Выбор типа, числа и схем питания подстанций должен обусловливаться величиной и характером электрических нагрузок, размещением нагрузок на генеральном плане предприятия, а также производственными, архитектурно-строительными и эксплуатационными требованиями. Должны учитываться, кроме того, конфигурация производственных помещений, расположение технологического оборудования, условия окружающей среды, условия охлаждения, требования пожарной и электрической безопасности и типы применяемого электрооборудования.

ТП должны размещаться как можно ближе к центру питаемых потребителей. Для этого должны применяться внутрицеховые подстанции, а также встроенные в здание цеха или пристроенные к нему ТП, питающие отдельные цехи (корпуса) или части их.

ТП должны размещаться вне цеха только при невозможности Размещения внутри его или при расположении части нагрузок вне цеха.

Выбранная подстанция должна занимать минимум полезной площади цеха, удовлетворять требованиям электрической и пожарной безопасности и не должна создавать помех производственному процессу.

Ограждения КТП следует применять в цехах, насыщенных оборудованием, или в цехах с интенсивным движением транспорта.

Применение внешних отдельно стоящих цеховых подстанций целесообразно при:

- питании от одной подстанции нескольких цехов, когда пристройка или сооружение самостоятельных подстанций в каждом цехе экономически не оправданы;

- наличии в цехах взрывоопасных производств;

- невозможности размещения подстанций внутри цехов по соображениям производственного характера.

Однотрансформаторные цеховые подстанции применяются при питании нагрузок, допускающих перерыв электроснабжения на время доставки «складского» резерва, или при резервировании, осуществляемом по перемычкам на вторичном напряжении.

Двухтрансформаторные цеховые подстанции применяются при преобладании потребителей 1-й и 2-й категорий, а также при наличии неравномерного суточного или годового графика нагрузки.

Цеховые подстанции с количеством трансформаторов более двух используются лишь при надлежащем обосновании необходимости их применения, а также в случае установки раздельных трансформаторов для питания силовых и осветительных нагрузок.

Радиальное питание небольших однотрансформаторных подстанций (до 630 кВ-А) производят по одиночной радиальной линии без резервирования на стороне высшего напряжения при отсутствии нагрузок 1-й категории.

Взаимное резервирование в объеме 25—30% на однотрансформаторных подстанциях следует осуществлять при помощи перемычек напряжением до 1000 В(при схеме «трансформатор — магистраль») для тех отдельных подстанций, где оно необходимо.

Радиальные схемы цеховых двухтрансформаторных бесшинных подстанций следует осуществлять от разных секций РП, питая каждый трансформатор отдельной линией. Каждая линия и трансформатор должны быть рассчитаны на покрытие всех нагрузок 1-й и основных нагрузок 2-й категорий при аварийном режиме. При отсутствии точных данных о характере нагрузок каждая линия и каждый цеховой трансформатор могут быть выбраны предварительно, причем мощность трансформатора должна составлять 60—70% от суммарной расчетной мощности нагрузки, подключаемой на подстанции.

Магистральные схемы питания подстанций должны применяться:

- при линейном расположении подстанций, благоприятствующем прямому прохождению магистралей от источнике питания до потребителей. Число трансформаторов, присоединяемых к одной магистрали, должно быть ориентировочно принято равным двум-трем при мощности трансформаторов 1600—1000 кВ-А и четырем-пяти при мощности 630-250 кВ-А;

- при необходимости (по условиям бесперебойности питания) резервирования подстанции от другого источника в случае выхода из работы основного питающего пункта;

- во всех других случаях, когда магистральные схемы имеют технико-экономические преимущества по сравнению с другими схемами.

При выборе числа и мощности трансформаторов подстанции рекомендуется:

- трансформаторы мощностью более 1000 кВ • А применять лишь в исключительных случаях: при наличии группы электроприемников большой мощности (например, электропечей) или значительного числа однофазных электроприемников, а также при наличии электроприемников с частыми пиками нагрузки (например, электросварочных установок) и в цехах с высокой удельной плотностью.

В этих случаях при выборе трансформаторов меньших мощностей получаются чрезмерные колебания напряжения. При применении трансформаторов мощностью 1600 кВ • А и выше в сети напряжением до 1000 В возможно возникновение токов к. з., недопустимых для коммутационных аппаратов (например, для воздушных автоматов);

- стремиться к возможно большей однотипности трансформаторов цеховых подстанций;

- иметь в любом цехе с общей расчетной мощностью более 1000 кВ-А не менее двух трансформаторов, даже при отсутствии нагрузки 1-й категории;

- при двухтрансформаторных подстанциях, а также при одно-трансформаторных подстанциях с магистральной схемой электроснабжения мощность каждого трансформатора выбирать с таким расчетом, чтобы при выходе из строя одного трансформатора оставшийся в работе трансформатор мог нести всю

нагрузку потребителей 1-й и 2-й категорий (с учетом допустимых нормальных и аварийных нагрузок); при этом потребители 3-й категории могут временно отключаться. Для этого номинальная мощность трансформаторов двух трансформаторной подстанции принимается равной 70% от общей расчетной нагрузки цеха. Тогда при выходе из строя одного из трансформаторов второй на время ликвидации аварии оказывается загруженным не более чем на 140%, что допустимо в аварийных условиях.

Электроснабжение потребителей цеха, группы цехов или всего предприятия может быть обеспечено от одной или нескольких ТП. Практикой проектирования электроснабжения установлена целесообразность сооружения внутрицеховых одно- или двухтрансформаторных подстанций по технико-экономическим показателям, с питанием приемников по схеме «трансформатор — магистраль».

Чтобы выбрать наиболее рациональный вариант электроснабжения, обычно рассматривают не менее двух вариантов числа и мощности трансформаторов на подстанции, сравнивая их по технико-экономическим показателям.

Для питания цеховых потребителей КТП (комплектная трансформаторная подстанция) располагается по возможности ближе к центру нагрузок. Их выполняют как внутри цеховыми (встраемые внутри здания цеха) или пристроенные к нему помещения.

Для потребителей III категории применяют одну трансформаторную подстанцию, при наличии на предприятии резервных трансформаторов и линий связи на вторичном напряжении.

Выбор номинальной мощности осуществляется на основании расчетной максимальной нагрузки, после компенсации реактивной мощности с учетом потерь трансформатора.

Мощность трансформатора должна соблюдать условие:

- расчетное значение полной максимальной мощности S_мах.р., кВ·А

где ∆S_тр – потери трансформатора, кВ·А

где ∆Р_тр – потери активной мощности трансформатора, кВт;

∆Q_тр – потери реактивной мощности трансформатора, кВАр

где S_макс – полной максимальная мощность после компенсации, кВ·А

- по расчетному значению полной максимальной мощности был выбран трансформатор КТП 630/6 и 10/0,4 с ТМФ-630/10 – трехфазный масляный трансформатор, мощностью 630 кВ·А

- мощность трансформатора должна соответствовать условию

- коэффициент загрузки, К_з

- проверка установленной мощности трансформатора в аварийном режиме

Следовательно, выбранная мощность трансформатора обеспечит электроснабжение участка, как в нормальном, так и в аварийном режимах.