Спроектировать электроснабжение кузнечно-штамповочного цеха

 

2.4 Выбор варианта электроснабжения, числа и мощности трансформаторов на подстанции

 

 

       Подстанция –  это электроустановка, состоящая  из трансформаторов или других  преобразователей энергии, распределительных  устройств напряжением до  1000 вольт и выше, служащая для приема, преобразования, распределения и передачи электроэнергии потребителям.

       Основное электрооборудование  на подстанции являются трансформаторы  и распределительные устройства, содержащие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные и соединительные шины и другие вспомогательные устройства.

     Для выбора числа  и мощности трансформаторов на  подстанции необходимо знать полную мощность и  ещё некоторые другие данные, которые приведены в таблице 2.4.1.

 

       Таблица 2.4.1 Технические  данные для выбора трансформаторов

 

, кВА	, время работы трансформаторов    в год	,	,
1413,8	5600	0,74	0,05	0,86

 

По характерному графику определяется время использования максимума в течении суток.

 

Пользуясь тем же графиком, определяется коэффициент заполнения по активной нагрузке:

[4]

где – максимальная мощность графика, кВт

       – период, час

       – мощность на определенном участке времени, кВт

         – время определенного участка мощности, час

 

 

Определяется средняя мощность нагрузки:

[4]

где – коэффициент заполнения графика по активной нагрузке

      – полная мощность, кВА

кВА

 

       Определяется  количество трансформаторов на  подстанции:

       Так как на  предприятии есть потребители  первой категории, то на подстанции  должно быть установлено два  трансформатора.

      

 

      Определяется намечаемая мощность трансформатора:

                                                        [4]

 

где – средняя мощность нагрузки, кВА

       – количество трансформаторов

кВА

 

       Выбираются два  возможных варианта трансформаторных подстанций:

 

       1 вариант:   КТП-6/0,4-        руб.

       2 вариант:  КТП-6/0,4-       руб.  

 

где , – стоимость комплектной трансформаторной подстанции

 

       Определяется  максимальный коэффициент загрузки  по каждому варианту:

 

                                              [4]

где – полная мощность, кВА

      – количество трансформаторов

      – мощность трансформатора, кВА

 

 

 

      

Определяется средний коэффициент загрузки трансформаторов:

 

                                                       [4]

 

где – средняя мощность нагрузки, кВА

 

 

 

       Определяется значение эквивалентной охлаждающей температуры:

 

 

        С помощью  значения эквивалентной охлаждающей  температуры по таблице “Указания к пользованию графиками зависимости” определяем номер кривой зависимости коэффициента допустимой перегрузки. По графику №5.

 

       Определяется  значение допустимого коэффициента  загрузки по каждому варианту:

 

  

 

       Сравниваем допустимые коэффициенты загрузки с максимальными:

 

  >

  >

 

Так как допустимые коэффициенты получились больше максимальных, то в техническом отношении подходят оба варианта.

      

       Определяется  аварийная перегрузка трансформатора  в случае выхода из строя  другого:

[4]

где – коэффициент допустимой перегрузки

 

 кВА

 

кВА

       В аварийном  режиме предпочтительнее второй  вариант, так как позволяет оставить в работе большее число электроприемников.

    

     Выбирается тип трансформаторов, устанавливаемых на подстанции которые заносятся в таблицу 2.4.2.

    

       Таблица 2.4.2 Выбор типа трансформаторов

 

Тип трансформатора	, кВт	, кВт	, %	, %
ТМ-630/6	1,5	8,0	2,5	5,5
ТМ-1000/6	2,5	12,2	1,5	8,0

 

       Определяются  потери активной мощности в  трансформаторах:

 

[4]

 

где – потери мощности холостого хода, кВт

      – потери мощности короткого замыкания, кВт

       – ток холостого хода

       – напряжение короткого замыкания

       – максимальный коэффициент загрузки

 

 кВт

 

 кВт

 

       Определяются годовые потери энергии в трансформаторах:

 

[4]

 

где – потери активной мощности в трансформаторе, кВт

       – количество

       – время работы трансформаторов в год, час

 

 

 

Определяется стоимость потерь:

 

[4]

где – мощность годовых потерь энергии в трансформаторах,

       – стоимость энергии за 1

 

 руб.

 руб.

 

       Определяется  срок окупаемости:

 

[4]

где , – стоимость трансформатора, руб.

      , – стоимость потерь, руб.

 

года.

 

 

 

 

 

     Не смотря на то что капитальные затраты по второму варианту больше на 120000 рублей, они окупятся за счёт снижения потерь за 3,8 года. Второй вариант даёт также возможность расширение производства. В аварийном режиме второй вариант предпочтительней т.к. он позволяет оставить в работе большее число электроприемников.

Поэтому окончательно выбирается КТП-6/0,4- с трансформаторами ТМ-1000/6.

						КП 140613.09.02.00.000ПЗ	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата