Как узнать мощность трансформаторной подстанции

Содержание
  1. Расчет электрических нагрузок трансформаторной подстанции
  2. Расчёт нагрузки
  3. Оптимизация работы трансформаторов
  4. Выбор измерительных трансформаторов тока — основные характеристики
  5. Коэффициент трансформации
  6. Номинальный ток
  7. Расчетная мощность трансформаторов тока
  8. Таблица КТП ТП трансформаторные подстанции мощности
  9. Блочные комплектные трансформаторные подстанции в бетонной оболочке (БКТПБ «ИНВЭЛ»)
  10. Определение мощности силового трансформатора
  11. Группы и схемы соединений
  12. Как выбрать силовой трансформатор по мощности
  13. Выбор числа и мощности трансформаторов: принципы и правила
  14. Основы расчета электрических подстанций
  15. Исходные условия
  16. Особенности подсчета мощности трансформаторов
  17. Технологическое присоединение к электрическим сетям
  18. Двух трансформаторные ТП
  19. Одно трансформаторные ТП
  20. Основные принципы выбора трансформатора
  21. Виды ТП
  22. Выбор мощности в сетях промышленных предприятий

Расчет электрических нагрузок трансформаторной подстанции

В технических условиях электроснабжения все чаще встречается необходимость управления существующей ТП на дополнительную нагрузку. Как это может быть сделано? Сейчас я вам все расскажу и представлю свою простую программу, которая возьмет на себя часть работы.

Методика расчета нагрузок линии электроснабжения трансформаторной подстанции.

Городские подстанции используются для питания жилых и общественных зданий и помещений.

Самое сложное в этом расчете — это сбор исходных данных.

В первую очередь в электрических сетях необходимо подвести к ТП электрическую цепь. К сожалению, на этой схеме не указаны возможности дизайна, а указаны только имена (адреса) связанных объектов.

Если дом старый, найти документацию на этот дом не так-то просто.

Как вариант, можно зайти на сайт и посмотреть, сколько квартир в жилом доме. На каждый дом у нас есть паспорт объекта, в котором указана информация о количестве квартир. При этом следует учитывать, что большие дома могут быть разделены на несколько секций и могут быть соединены несколькими ТП.

Собрав (подсчитав) расчетную вместимость каждого строения, можно переходить непосредственно к расчету.

В чем суть расчета?

Если у нас двухтрансформаторная подстанция, нам необходимо проверить аварийный режим на допустимые перегрузки аварийного трансформатора, т.е рассчитать коэффициент нагрузки аварийного трансформатора. Если трансформатор допускает перегрузки с учетом дополнительной (проектной) нагрузки, трансформаторная подстанция не может быть заменена трансформаторами.

Расчетная нагрузка трансформаторной подстанции может быть получена по формуле:

Р = zd.max + K1 · Рzd1 + K2 · Рzd2 +… + Кн · Рzd.n,

где Rzd.max — наибольшая из электрических нагрузок зданий, питаемых от линии (трансформаторной подстанции), кВт;

Rzd1,…, Rzd.n — расчетная электрическая нагрузка каждого здания (1,…, n), за исключением здания с наибольшей нагрузкой Rzd.max, питаемого от одной линии (трансформаторной подстанции), кВт;

К1,. Кн — коэффициенты несовпадения максимумов электрических нагрузок, учитывающие долю электрических нагрузок общественных зданий (помещений) и жилых домов (квартир и потребителей энергии) в наибольшей расчетной нагрузке Рzd.max, принимаемые согласно таблица 19 (ТКП 45-4.04-149-2009) или таблица 6.13 (СП 31-110-2003).

Чтобы было понятнее, возьму простейший пример. Допустим, у нас есть два жилых дома: жилой дом с электроплитами — 100 кВт и жилой дом с газовыми плитами — 70 кВт.

Pp = 100 + 0,9 * 70 = 163 кВт, K1 = 0,9 — выбирается из таблицы.

Но в этом расчете есть нюанс, о котором ничего не говорится.

Например, есть 3 дома с газовыми плитами:

1100 квартир, Рудь = 1,13 кВт;

2100 квартир, Рудь = 1,13 кВт;

3200 квартир, Рудь = 1,03 кВт;

Мы упростим расчет и не будем учитывать лифты и другие мелкие грузы.

Р (100) = 113 кВт, р (200) = 206 кВт.

Рассчитываем нагрузку по нашей методике расчета:

Считаю, что такой расчет дает завышенную проектную мощность, и при расчете дома одного типа необходимо объединять в одну постройку.

400 квартир — Rud = 0,95, значит Rr = 0,95 * 400 = 380 кВт.

Несмотря на то, что мои мысли несколько расходятся с предложенной методологией нормативных документов, я считаю, что это было бы более правильным.

Конечно, совмещать квартиры с электрическими и газовыми плитами категорически нельзя.

Это называется манипуляцией с расчетом.

Чтобы ускорить расчет, я сделал простую программу. Внешний вид показан ниже:

Программа расчета нагрузки ТП

Читайте также: Как определить мощность немаркированного электродвигателя? Формула

Сначала выберите мощность трансформатора из выпадающего списка, затем заполните таблицу.

Коэффициент нагрузки трансформатора отображается внизу таблицы.

Условия приема программ см. На странице МОИ ПРОГРАММЫ.

Расчёт нагрузки

Перед расчетом трансформаторных подстанций следует знать, что их мощность «Р» определяется как сумма нагрузок на входные шины всех подключенных потребителей.

Важно! Этот показатель следует рассчитывать с учетом фактора одновременности.

Последний вводится как поправочный коэффициент для существующих сетей с напряжением 380/220 Вольт и указывается в специальных таблицах (см. Ниже).

Расчет мощности ТП для каждого участка линии означает учет всех однотипных нагрузок, подключенных одновременно, и примерно с одинаковыми значениями энергопотребления. Однако в реальной ситуации эти индикаторы распределяются совершенно иначе, что отражается на сезонных, годовых и дневных графиках.

Очень хорошее тому подтверждение — величина реактивной мощности (как составляющая общего потребления), которая значительно увеличивается в ночное время. Для большинства частных и общественных объектов это связано с тем, что в ночное время включаются газоразрядные лампы уличного освещения, а также служебное освещение общественных зданий.

Дополнительная информация: в этом расчете также учитываются пиковые и несбалансированные значения потребления, связанные с мощными индуктивными нагрузками (например, электродвигателями).

Для питания сельских поселений и садоводческих товариществ, где преобладает смешанный тип нагрузки, достаточно одной или двух трансформаторных подстанций 10 / 0,4 кВ мощностью до 10 кВА. При выборе типа распределительного щита для городских территорий предпочтение отдается КТП со значением «P» до 160 кВА. Указанные показатели эффективности фиксируются в основном мощностью трансформаторов, используемых в ТП.

Оптимизация работы трансформаторов

Для оптимизации работы и удешевления трансформаторных подстанций проводятся следующие технические мероприятия:

  • Цепи используются там, где не предусмотрена установка переключателей на стороне с более высоким значением напряжения.
  • В трансформаторах, установленных в мастерской, не должно быть распределительных щитов со стороны перенапряжения.
  • При установке радиальной силовой цепи силовой кабель подключается непосредственно к трансформатору.
  • При использовании источника питания от сети кабель питания подключается через выключатель или выключатель нагрузки.









Выбор измерительных трансформаторов тока — основные характеристики

В статье описаны основные параметры трансформаторов тока.

Коэффициент трансформации

Номинальный коэффициент трансформации — это отношение между номинальным током первичной обмотки и номинальным током вторичной обмотки, которое указано в виде неправильной доли на табличке с техническими данными.

Чаще всего используются измерительные трансформаторы x / 5A, большинство приборов имеют более высокий класс точности 5A. По техническим и особенно экономическим причинам для длинных измерительных линий рекомендуется использовать x трансформаторов / 1 A. Потери в линии в трансформаторах 1 A составляют всего 4% от трансформаторов на 5 А. Но в этом случае измерительные приборы обычно имеют более низкий класс точности.

Номинальный ток

Номинальный или номинальный ток (ранее использовавшееся название) — это первичный и вторичный ток (первичный номинальный ток, вторичный номинальный ток), указанные на паспортной табличке, на которую рассчитан трансформатор. Номинальные токи (за исключением классов 0,2 S и 0,5 S) составляют 10 — 12,5 — 15 — 20 — 25 — 30 — 40 — 50 — 60 — 75 А, а также числа, полученные из этих значений, умноженных на кратное довольно часто.

Номинальные вторичные токи составляют 1 и 5 А, предпочтительно 5 А.

Нормированные номинальные токи для классов 0,2 S и 0,5 S составляют 25-50-100 А, как и числа, полученные из этих значений путем умножения на десять, вторичный ток (только) 5 А.

Правильный выбор номинального тока первичной обмотки очень важен для точности измерения. Рекомендуется, чтобы отношение, наиболее близкое к измеренному / заданному току (In), было как можно ближе к максимальному.

Пример: In = 1 154 А; выбранное соотношение = 1 250/5.

Номинальный ток можно определить при следующих условиях:

  • Номинальный ток измерительного трансформатора, умноженный на 1,1 (трансформатор с наиболее близкой спецификацией)
  • Предохранитель (номинальный ток предохранителя = номинальный ток трансформатора) измерительной части установки (главные распределительные щиты низкого напряжения, распределительные шкафы)
  • Номинальный эффективный ток, умноженный на 1,2 (этот метод следует использовать, если эффективный ток значительно меньше номинального тока трансформатора или предохранителя)

Не рекомендуется использовать трансформаторы с завышенными расчетными значениями, так как в этом случае точность измерения может значительно снизиться при относительно малых токах (по сравнению с номинальным током первичной обмотки).

Расчетная мощность трансформаторов тока

Номинальная мощность трансформатора тока является результатом нагрузки счетчика и квадранта номинального тока вторичной обмотки и измеряется в ВА. Нормированные значения составляют 2,5 — 5 — 10 — 15 — 30 ВА. В зависимости от области применения также могут быть выбраны значения более 30 ВА. Номинальная мощность описывает способность трансформатора пропускать вторичный ток в пределах допустимой погрешности через нагрузку.

При выборе подходящей мощности необходимо учитывать следующие параметры: потребляемая мощность приборов учета (при последовательном подключении), длина кабеля, сечение кабеля. Чем больше длина кабеля и меньше его сечение, тем больше потери в линии питания, т.е номинальная мощность трансформатора должна быть адекватной величины.

Таблица КТП ТП трансформаторные подстанции мощности

Как рассчитать мощность трансформаторной подстанции?

Рациональная схема электроснабжения зависит от технически правильного выбора мощности трансформатора, что влияет на эксплуатационные расходы и амортизацию, которая возможна через 6-10 лет.

При выборе трансформатора руководствуются следующими критериями:

  1. Категория электроснабжения: количество трансформаторов определяется. Объекты III категории мощности — трансформатор. Категории питания II и I: два, а в некоторых случаях три трансформатора.
  2. Перегрузочная способность — определение мощности трансформатора.
  3. Суточный график распределения нагрузки — учет нагрузок по часам и дням в неделю.
  4. Экономичный режим работы тр-ра.

Блочные комплектные трансформаторные подстанции в бетонной оболочке (БКТПБ «ИНВЭЛ»)

БКТПБ «ИНВЭЛ» предназначен для приема электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 6 (10,20) / 0,4 кВ и мощностью от 25 кВА до 6300 кВА. БКТПБ используются для энергоснабжения промышленных, инфраструктурных, жилищных и муниципальных образований, а также сельских поселений и территорий общественной застройки (ТП, РТП, РП).

Линии питания и вывода выполнены кабелем. Кабельный ввод осуществляется из земли через кабельную конструкцию. При необходимости подключения комплектного трансблока к ВЛ (ВЛ) используется кабельный ввод с изоляцией из сшитого полиэтилена с выводом на опору ВЛ.

БКТПБ «ИНВЭЛ» выпускается разных видов:

однотрансформаторные электрические подстанции (БКТПБ «ИНВЭЛ») *

он выполнен из различных бетонных оболочек: левая сторона — вход в распределительный отсек находится слева от ворот трансформаторного отсека и правая сторона — вход в распределительный отсек справа от ворот трансформаторного отсека.

электрические подстанции с двумя трансформаторами (2БКТПБ «ИНВЭЛ») *

Он состоит из правого и левого блоков. Кроме того, 2BKTPB сделаны с частью, предназначенной для абонента, что позволяет размещать RUVN и LVNN в двух разных блоках с отдельными входами.






* — изготовление трансформаторных подстанций в бетонной оболочке с неограниченным количеством трансформаторов и количеством модулей

электрические распределительные подстанции (БКРТПБ «ИНВЭЛ»).

Они могут состоять из практически неограниченного количества модулей, связанных с общим коридором обслуживания.

двухэтажная подстанция (2е2БКТПБ «ИНВЭЛ»)

Приложение представляет собой оптимальное решение как с технической, так и с экономической точки зрения за счет сокращения времени строительства, монтажа и ввода в эксплуатацию в случаях небольшой земельной площади, предназначенной для строительства подстанции из-за плотности застройки или, если она При демонтаже существующей подстанции необходимо адаптироваться к земле с целью увеличения количества и мощности силовых трансформаторов, количества выводных линий.

малые подстанции (МБКТПБ «ИНВЭЛ»)

Мощность БКТПБ ограничена и составляет от 25 до 630 кВА. Габаритные размеры не превышают 3000х2480х2970 (ДхШхВ). Эта подстанция идеальна в случаях ограниченной застройки.

тяговые подстанции для снабжения наземным транспортом (ТБТПБ «ИНВЭЛ»)

На базе БКТПБ реализованы тяговые подстанции для наземного электрического транспорта (трамвай, троллейбус, железная дорога). В то же время тяговые подстанции на базе БКТПБ позволяют значительно сократить площадь застройки, капитальные вложения, время монтажа и ввода в эксплуатацию. Поэтому тяговые подстанции на базе БКТПБ — наиболее приемлемое решение, особенно если они расположены в черте населенных пунктов. При моноблочной конструкции здание БКТПБ состоит из 7 модулей, количество единиц может достигать — 3, с пропорциональным увеличением количества используемых модулей.

подземная подстанция (ПБКТПБ «ИНВЭЛ»)

В густонаселенных районах современных городов сложно найти место для новых подстанций. Пространство для строительства настолько ограничено, что их можно устанавливать только рядом с жилыми или подземными постройками. Подземные трансформаторные подстанции решают эту проблему.

Подземную подстанцию ​​можно установить в любом подходящем месте: в парке, под детской площадкой, в подвале и т.д. Это будет безопасное решение как для людей, так и для окружающей среды.

Монтаж и пусконаладочные работы ИНВЭЛ БКТПБ должны выполняться специализированной монтажной организацией. При необходимости установку и настройку БКТПБ может провести инженерно-сервисная служба «ИНВЭНТ-Электро».

Определение мощности силового трансформатора

Для изготовления трансформаторных блоков питания требуется однофазный силовой трансформатор, который снижает переменное напряжение сети 220 вольт до необходимых 12-30 вольт, которое затем выпрямляется диодным мостом и фильтруется электролитическим конденсатором.

Эти преобразования электрического тока необходимы, так как любое электронное оборудование собирается на транзисторах и микросхемах, для которых обычно требуется напряжение не более 5-12 вольт.

Чтобы самостоятельно собрать блок питания, начинающему радиолюбителю необходимо найти или приобрести подходящий трансформатор для будущего блока питания. В исключительных случаях силовой трансформатор можно изготовить самостоятельно. Такие рекомендации можно найти на страницах старых книг по электронике.

Но сейчас проще найти или купить готовый трансформатор и использовать его для изготовления блока питания.

Комплексный расчет и самостоятельное изготовление трансформатора для начинающего радиолюбителя — задача довольно сложная, но есть и другой выход. Можно использовать подержанный, но ремонтируемый трансформатор. Маломощного блока питания мощностью 7-15 Вт хватит для питания большинства самодельных конструкций.

Если трансформатор покупается в магазине, то с подбором необходимого трансформатора, как правило, особых проблем не возникает. У новинки указаны все ее основные параметры, такие как мощность, входное напряжение, выходное напряжение, а также количество вторичных обмоток, если их больше одной.

Но что, если вам в руки попадется трансформатор, который уже работал в любом устройстве, и вы захотите повторно использовать его для создания собственного источника питания? Как определить мощность трансформатора хотя бы приблизительно? Мощность трансформатора — очень важный параметр, так как от нее напрямую будет зависеть надежность блока питания или другого устройства, которое вы собрали. Как известно, мощность, потребляемая электронным устройством, зависит от потребляемого им тока и напряжения, необходимого для его нормальной работы. Примерно эту мощность можно определить, умножив потребляемый устройством ток (In на напряжение питания устройства (A). Думаю, многие знакомы с этой формулой со школы.

, где Uн — напряжение в вольтах; Iн — ток в амперах; P — мощность в ваттах.

Рассмотрим определение мощности трансформатора на реальном примере. Тренируемся на трансформаторе ТП114-163М. Это бронированный трансформатор, который собран из W-образных и прямых штампованных пластин. Следует отметить, что трансформаторы этого типа не самые лучшие по КПД. Но хорошая новость заключается в том, что такие трансформаторы широко распространены, часто используются в электронике и их легко найти на прилавках радиомагазинов или в старом и неисправном радиооборудовании. Кроме того, они дешевле тороидальных (или, проще говоря, кольцевых) трансформаторов, которые имеют высокий КПД и используются в достаточно мощной радиоаппаратуре.

Итак, перед нами трансформатор ТП114-163М. Попробуем примерно определить его мощность. Воспользуемся рекомендациями популярной книги В.Г. Борисова «Юный радиолюбитель».

Чтобы определить мощность трансформатора, необходимо рассчитать сечение его магнитопровода. Что касается трансформатора ТП114-163М, то магнитопровод представляет собой набор W-образных прямых печатных пластин из электротехнической стали. Затем для определения поперечного сечения необходимо толщину комплекта пластин (см. Фото) умножить на ширину центрального лепестка W-образной пластины.

При расчете необходимо соблюдать размер. Лучше всего измерять толщину комплекта и ширину центрального лепестка в сантиметрах. Расчеты также необходимо производить в сантиметрах. Таким образом, толщина исследуемого трансформаторного агрегата составила около 2 сантиметров.

Затем измерьте ширину центрального лепестка линейкой. Это уже более сложная задача. Дело в том, что трансформатор ТП114-163М имеет узкий набор и пластиковую рамку. Поэтому центральный лепесток W-образной пластины практически не виден, он прикрыт пластиной и определить его ширину довольно сложно.

Ширину центрального лепестка можно измерить со стороны самой первой W-образной пластины в пространстве между пластиковой рамкой. Первая пластина не завершается прямой пластиной, поэтому виден край центрального лепестка пластины W. Его ширина составляла около 1,7 сантиметра. Хотя представленные расчеты являются приблизительными, все же желательно проводить измерения как можно точнее.

Умножаем толщину магнитопровода (2 см) на ширину центрального лепестка пластины (1,7 см). Получаем сечение магнитопровода — 3,4 см 2. Далее нам понадобится следующая формула.

, где S — площадь поперечного сечения магнитопровода; Птр — мощность трансформатора; 1,3 — средний коэффициент.

После нескольких несложных преобразований получаем упрощенную формулу расчета мощности трансформатора по сечению его магнитопровода. Вот она.

Подставляем в формулу значение сечения S = 3,4 см 2, полученное нами ранее.

Группы и схемы соединений

Критериями выбора группы электрических соединений разных фаз обмоток между собой являются:

  1. Минимизация уровней высших гармоник в сетях. Это актуально при увеличении доли нелинейных нагрузок потребителей.
  2. При несимметричной нагрузке фаз трансформатора токи первичных обмоток должны уравняться. Это стабилизирует режим работы электросетей.
  3. При питании четырехпроводных (пятипроводных) сетей трансформатор должен иметь минимальное сопротивление нулевой последовательности для токов короткого замыкания. Это облегчает защиту от замыканий на землю.

Для соблюдения условий п. 1 и п. 2, одна обмотка трансформатора соединена с одной звездой при соединении с другой в виде треугольника. При обеспечении четырехпроводных сетей оптимальным вариантом считается схема Δ / Yo. Обмотки низкого напряжения соединены в звезду с выведенной нулевой клеммой, используемой как PEN-проводник (нейтральный провод).

Еще лучшими характеристиками обладает схема Y / Zo, в которой вторичные обмотки соединены по схеме «зигзаг» с нулевым выводом.

Подключение обмоток в

Схема Y / Yo имеет больше недостатков, чем преимуществ, и используется редко.

Как выбрать силовой трансформатор по мощности

Не всегда достаточно собрать и проанализировать мощность потребителей, обеспечиваемую трансформатором.

Для производственных предприятий руководствуются порядком ввода оборудования в эксплуатацию. При этом учитывается, что всех потребителей нельзя включить одновременно. Однако также учитывается возможное увеличение производственных мощностей.

Поэтому при расчете и выборе мощности силового трансформатора руководствуются графиком активной суточной и полной средней нагрузки подстанции, а также продолжительностью максимальной нагрузки. Если рассчитан трансформатор, который будет участвовать в электроснабжении жилой инфраструктуры, то учитывается и сезон. Зимой нагрузка увеличивается за счет включения электрического отопления, летом — кондиционеров.

Таблица № 1 — Выбор силового трансформатора исходя из разрешенных силовых и аварийных нагрузок

Тип нагрузки Диапазоны нагрузки (кВ-А) для трансформаторов мощностью (кВ-А)
25 40 63 100 160 250 400 630
Промышленные потребители, семьи,
мастерские по обслуживанию сельхозтехники
оборудование, строительство, овощехранилище е
насосные станции водоснабжения, котельные
до 42 43-68 69-107 108-169 170–270 271-422 423-676 677-1064
Потребители коммунальных услуг
и административные предприятия (школы,
клубы, столовые, ванные, магазины)
совмещен с жилыми домами
до 44 45-70 71-110 111-176 177–278 279-435 436-696 697-1096
Сельские жилые дома, группы
сельские жилые дома (обычно одноэтажные)
до 45 46-72 73-113 114-179 180–286 287-447 448-716 717-1127
Сообщество потребителей населенных пунктов
городского типа и города районного подчинения
до 43 44-68 69-108 109-172 173–270 271-422 423-676 677-1064
Жилые дома, городские поселки
тип и город районного подчинения
до 42 43-68 69-107 108-170 171–273 274-427 428-684 685-1077
Смешанная нагрузка с преобладанием (более 60%)
промышленные потребители
до 42 43-67 68-106 107-161 162–257 258-402 403-644 645-1014
Смешанная нагрузка с преобладанием (более 40%)
отечественные потребители
до 42 43-68 69-107 108-164 165–262 263-410 411-656 657-1033

При отсутствии точной информации активная нагрузка определяется по формуле:

Snom ≥ ∑ Pmax ≥ Pp;

Где ∑ Pmax — максимальная активная мощность;

Pp — проектная мощность подстанции.

Если график работы подстанции характеризуется кратковременным режимом пиковой мощности — 30 минут или не более 1 часа, трансформатор будет работать в режиме недогрузки. Поэтому выгоднее выбрать трансформатор с мощностью, близкой к максимальной продолжительной нагрузке, и полностью использовать перегрузочные способности трансформатора с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме.

В реальных условиях допустимая величина перегрузки определяется исходным коэффициентом нагрузки. На выбор размера нагрузки влияет температура окружающего воздуха, в которой находится рабочий трансформатор.

Коэффициент загрузки всегда меньше единицы.

Kn = Pc / Pmax = Ic / Imax; где Pc, Pmax и Ic, Imax — суточная и максимальная средняя мощность и ток.

Таблица №2 — Рекомендуемые коэффициенты нагрузки силовых трансформаторов цеха ТП. Коэффициент ограничивает перегрузку трансформатора, оставляя определенный запас мощности.

Коэффициент нагрузки трансформатора Тип ТП и характер нагрузки
0,65… 0,7 Трансформаторные подстанции с двумя трансформаторами с преобладающей категорией нагрузки I
0,7… 0,8 Однотрансформаторные трансформаторные подстанции с преобладающей нагрузкой II категории при наличии взаимного резервирования в перемычках с другими подстанциями по вторичному напряжению
0,9… 0,95 Трансформаторная подстанция с нагрузкой III категории или с преимущественной нагрузкой II категории с возможностью использования складского резерва трансформаторов

Таблица 3 — продолжительность и степень перегрузки в аварийных режимах с принудительным охлаждением масла задаются заводскими параметрами. Электросистемы ПТЭ и ПТБ ТБ. ЭП-4-1

Нагрузки в долях от номинального тока Допустимая продолжительность, мин
Трансформаторы в масляной ванне Сухие трансформаторы
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1,75
2,00

120
90
70
45
ветры
10
60
45
32
18
5

Характер суточной нагрузки эквивалентен температуре окружающей среды, постоянной времени трансформатора, типу охлаждения, допускаются периодические перегрузки.

Рисунок 1 — График расчетной нагрузки. 1 — суточные по факту; 2 — двухступенчатый аналог фактического

Согласно графику, начальный период нагрузки характеризуется работой трансформатора с номинальной нагрузкой в ​​течение 20 часов и начальным коэффициентом нагрузки 0,705.

Второй период — коэффициент перегрузки kпер = 1,27 и время — 4 часа. Это означает, что перегрузки определяются программой загрузки, преобразованной в эквивалентную программу с учетом тепла. Допустимая нагрузка трансформатора зависит от номинальной нагрузки, срока его службы и максимальной пиковой нагрузки, определяется коэффициентом превышения нагрузки:

kper = Ie max / Inom

начальный коэффициент загрузки

kn.n. = Т.е. / Ином

То есть max — максимальная эквивалентная нагрузка;

Т.е. — эквивалентная начальная нагрузка.

Допускаются перегрузки трансформаторов, но их возможности: время и амплитуда ограничены стандартами, установленными производителем. Правила PTEEP, гл. 2. 1.20 и гл. 2. 1. 21 ограничить перегрузку трансформатора до 5%.

Таблица 4 — Перегрузка с течением времени для маслонаполненных трансформаторов

Величина перегрузки, % тридцать 45 60 75 100
Продолжительность, мин. 120 80 45 ветры 10

Таблица 5 — Время перегрузки для сухого трансформатора

Величина перегрузки, % ветры тридцать 40 50 60
Продолжительность, мин. 60 45 32 18 5

 

Вентиляция помещения электромонтажных работ должна обеспечивать отвод тепла, чтобы при перегрузке и максимальной температуре воздуха нагрев трансформатора не превышал допустимого значения. Часто в теплых условиях на полях вдали от населенных пунктов применяют естественную вентиляцию, открывая дверцы трансформаторного отсека.

Правила ПУЭ допускают максимальную послеаварийную перегрузку трансформатора до 40% на время не более 6 часов в течение 5 дней.

Выбор числа и мощности трансформаторов: принципы и правила

Основы расчета электрических подстанций

Исходные условия

Перед расчетом трансформаторной подстанции следует учесть следующие моменты:

  • Показатель нагрузки станционного оборудования определяется мощностью всех подключенных к ТП потребителей электроэнергии и потерями в распределительной сети.
  • Режим потребления силовых приемников никогда не бывает постоянным.
  • Величина нагрузки в таких линиях непрерывно изменяется, что вызывает изменение мощности, потребляемой ТП.

Особенности подсчета мощности трансформаторов

Типичные значения рабочих мощностей продуктов преобразования строго стандартизированы и могут принимать только дискретные значения (от 25 до 1000 Вт).

Для определения мощности подстанций, оснащенных типовыми трансформаторами, сначала необходимо будет собрать данные о подключенных к ним линейных нагрузках. Прямое суммирование полученных результатов в этом случае недопустимо, поскольку для получения правильного показателя важно распределение потребления во времени.

В многоквартирных домах это зависит не только от времени суток, но и от сезона: зимой в квартирах включается много электрических обогревателей, летом — не меньшее количество вентиляторов и кондиционеров. Значения поправочных коэффициентов, вводимых для учета сезонности нагрузок для кондоминиумов, взяты из специальных справочников.

Технологическое присоединение к электрическим сетям

  • Калькулятор необходимой мощности — примерный расчет потребности в электрической мощности для подачи заявки на технологическое присоединение;
  • Калькулятор стоимости — примерный расчет стоимости технологического присоединения к электрическим сетям в зависимости от типа присоединения (существующее или новое);
  • Этапы присоединения — подробное описание основных этапов, необходимых для технологического присоединения к электрическим сетям;
  • Ответы ОАО «Ленэнерго» на наиболее часто задаваемые вопросы по технологическому присоединению дополнительной мощности или новой мощности и заключению договора энергоснабжения.

Двух трансформаторные ТП

Применяются двухтрансформаторные трансформаторные подстанции с преобладанием потребителей электроэнергии I и II категорий. В этом случае мощность трансформаторов выбирается таким образом, чтобы при выходе из эксплуатации другого трансформатора с учетом допустимой перегрузки он брал на себя нагрузку всех потребителей (в этой ситуации возможно временное включение отключены от потребителей электроэнергии III категории). Такие подстанции желательны независимо от категории потребителей, но при наличии нерегулярного суточного или годового графика нагрузки.

В этих случаях выгодно изменять подключаемую мощность трансформаторов, например, при наличии сезонных нагрузок, одной или двух рабочих смен со значительными изменениями сменной нагрузки.

Электроснабжение поселка, микрорайона города, цеха, группы цехов или всего предприятия может быть обеспечено одним или несколькими ТП. Целесообразность строительства одно- и двухтрансформаторной подстанции определена в результате технико-экономического сравнения различных вариантов системы электроснабжения. Критерий выбора варианта — минимум приведенных затрат на строительство системы электроснабжения. Сравниваемые варианты должны обеспечивать требуемый уровень надежности источника питания.

В энергосистемах промышленных предприятий наиболее распространены следующие единичные мощности трансформаторов: 630, 1000, 1600 кВА, в городских электрических сетях — 400, 630 кВА. Конструктивная и эксплуатационная практика показала необходимость использования однотипных трансформаторов одинаковой мощности, поскольку их разнообразие создает неудобства в обслуживании и вызывает дополнительные затраты на ремонт.

Одно трансформаторные ТП

Однотрансформаторные трансформаторные подстанции выгодны еще и тем, что если работа предприятия сопровождается периодами низких нагрузок, то из-за наличия перемычек между трансформаторными подстанциями на вторичном напряжении возможно отключение части трансформаторов, тем самым создание экономически устойчивого режима работы. Под экономичным мы понимаем режим работы, гарантирующий минимальные потери мощности в трансформаторах.

В этом случае решается проблема выбора оптимального количества исправных трансформаторов.

Такие трансформаторные подстанции также могут быть экономичными с точки зрения максимального приближения напряжения 6-10 кВ к электроприемникам, поскольку за счет децентрализации преобразования электрической энергии протяженность сетей сокращается до 1 кВ. В этом случае проблема решается в пользу использования двух одиночных трансформаторных подстанций вместо двух трансформаторной подстанции.

Основные принципы выбора трансформатора

Как правило, в энергосистемах используются одна и две трансформаторные подстанции. Использование трех трансформаторных подстанций создает дополнительные капитальные затраты и увеличивает годовые эксплуатационные расходы. Трехтрансформаторные подстанции используются редко, как вынужденное решение при реконструкции, расширении подстанции, с раздельной системой электроснабжения силовых и осветительных нагрузок, при резком питании переменных нагрузок.

На крупных подстанциях (ГПЗ) используются в основном два трансформатора (два независимых источника питания), поскольку через такие подстанции необходимо обеспечивать электроэнергией потребителей I, II и III категорий надежности электроснабжения.

В разных точках приема электроэнергии на предприятии на ГПЗ, а также при питании предприятия по схеме глубокого ввода в ПГВ допускается использование по одному трансформатору, обеспечивающему послеаварийное электроснабжение нагрузок через присоединения вторичное напряжение с прилегающими подстанциями (ПГВ, ГПЗ), с ТЭЦ или другими ИП. При основном питании однотрансформаторных ПГВ по линиям 35-220 кВ рекомендуется подключение ближайших подстанций к разным линиям или цепям с последующим использованием в послеаварийном режиме подключений на вторичном напряжении.

Однотрансформаторные трансформаторные подстанции 6-10 / 0,4-0,23 кВ применяются при питании нагрузок, допускающих отключение электроэнергии на срок не более суток, что необходимо для ремонта или замены вышедшего из строя элемента (электроснабжение потребителей III категории), а также для электроснабжения потребителей категории II при условии резервирования мощности с помощью перемычек на вторичном напряжении или при наличии запаса трансформаторов.

Виды ТП

Существует множество типов распределительных трансформаторных подстанций, различающихся мощностью, расположением и конструкцией. Среди них можно выделить следующие основные виды:

  • Трансформаторные подстанции мощностью до 40 кВт для электроснабжения малых объектов.
  • Мощные распределительные комплексы, используемые для энергоснабжения городских кварталов и крупных предприятий.
  • Комплектные трансформаторные подстанции или КТП, построенные по модульному принципу (бл.

Дополнительная информация: КТП, в свою очередь, делятся на пропускные и тупиковые, которые являются частью системы распределительной сети.

По своему расположению все известные типы ТП делятся на станционные закрытые и открытые. Примером второго типа являются полюсные или полюсные трансформаторные преобразователи.

Трансформаторная подстанция

Выбор мощности в сетях промышленных предприятий

Выбор мощности в сетях промышленных предприятий осуществляется по следующим принципам:

  1. удельная мощность трансформаторов выбирается исходя из рекомендаций удельной плотности расчетной нагрузки и полной расчетной нагрузки установки;
  2. количество трансформаторов подстанции и их номинальная мощность определяются в соответствии с Руководством по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий 3 (см также раздел 4.3);
  3. выбор мощности трансформатора должен производиться с учетом рекомендуемых коэффициентов нагрузки (таблица 3.2) и допустимых аварийных перегрузок трансформаторов (таблица 3.3);
  4. при наличии типовых схем нагрузки выбор следует производить по ГОСТ 1420985 и с учетом компенсации реактивной мощности в сетях до 1 кВ.
Оцените статью
Блог о трансформаторах
Adblock
detector