Трансформаторів знижувальних підстанцій

Мета заняття: Навчитися визначати розрахункову потужність та виконувати вибір силових трансформаторів знижувальних підстанцій напругою 10/0,4 кВ.

І ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Визначення розрахункової потужності одно-, або двотрансформаторних підстанцій 6…10/0,4 кВ виконується шляхом підсумовування розрахункових активних потужностей на головних ділянках ліній 0,38 кВ, що відходять від підстанції (окремо денних та вечірніх) методом надбавок. Потужність зовнішнього освітлення населеного пункту своїм повним розміром додається до сумарного вечірнього максимуму.

 

(2.1)

 

(2.2)

 

де , – більше з розрахункових навантажень на головних ділянках ліній, що відходять від підстанції, відповідно денне та вечірнє, кВт;

, – сума надбавок від менших розрахункових навантажень на головних ділянках ліній, що відходять від підстанції, відповідно денних та вечірніх, кВт.

 

Повна розрахункова потужність трансформаторної підстанції (денна або вечірня) S_р.д.ТП та S_р.в.ТП, кВА, визначається через відповідний коефіцієнт потужності [3-6] за виразами:

 

, . (2.3)

 

За розрахункову , кВА, приймається більша повна розрахункова потужність трансформатора – денна або вечірня ( або ).

Вибір номінальної потужності силових трансформаторів , кВА, одно- та двотрансформаторних підстанцій виконується із умови їхньої роботи в нормальному режимі за економічними інтервалами навантажень:

 

(2.4)

 

де S_р.ТП. – повна розрахункова потужність підстанції 10/0,4 кВ, кВА;

n – кількість трансформаторів на підстанції, шт.;

– мінімальна і максимальна межа економічного інтервалу навантаження трансформатора прийнятої номінальної потужності [7 с.136; 8 с.309] (додаток А), кВА.

 

Прийняті номінальні потужності трансформаторів перевіряються із умови їх роботи у нормальному режимі експлуатації із допустимим систематичним навантаженням. Для забезпечення нормального режиму експлуатації підстанції вибрані номінальні потужності трансформаторів перевірять за співвідношенням:

 

, (2.5)

 

де – розрахункова потужність трансформаторної підстанції, кВА;

– номінальна потужність трансформатора, кВА;

n – кількість трансформаторів на підстанції, шт.;

k_с – коефіцієнт допустимого систематичного навантаження трансформатора.

 

, (2.6)

 

де k_c.m. – табличне значення коефіцієнта допустимого систематичного навантаження, при табличній середньодобовій температурі повітря t_п.т.
[7 с.137] (додаток А);

a – розрахунковий температурний градієнт [7 с.137] (додаток А), 1/⁰С;

t_n – середньодобова температура повітря, ⁰С;

t_n.m. – таблична середньодобова температура повітря [7 с.137] (додаток А), ⁰С.

Якщо умова (2.5) не виконується, необхідно вибрати до встановлення на підстанції 10/0,4 кВ трансформатор більшої потужності.

Річне споживання електричної енергії на шинах підстанції приблизно можна визначити за значенням розрахункового активного навантаження та за часом використання максимального навантаження:

 

(2.7)

 

де – максимальне активне розрахункове навантаження ТП, кВт;

Т – час використання максимального навантаження [3-6], год.

 

 

ЛІТЕРАТУРА

3 с.36-43; 4 с.36-42; 5 с.111-121; 6 с.96-106; 7 с.111-162; 8 с.7-18, 301, 309; 9 с125-129, 138-176; 10 с.191-201.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Як визначається розрахункове активне навантаження на шинах ТП 10/0,4 кВ?

2. Як враховується потужність зовнішнього освітлення при виборі потужності споживчої ТП 10/0,4 кВ?

3. Як визначити повну потужність трансформатора споживчої
ТП 10/0,4 кВ?

4. Як виконується вибір номінальної потужності силового трансформатора?

5. Що таке економічний інтервал навантаження підстанції?

6. За якими умовами перевіряють вибрану номінальну потужність трансформатора?

7. Які параметри та характеристики впливають на вибір номінальної потужності трансформатора?

8. Що таке коефіцієнт систематичного навантаження і від чого він залежить?

9. Що таке час використання максимального навантаження?

10. Як визначається річне споживання енергії на шинах споживчих ТП 10/0,4 кВ?

Задача 2.1

Трансформаторна підстанція 10/0,4 кВ живить три повітряні лінії напругою 0,38 кВ. Навантаження ліній , кВт, наведено в таблиці 2.1. Для повітряної лінії №3 та взяті із задачі 1.1 (заняття 1). Визначити номінальну потужність силового трансформатора ТП 10/0,4 кВ та річне споживання електричної енергії на шинах підстанції.

 

Рисунок 2.1 – Схема підстанції 10/0,4 кВ

 

Таблиця 2.1 - Вихідні дані для розрахунку

Навантаження ліній , кВт	Рз.о., кВт	°С	Характер навантаження	Т, год
ПЛ №1	ПЛ №2	ПЛ №3
			3,4		Змішане

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Розрахункове активне навантаження (денне та вечірнє) на шинах ТП:

 

 

кВт.

 

 

кВт.

 

2. За літературою [2-4] визначаємо коефіцієнти потужності для споживчої ТП 10/0,4 кВ із змішаним навантаженням:

 

3. Повна розрахункова потужність ТП (денна та вечірня):

 

, .

 

кВА; кВА.

 

Так як кВА кВА, то за розрахункову потужність приймаємо кВА.

 

4. Номінальна потужність трансформатора при n = 1, за шкалою економічних інтервалів [4, 7] (Додаток А):

 

; .

 

Приймаємо трансформатор з номінальною потужністю кВА.

 

5. Коефіцієнт допустимого систематичного навантаження трансформатора [7] (Додаток А):

 

,

 

6. Прийняту номінальну потужність трансформатора перевіряємо за умови його роботи у нормальному режимі експлуатації із допустимим систематичним навантаженням:

 

;

 

Умова виконується. До встановлення на підстанції 10/0,4 кВ приймаємо один силовий трансформатор потужністю кВА.

7. Річне споживання електроенергії на шинах ТП при Т= 3000 [2-4]:

 

кВт×год.
Задача 2.2 (самостійно)

Споживча ТП 10/0,4 кВ живить три повітряні лінії напругою
0,38 кВ. Дані для розрахунку наведені в таблиці 2.2 по варіантам. Для по-

вітряної лінії №3 та рекомендується взяти із задачі 1.2 (за-

няття 1). Визначити номінальну потужність силового трансформатора ТП 10/0,4 кВ та річне споживання електричної енергії на шинах підстанції.

 

 

Рисунок 2.2 – Схема підстанції 10/0,4 кВ

 

Таблиця 2.2 – Вихідні дані для розрахунку

Варіант	Навантаження ліній , кВт	Рз.о., кВт	°С	Характер навантаження	Т, год
ПЛ №1	ПЛ №2	ПЛ №3
				11,3		Змішане
				18,0	–5	Комун.-побутове
				8,0	+5	Виробниче
				12,2	–10	Виробниче
				14,4	+10	Змішане
				10,5		Комун.-побутове
				18,1	–5	Змішане
				15,2	+5	Виробниче
				13,8	–10	Комун.-побутове
				13,1	+10	Виробниче
				6,3	+5	Виробниче

Задача 2.3 (самостійно)

Споживча ТП 10/0,4 кВ живить чотири повітряні лінії напругою
0,38 кВ. Дані для розрахунку наведені в таблиці 2.3 по варіантам. Для по-

вітряної лінії №3 та рекомендується взяти із задачі 1.3 (за-

няття 1). Визначити номінальну потужність силового трансформатора ТП 10/0,4 кВ та річне споживання електричної енергії на шинах підстанції.

 

Рисунок 2.3 – Схема підстанції 10/0,4 кВ

 

Таблиця 2.3 - Вихідні дані для розрахунку

Варіант	Навантаження ліній , кВт	Рз.о., кВт	°С	Характер навантаження	Т, год
ПЛ№1	ПЛ№2	ПЛ№3	ПЛ№4
					18,1	–5	Змішане
					15,2	+5	Виробниче
					13,8	–10	Комун.-побутове
					13,1	+10	Виробниче
					11,3		Змішане
					18,0	–5	Комун.-побутове
					8,0	+5	Виробниче
					12,2	–10	Виробниче
					14,4	+10	Змішане
					10,5		Комун.-побутове
					18,0	–5	Змішане

ЗАНЯТТЯ 3.