Предварительный выбор числа, мощности трансформаторов цеховых подстанций, их места расположения и конструктивного исполнения

 

8.1 Выбор числа и мощности ЦТП

 

Распределение потребителей электроэнергии напряжением до и выше 1000 В между цеховыми ТП выполнено в таблице 8.1.

 

Таблица 8.1 – Распределение электрических нагрузок по пунктам питания

Наименование пункта питания	Потребители электроэнергии	Место нахождения пункта питания по генплану	Примечания
ТП-1	Цех 1	Цех 1
ТП-2	Цех 2	Цех 2
ТП-3	Цех 3	Цех 3
ТП-4	Цех 4	Цех 4
ТП-5	Цех 5	Цех 5
ТП-6	Цех 6	Цех 6
ТП-7	Цех 7	Цех 7
ТП-8	Цех 8	Цех 8
ТП-9	Цеха 9,10,11	Цех 9	Освещение территории

 

Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций производится на основании требуемой степени надежности электроснабжения (таблица 1.1) и распределения между ТП потребителей электроэнергии до 1000 В (таблица 8.1). Количество трансформаторов на ЦТП принимается в зависимости от категорийности:

– два трансформатора для потребителей I и II категорий;

– один трансформатор – для потребителей III категории.

Мощность цеховых трансформаторов следует определять по среднесменной потребляемой мощности за наиболее загруженную смену:

 

, (8.1)

 

где S_номт – номинальная мощность трансформатора;

S_см – средняя мощность за наиболее загруженную смену;

К_з – коэффициент загрузки трансформаторов;

n – число трансформаторов цеховой подстанции.

Согласно [7] величина К _з может быть принята:

а) К_з = 0,65 - 0,7 при преобладании нагрузок I и II категорий;

б) К_з= 0,7 - 0,8 при преобладании нагрузок II категории;

в) К_з = 0,9 - 0,95 при преобладании нагрузок II категории при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузках III категории при однотрансформаторных подстанциях.

Расчет приводится для ТП-1.

К данной ТП присоединена нагрузка цеха №1 S_рц=233,34 кВА. Данный потребитель относятся к III категории надёжности электроснабжения, на основании этого принимается:

– количество трансформаторов n=1,

– коэффициент загрузки трансформаторов К_з=0,9

Расчетная мощность трансформатора ТП-1, S_{т расч}, кВА

 

кВА

 

Принимается ближайшая стандартная мощность трансформатора

S_нт = 1600 кВА. Для остальных ТП расчёт аналогичен, результаты сведены в таблицу 8.2.

 

Таблица 8.2 – Предварительный выбор числа и мощности цеховых трансформаторов.

№ под-станций на генплане завода	Расчетная нагрузка	Категорийность потребителей	Количество трансформаторов, n	Коэффициент загрузки, Кз	Расчетная мощность трансформатора, Sт расч	Номинальная мощность трансформатора, Sнт
, кВт	, кВАр	, кВА
ТП-1	150,68	176,04	233,34	III		0,9	259,27
ТП-2	1132,65	1040,67	1541,18	II		0,7	1100,84
ТП-3	1038,98	1047,72	1482,4	II		0,7	1058,86
ТП-4	631,89	602,82	876,21	II		0,7	625,86
ТП-5	1861,01	1671,45	2503,89	I		0,65	1926,07
ТП-6	547,82	413,71	695,04	II		0,7	496,46
ТП-7	325,57	391,23	509,48	III		0,9	566,09
ТП-8	588,1	448,09	740,13	I		0,65	569,33
ТП-9	442,47	334,62	565,04	I, III		0,7	403,60

 

8.2 Выбор типа цеховых ТП, их компоновки и конструктивного исполнения

 

При проектировании применяются комплектные трансформаторные подстанции промышленного типа – КТПП, для внутренней установки, обеспечивающие большую надежность и сокращение сроков строительства.

КТП состоят из РУВН, силового трансформатора и РУНН, соединительных элементов высокого и низкого напряжений, шинопроводов (при двухрядном расположение КТП) и других элементов.

В данном проекте применяются пристроенные цеховые ТП.

На КТП устанавливаются специальные силовые трансформаторы типа ТМЗ – герметичные, без расширителей для масла и с защитой масла при помощи азотной подушки.

 

8.3 Выбор схемы соединения обмоток цеховых трансформаторов

 

Трансформаторы цеховых ТП мощностью 400-2500 кВА выпускаются со схемами соединения обмоток «звезда-звезда» или «треугольник-звезда».

По условиям надежности действия защиты от однофазных коротких замыканий в сетях напряжением до 1000 В и возможности подключения несимметричных нагрузок применяется трансформаторы со схемой соединения обмоток «треугольник-звезда» с нулевым выводом, рассчитанным на ток 0,75 I_номт[10].

 

8.4 Выбор схемы подключения и приборов защиты трансформаторов на цеховых трансформаторных подстанциях

 

В зависимости от схемы питания подстанции применяются различные способы подключения трансформаторов на ЦТП. В данном проекте применяются магистральные схемы, выполненные с применением выключателя нагрузки и плавкого предохранителя со стороны трансформатора.

Виды защитных устройств на трансформаторе зависят от типа, мощности и способа подключения его к сети.

Непосредственно на трансформаторе от внутренних повреждений предусматривается реле давления (с действием на сигнал). На стенке маслоазоторасширителя устанавливается маслоуказатель.

Коммутирующие (выключатели нагрузки) и защитные устройства (предохранители) трансформаторов устанавливаются во вводных устройствах высокого напряжения. Для обеспечения бесперебойности электроснабжения потребителей I и наиболее ответственных II категории на двухтрансформаторных подстанциях предусматривается автоматический ввод резерва (АВР) на секционном выключателе (автомате). Вся вспомогательная аппаратура АВР (РВ – реле времени, РН – реле напряжения) монтируется в отсеке приборов секционного шкафа низкого напряжения при комплектной ТП.