А.5 Определение числа и мощности трансформаторов

В целях экономии электроэнергии мощность трансформатора необходимо выбирать таким образом, чтобы коэффициент загрузки был не менее 70 %. При нормальных условиях мощность силовых трансформаторов должна обеспечивать бесперебойное питание приемников электрической энергии [15].

Определим минимальное число трансформаторов, по формуле

, (А.18)

где S_р – мощность, которую потребляют электроприемники двух секций 0,4 кВ;

S_р = S_p1 + S_p2, (А.19)

S_р = 659,43 + 658,28 = 1317,71 кВ ∙ А.

k_з – коэффициент загрузки трансформатора 0,6…0,8 (k_з = 0,7);

S_нт – предварительно выбирается трансформатор с номинальной мощностью S_нт = 1000 кВА.

Подставив в формулу (А.17) числовые значения, получим

.

Округлим N_min до целого числа в большую сторону, получим N_min = 2.

Определим оптимальное число трансформаторов N_опт по формуле

, (А.20)

где N_доп – дополнительное число трансформаторов, принимаем N_доп = 0;

.

Определим потери активной мощности в трансформаторе

ΔР_тр = 0,02 ∙ S_р; (А.21)

ΔР_тр = 0,02 ∙ 1317,71 = 26,35 кВт.

Определим потери реактивной мощности в трансформаторе

; (А.22)

ΔQ_тр = 0,1 ∙ 1317,17 = 131,7 квар.

Определим полные потери мощности в трансформаторе

; (А.23)

кВ ∙ А.

Определим мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности со стороны 6 кВ

S_{р в-н} = S_р + ΔS_тр; (А.24)

S_{р в-н} = 1317,17 + 134,3 = 1451,47 кВ ∙ А.

Исходя из условия, , выбираем комплектную трансформаторную подстанцию КТП 2х1000-6/0,4 с двумя силовыми трансформаторами типа ТМ, технические данные занесены в таблицу 3.4.

Рассчитаем окончательную мощность трансформатора с учетом 40 % перегрузки

(А.25)

кВ ∙ А.

Таблица А.4 - Технические данные трансформатора типа ТМ-1000/10

Коэффициент загрузки трансформатора рассчитаем по формуле

(А.26)

В аварийном режиме при расчете на максимальную мощность коэффициент загрузки трансформатора незначительно завышен (145 %) от рекомендуемого (140%), т.е. в случае выхода из строя одного из трансформаторов второй трансформатор может поддерживать питание как оставшихся в работе, так и резервного электрооборудования по сетям среднего и низкого напряжения, но меньшее время. Трансформатор в нормальном режиме загружен в пределах нормы (60 – 80 %) на 66 %, поэтому для комплектной трансформаторной подстанции КТП-49 выбираем окончательную мощность трансформатора равной 1000 кВ×А.