Трансформаторов на подстанциях

Характер нагрузки и вид ТП При преобладании нагрузок I категории на двухтрансформаторных ТП. При преобладании нагрузки II категории на однотрансформаторных ТП и взаимном резервировании трансформаторов по связям вторичного напряжения. При преобладании нагрузки II категории и при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузке III категории. На ступенях высшего напряжения СЭС мощных промышленных предприятий (на ГПП, УРП, крупных ПГВ)   0,65-0,7   0,7-0,8     0,9-0,95   0,5-0,55

 

При равномерно распределённой по площади цеха нагрузке число трансформаторных подстанций

                         (25)

Для выбора наивыгоднейшего числа трансформаторов и мощности КУ следует провести технико-экономическое сравнение вариантов с минимальным числом трансформаторов и с числом трансформаторов, увеличенным на один или два. Для варианта с увеличенным числом трансформаторов следует учитывать затраты на дополнительную установку трансформаторов по (23).

Если на предприятии нельзя увеличить число трансформаторов по условию размещения цехов, способу резервирования и т. п., то определяют минимально возможную мощность трансформатора  по (рис.5). Затем сравнивают варианты установки трансформаторов с минимально возможной мощностью и мощностью трансформатора на ступень выше.

Как правило реактивная нагрузка индуктивного характера в сетях 6-10 кВ создаётся реактивной мощностью ЭП 6-10 кВ и нескомпенсированной в сетях НН 0,4-0,69 кВ реактивной нагрузкой  с учётом потери реактивной мощности в силовых трансформаторах на стороне 6-10 кВ.

Наибольшая реактивная мощность, квар, которая может быть передана из сети 6-10 кВ в сеть напряжением до 1 кВ для покрытия оставшейся нескомпенсированной реактивной мощности в сети до 1 кВ без увеличения числа устанавливаемых трансформаторов  и их коэффициента загрузки,  определяется

,          (26)

где -активная средняя нагрузка за максимально загруженную смену, кВт.

В целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и в сети 6-10 кВ суммарная мощность КБ напряжением до 1 кВ для группы с небольшим числом трансформаторов цеха

                                     (26а)

где -суммарная расчётная реактивная нагрузка за максимально загруженную смену.

Если окажется, что ,то установка конденсаторов напряжения до 1 кВ не требуется.

На практике для промышленных предприятий чаще всего сравнивают варианты установки средств компенсации отдельно в виде КБ, СД или совместной установки КБ и СД.

При отсутствии на предприятии СД для привода производственных механизмов сначала выбирается оптимальная мощность КУ на стороне до 1 кВ, а затем определяется оптимальная мощность силовых трансформаторов на подстанциях.

Пример 1. Н а (рис. 6) приведена схема одной секции РП 10 кВ, к шинам 10 кВ которого присоединены два СД мощностью  кВт каждый и с частотой вращения  об/мин. Коэффициент загрузки каждого СД  и коэффициент мощности , синхронные двигатели вводятся вновь и = 0. Потребление реактивной мощности в сети до 10 кВ от других ЭП промышленного предприятия составляет  квар. В сети 380 В расчётные нагрузки за максимально загруженную смену составляют:  МВт, Мвар,  МВ А. Питающая энергосистема находится в Средней Азии  и может передать в часы максимума реактивную мощность  Мвар.

Коэффициент загрузки трансформаторов (табл. 5) при наличии перемычек в сети 0,4 кВ. Площадь цеха . Стоимость КТП мощностью 1000 кВ А с необходимым оборудованием  Предприятие работает в две смены;  принято равным 0,

Определим оптимальный вариант выбора КУ.

Решение. Определим минимально необходимое количество трансформаторов с номинальной мощностью  по (25):

Принимаем семь трансформаторов, мощность каждого из которых  принята по (рис. 5) при .

Реактивная мощность, вырабатываемая двумя СД, определяется по

.

Реактивная мощность, которая может быть передана от СД 10 кВ на сторону 0,4 кВ

.

По (26) наибольшая реактивная мощность, которая может быть передана через трансформаторы,

Оставшаяся некомпенсированной мощность КБ на стороне 0,4 кВ при передаче реактивной мощности из сети 10 кВ, равной 1,21 Мвар, по (26а)

.

Примем по (табл. 1) 13 КБ марки УКБ-0,38-150У3 с общей мощностью .

При

,

т.е. практически можно всю необходимую реактивную мощность на стороне 0,4 кВ  передать со стороны 10 кВ через трансформаторы. В этом случае установка КБ на стороне 0,4 кВ не потребуется. Но располагаемая мощность КУ в сети 10 кВ равна 1,83 Мвар. Следовательно, . Примем 9 КБ марки УКБ-0,38-150У3 c общей мощностью .

Проведём технико-экономическое сравнение двух вариантов с установкой семи и восьми трансформаторов. Удельные затраты при передаче реактивной мощности СД в сеть 0,4 кВ определяются по (20):

.

По (19)

,

где  и .

Полные затраты на установку КБ в сети 0,4 кВ определяются по (21):

.;

.,

где  принято по (табл. 1) для УКБ-0,38-150У3 и ; .

Для варианта I при  затраты складываются из стоимости потерь активной энергии в СД и стоимости установки КБ на стороне 0,4 кВ:

 руб.

Для варианта II при

.

Следовательно, оптимальным вариантом компенсации реактивной мощности является вариант I установки семи трансформаторов.