий, при сосредоточенных нагрузках на данном участке с высокой удельной плотностью, а также если имеются ЭП особой группы. На крупных трансформаторных подстанциях число трансформаторов не более двух.

Принимаем к установке один трансформатор.

Определим приближенно потери в трансформаторе

;

где - мощность нагрузки цеха из табл. 3.4.

;

.

Результирующая мощность на стороне высокого напряжения (ВН)

Определим расчетную мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности:

Выбираем трансформатор с номинальной мощностью 250 кВА и сведем его параметры в таблицу 4.1

Таблица 4.1 – Технические данные трансформатора ТСЗ-250/10

Тип	Номинальная мощность Sном.Т, кВА	Номинальное высшее напряжение UВН, кВ	Номинальное низшее напряжение UНН, кВ	Потери КЗ Д Ркз, кВт	Потери ХХ Д Рхх, кВт	Напряжение КЗ uк, %	Ток ХХ Iх, %
ТСЗ			0,4	3,5	0,9		1,8

Определим потери активной мощности в трансформаторе

,

где - потери в стали, равны паспортным потерям ХХ, кВт;

- потери в обмотках, равны паспортным потерям КЗ, кВт;

- коэффициент загрузки трансформатора (см. п. 5).

Определим потери реактивной мощности в трансформаторе

,

где - потери реактивной мощности на намагничивание, кВар;

,

- потери реактивной мощности рассеяния в трансформаторе при номинальной нагрузке, кВар;

- ток холостого хода трансформатора, %;

- напряжение короткого замыкания,%;

- номинальная мощность трансформатора, кВА;

Компенсация реактивной мощности

Реактивной мощностью дополнительно нагружаются питающие и распределительные сети предприятия, соответственно увеличивается общее потребление электроэнергии. Меры по снижению потребления реактивной мощности: естественная компенсация без применения специальных компенсирующих устройств (КУ); искусственная компенсация с применением КУ.

Для искусственной компенсации реактивной мощности применяются специальные КУ, являющиеся источниками реактивной энергии емкостного характера.

К техническим средствам компенсации реактивной мощности относятся следующие виды КУ: конденсаторные батареи (КБ), синхронные двигатели, вентильные статические источники реактивной мощности (ИРМ).

Таблица 5.1 – Исходные данные для расчета

Параметр			, кВт	, кВар	, кВА
без компенсирующего устройства	0,795	0,763	155,873	118,764	195,962

Определяется расчетная мощность компенсирующего устройства:

,

где - коэффициент, учитывающий повышение коэффициента мощности естественным способом, принимается = 0,9, /1/, с. 33;

tgφ и tgφ к- коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cosφk= 0,92…0,95.

Задавшись cosφ_k из этого промежутка, определяют tgφ к.

Принимается cosφ_k = 0,95, тогда tgφ _к = 0,33.

кВар.

Окончательно выбираем установку по каталогу компании «Матик-Электро» компенсации реактивной мощности с номинальной мощностью 50 кВар. Устанавливаем УКМ 58-04-67-37,3 У3 с мощностями ступеней регулирования 2х33,3 кВар.

Определяются фактические значения и после компенсации реактивной мощности:

;

.

Определим расчетную мощность с учетом компенсации и потерь

;

Результаты расчетов сводятся в «Сводную ведомость нагрузок».

Таблица 5.2 – Сводная ведомость нагрузок

Параметр			, кВт	, кВар	, кВА
Всего на НН без КУ	0,795	0,763	155,873	118,764	195,962
КУ
Всего на НН с КУ	0,96	0,285	155,873	51,764	164,24
Потери			3,285	16,424	16,749
Всего ВН с КУ			159,158	68,188	173,15

Определим коэффициент загрузки трансформатора

---

Дата добавления: 2015-08-18