2.2 Выбор числа и мощности трансформаторов и типа подстанции
В соответствии с приложением 1 получили, что максимальная нагрузка на трансформатор составляет 221,43 кВА. Исходя из этой цифры и выбираем трансформатор ТС3-250/10. Исходя из того, что потребители в основном относятся к III категории надежности, то трансформаторная подстанция выполняет на базе одного трансформатора без резервного переключения на другую питающую линию. В современных условиях проектирования необходимо учитывать, что предпочтение отдается комплектному оборудованию. На предприятиях промышленности широко применяют комплектные трансформаторные подстанции, которые изготовляют для внутренней (КТП) и наружной (КТПН) установок. Так как внутри отделения свободного места для установки подстанции недостаточно, то целесообразнее применение КТПН. В результате выбираем КТПН – 250/10.
Рассчитаем коэффициенты запаса:
Кз=
=
=0,886
Параметры трансформатора:
ΔРхх=1 кВт,
ΔРк=3,8 кВт,
uк=5,5%
iхх=3,5 %
2.3 Выбор местоположения трансформаторной понизительной подстанции
Определить местоположение подстанции – это, значит, найти координаты центра нагрузок. Определение центра нагрузок приведено в приложении 2, где схематично сняты координаты с приблизительным значением положения оборудования цеха (точки 1 – 40). В выбранном масштабе изображения в одном сантиметре приблизительно 2,4 метра. В соответствии с выбранным масштабом переведем координаты, в натуральную величину умножив на 0,24. Примем, что у наименьшей нагрузки радиус Rа=0,1 м. Мощность данной установки Р=2,4 кВт. Определим масштаб активных нагрузок mа.
mа=
=76,4
кВт/м
Считаем радиусы нагрузок всего остального оборудования по формуле:
Rаi=
Сводим результаты расчета в Приложение 2.
определяются реактивные нагрузки каждой установки по формуле:
Qi=Pi*tgφi
Определяются условные центры электрической нагрузки по формулам.
Ха0=
иYа0=
В результате получаем следующие соотношения:
Ха0=
=2,41
м,Yа0=
=1,41
м
В ходе расчетов получили, что оптимальное местоположение ТП в точке А с координатами (2,41;1,41) однако ввиду того, что место занято оборудованием и исходя из условия задания, под ТП выделено отдельное помещение.
Аналогично рассчитывается и расположение компенсирующего устройства
Хр0=
иYр0=
В результате получаем следующие соотношения:
Хр0=
=2,62
м,Yр0=
=1,46
м
Получили точку В с координатами (2,62; 1,46) метров
2.4 Выбор сечений проводов и жил кабелей силовых приемников электроэнергии
Правила установки электрооборудования рекомендуют для определения расчетного экономического сечения S метод экономической плотности тока.
S=Iм.р./jэк,
где S - экономическое сечение провода, мм2;
Iм.р. – максимальный расчетный ток в линии при нормальном режиме работы, А;
jэк – экономическая плотность тока, А/мм2, принимаем для медного провода 2,1.
Iм.р.=
Полученное значение экономического сечения приводим к ближайшему стандартному значению.
Таблица 3
Рассчитаем токи каждой установки:
1
Iм.р.1=
=
=19,95
Аналогичным образом рассчитываем токи для всего остального оборудования.
Таблица 4
Кроме того необходимо подобрать кабели соединяющие распределительные пункты РП1 с шинопроводом. В приложении 1 рассчитана общая нагрузка на РП1 S=12,19 кВА, находим предельный допустимый ток на РП1.
Iм.р.рп1=
=
=18,52
А
Sэк.РП1=18,52/2,1=8,82 мм2
Выбираем провод для РП1 сечением S=8 мм2, максимально-допустимым током I=51 А.
Выбираем сечение магистрального шинопровода. Мощность составляет 221,43 кВА
Iм.р.ШМА=
=
=336,4
А
SэкШМА=336,4/2,1=160,2 мм2
Выбираем медный шинопровод размеры шины 15х10 S=150 мм2, допустимый ток 440 А. Присоединение к РУНН через медные провода сечением 150 мм2, Iдоп=440 А.
Выбираем сечение Радиальных шинопроводов ШРА1, ШРА2 и ШРА3. Мощность ШРА1 составляет 81,42 кВА, ШРА2 – 55,98 кВА, ШРА3 – 34,99 кВА
Iм.р.ШРА1=
=123,71
А
SэкШРА1=123,71/2,1=58,9 мм2
Iм.р.
ШРА2=
=85,05
А
SэкШРА2=85,05/2,1=40,5 мм2
Iм.р.
ШРА3=
=53,17
А
SэкШРА3=53,17/2,1=25,3 мм2
Выбираем для ШРА1, ШРА2 и ШРА3 Круглые медные шины d=50 мм2, Iдоп=180 А.
Присоединение к шинопроводу идет через провода М50 сечением 50 мм2, lдоп=180 А.