6. Выбор мощности трансформатора

Условием выбора мощности трансформатора однотрансформаторных подстанций является их перегрузочная способность

Исходя из того, что расчетная нагрузка , то

принимаем ближайшей большей мощности трансформатор по шкале номинальных мощностей .Принимаем трансформатор ТМ-400.

Паспортные характеристики трансформатора:

S_нт = 400 кВА

U_к=4,5%(потеря напряжения на полном сопротивлении z трансформатора)

I_хх = 2,10%

таблица 6.1

Тип	Номинальная мощность, кВа	Сочетание напряжений, кВ			Потери, кВт			Нпряжение к.з. %		Ток х.х., %
		В.Н.	Н.Н.	х.х		к.з.
ТМ-400	400	6-10	0,23;0,4	1,450		5,50	4,5		2,10

7. Расчет сети 10кВ

Сечение ЛЭП выше 1 кВ рассчитываются по следующим критериям:

1. по допустимому току;

2. по экономической плотности тока.

3. по механической прочности

4. по условию короны

5. по допустимым потерям напряжения

Расчет сечения по допустимому току

U_Н =10Кв

,

Для реализации ВЛ-10 кВ принимаем провод марки АС, для которого на основании справочной информации из условия I_доп > I_р, где I_доп – допустимая токовая нагрузка для соответствующего сечения. Исходя из условия (I_доп) принимаем сечение с учётом механической прочности для ВЛ-10 кВ – 35 мм², марка – АС-35, для которого I_доп = 175 А.

Оценим сечение линии электропередач по экономической плотности тока. Принимаем для указанного потребителя электрической энергии число часов использования максимальной мощности Т_м = 5000 ч в год.

Тогда в соответствии со справочной информацией принимаем значение экономической плотности тока j_э = 1,1 А/мм², тогда расчётное экономическое сечение определяется по формуле:

S _э = I_р/ j_э ; мм².

S _э = 23,1/1,1 = 21 мм².

Принимаем ближайшее значение. Итого на основании рассмотренных критериев принимаем большее сечение, т.е. провод марки АС-35.

8. Определение потерь напряжения в сети 10 кВ и трансформаторе.

Потери напряжения на участках линии высокого напряжения в вольтах определяются по формуле,

,

где Р – активная мощность участка, кВт,

Q – реактивная мощность участка, квар,

r_о – удельное активное сопротивление провода, Ом/км,

х_о – удельное реактивное сопротивление провода, Ом/км,

L – длина участка, км.

В

Потеря напряжения на участке сети высокого напряжения в процентах от номинального, определяется по ворожению,

,

%

Результаты расчетов сводятся в таблицу 8.1.

Таблица 8.1

Участок сети	Марка провода	Р, кВт	rо, Ом/км	Q, квар	хо, Ом/км	L, км	∆U, В	∆U, %
1	АС-35	313,2	1,146	42,23	0,41	0,3	10	48,91

Потери напряжения в трансформаторе определяются по формуле,

,

,

где S_max – расчётная мощность, кВА;

S_тр – мощность трансформатора, кВА;

U_а – активная составляющая напряжения короткого замыкания, %;

U_р – реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %.

активная составляющая напряжения короткого замыкания определяется по формуле,

,

,

где Р_к.з. –потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт.

реактивная составляющая напряжения короткого замыкания определяется по формуле,

,

,

где U_к.з. – напряжение короткого замыкания, %.

Коэффициент мощности определяется по формуле,

,

,

где Р_р –расчётная активная мощность, кВт;

S_р – расчетная полная мощность, кВА.

Правильный выбор электрооборудования, определение рациональных режимов его работы, выбор самого экономичного способа повышения коэффициента мощности дают возможность снизить потери мощности и энергии в сети и тем самым определить наиболее экономичный режим в процессе эксплуатации.

Потери мощности в линии определяются по формуле,

,

,

где I – расчётный ток участка, А;

r_о – удельное активное сопротивление участка, Ом/км;

L – длина участка, км.

Энергии, теряемая на участке линии, определяется по формуле,

,

,

где  - время потерь, час.

Время потерь определяется по формуле,

,

,

где Т_м – число часов использования максимума нагрузки, час.

Результаты расчётов заносятся в таблицу 8.2.

Таблица 8.2

Участок сети	I, А	Р, кВт	Тм, час	, час	W, кВтч
1	3,7	0,006	5000	1727	24

Потеря мощности и энергии, теряемые в высоковольтных линиях, в процентах от потребляемой определяется по формуле,

,

,

,

,

Потери мощности и энергии в высоковольтной сети не должны превышать 10%.

Потери мощности в трансформаторе определяются по формуле,

,

,

.

где Р_х.х – потери холостого хода трансформатора, кВт;

Р_к.з – потери в меди трансформатора, кВт

 - коэффициент загрузки трансформатора.

Потери энергии в трансформаторе определяются по формуле,

,

,