Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для подстанций жилых микрорайонов

При проектировании схемы электроснабжения предприятия одним из основных вопросов является выбор числа и мощности силовых трансформаторов на подстанции. Обычно на подстанции выбирают один или два трансформатора.

При этом однотрансформаторные подстанции выбирают:

для питания электроприемников, допускающих питание только от одного нерезервированного источника (электроприемников III категории);

для питания электроприемников любых категорий через замкнутые сети, подключенные к двум или нескольким подстанциям (или через незамкнутые сети, связанными между собой резервными линиями).

Наиболее часто подстанции предприятий выполняются с двумя трансформаторами, что обеспечивает достаточную надежность и бесперебойность электроснабжения потребителей всех категорий. Чтобы оба трансформатора могли надежно резервировать друг друга, их запитывают от независимых источников по не зависящим линиям.

Мощность силовых трансформаторов выбирают так, чтобы при работе в нормальном режиме они имели нагрузку, при которой потери мощности минимальны, а при выходе из строя одного из трансформаторов оставшийся в работе обеспечил нормальную работу потребителей 1 и 2 категории

при перегрузке в пределах, допускаемых ПУЭ.

Расчет силовых трансформаторов

Выбор мощности трансформаторов производится исходя из их рациональной загрузки в нормальном режиме и с учетом минимально необходимого резервирования в послеаварийном режиме. При этом номинальная мощность трансформаторов S_ном.т определяется по средней нагрузке S_p:

где N – число трансформаторов,

К_зг – коэффициент загрузки трансформатора.

Оптимальная загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории надежности потребителей электроэнергии, от числа трансформаторов и способа резервирования. Рекомендуются следующие коэффициенты загрузки трансформаторов:

· при преобладании нагрузок І категории для двухтрансформаторных подстанций К_з = 0,65 0,7;

· при преобладании нагрузок ІІ категории К_з = 0,7 0,9

После расчета выбираем стандартную номинальную мощность трансформаторов из ряда стандартных мощностей кратных 10, 16, 25, 40 и 63 кВА.

Проверяем загрузку трансформаторов в номинальном режиме

В нормальном режиме каждый трансформатор будет загружен:

Рекомендуемая загрузка не должна сильно отличаться от расчетного значения.

Проверяем загрузку трансформаторов в аварийном режиме:

1,4 S_ном.т > S_p(S_p1+S_p2)

где (S_p1+S_p2)– процент потребителей 1 и 2 категорий надежности(она была выбрана в пункту 1.1.)

Оставшийся в работе трансформатор должен взять на себя всю нагрузку второго трансформатора при разрешенной перегрузке 40%.

Данные силовых трансформаторов находим по таблице 9 и помещаем в таблицу 10 технических данных трансформаторов.

Таблица 9

Технические данные силовых трансформаторов

Тип	Sном.т. кВА	Uн.1, кВ	Uн.2, кВ	Потери, кВт	Uкз, %	Iхх, %
ΔPхх	ΔРкз
ТМ - 100		6;10	0,4	0,49	1,97	4,5	2,6
ТМ - 160		6;10	0,4	0,73	2,65	4,5	2,4
ТМ - 250		6;10	0,4	0,945	3,7	4,5	2,3
ТМ - 400		6;10	0,4	1,2	5,5	4,5	2,1
ТМ - 630		6;10	0,4	1,56	8,5	5,5	2,0
ТМ - 1000		6;10	0,4	2,45	12,2	5,5	1,4
ТМ - 1600		6;10	0,4	3,3		5,5	1,3
ТМ - 2500		6;10	0,4	4,6		5,5	1,0

Таблица 10

Технические данные трансформатора.

Тип транс-ра	Sном.т. кВА	Uн.1, кВ	Uн.2, кВ	ΔP0, кВт	ΔРк, кВт	I0, %	Uк, %