Технико-экономический расчет по выбору числа и мощности трансформаторов.

    Намечаю два варианта трансформатора:

1. 2*250 кВА

2. 2*160 кВА

По каталогу на трансформаторы выбираю трансформаторы и выписываю их основные характеристики: ∆P_x.x; ∆P_к.з; U_к.з%; i_x.x%, где:

∆P_x.x – потери холостого хода трансформатора;

∆P_к.з – потери короткого замыкания трансформатора;

U_к.з% - напряжение короткого замыкания в %;

i_x.x% - ток холостого хода трансформатора.

 

Таблица №3.Технические данные трансформатора

Трансформаторы	Pх.х к Вт	Uк %	Iх %	∆ Pк.з кВт	к, руб.
ТМ – 250/10	0,61	5,5	1,9	3,7	780000
ТМ – 160/10	0,45	5,5	1,9	2,6	550000

Расчеты

2)Расчеты для трансформатора ТМ –160/10:

_∆Q_кз = U_к% / 100 * S_н = 5,5/100*160=8,8кВар (11)[1]

Где U_к%- напряжение в процентах; S_н – номинальная мощность трансформатора

_∆Q_х.х=I_х% /100*S_н=1,9/100*160=3 кВар           (12)[1]

Где I_х% - ток в процентах; S_н – номинальная мощность трансформатора

 

    Строю типовой график нагрузки для данного цеха.

рис.1 Ти повой график

 

Нахожу текущую мощность в именованных единицах по формуле

P_тек = (13) [1]

Q_тек = (Q_тек – Q_тек) (14)[1]

 S_тек =         (15)[1]

P_тек1 = = 214 кВт

 Q_тек = (187,7– 110) = 77,7 квар

S_тек = = 226 кВА

 

Остальные расчеты аналогичны данные занесены в таблицу 2

Таблица 4.

№	Pтек,%	Pтек, кВт	Qтек,%	Qтек, квар	Sтек, кВА
1	100	214	100	77,7	226
2	90	192	95	276,2	204
3	80	171	85	264,8	182
4	65	139	80	247,7	150
5	50	107	70	199,3	118
6	32	68,5	58	170,8	80
7	10	21,4	32	23,2	31,5
8	5	10,7	25	18,2	21,1

 

рис.2 Т иповой график

 

          

1) Определяю коэффициент загрузки трансформатора на каждой ступени по формуле к_з1=S₁ /S_ном*2 (16) [1]

Где S₁ - мощность первой ступени

S_ном  -номинальная мощность трансформатора

к_з1 = 226/2*160 =0,7

Определяю (_∆Р_х.х+К_п.п*Q_х.х)

(_∆Р_х.х+К_п.п*Q_х.х)= 0,45+0,04*4,8 =0,64

Определяю (_∆Р_к.з+К_п.п*Q_к.з)

(_∆Р_к.з+К_п.п*Q_к.з)= 2,6+0,04*8,8 =2,9

2) Определяю потери в трансформаторе на каждой ступени по формуле

Р₁=(_∆Р_х.х+К_п.п*Q_х.х)+к_з²(_∆Р_к.з+К_п.п*Q_к.з) (17) [1]

Где К_п.п  коэффициент приведения потерь и равен (0.02 – 0.04) кВт/квар

∆P₁ = (0,45+0,04*4,8)+0.7²(2,6+0,04*8,8) = 2,061 кВт

3)Определяю потери энергии ∆W

∆W = ∆P*T             (18)[1]

где T время действия нагрузки.

∆W = ∆P*T =2,061*1000=2061 кВт*ч

Полученные данные заношу в таблицу 3

4) Складываю потери энергии на каждой ступени. (получаю годовые потери)

∑W = ∆W₁+∆W₂+∆W₃+…+∆Wn 19[1]

Полученные данные заношу в таблицу 3

5)определяю экономическую стоимость потерь

С_n=С*∑W    (20)[1]

Где C стоимость одного кВт, равная 3 рублям

Таблица №5. Данные трансформаторов.

ТМ-250 / 10

№ S к_з (_∆Р_х.х+К_п.п* Q _х.х) (_∆Р_к.з+К_п.п* Q _к.з) ∆P T ∆W ∑∆W 1 226 0.45

0.8

4.25

1.66 1000 1660

10108

2 204,5 0.4 1.48 1750 2590 3 182 0.36 1.35 1000 1350 4 150 0.3 1.18 500 590 5 118 0.23 1.02 500 510 6 80,4 0.16 0.9 2000 1800                                            

ТМ-160 / 10

1 226 0.7

0.64

2.9

2.06 1000 2060

10849

2 204,5 0.63 1.8 1750 3150 3 182 0.57 1.6 1000 1600 4 150 0.46 1.25 500 625 5 118 0.36 1 500 500 6 80,4 0.25 0.8 2000 1600                        

    4) C_n1 = 3*10849= 32547руб.

 C_n2 = 3*10108=30324 руб.

 

5) C_а1 = 0.2*550000 = 110000 руб.

C_а2 = 0.2*780000 = 156000 руб.

 

Определяю годовые эксплуатационные расходы которые складываются C_а и C_n. C_э = C_а + C_n.

C_э1 = 32547+ 110000 = 142547 руб.

C_э2 = 30324 + 156000 = 186324руб.

 

 К₁ < К₂             => выбираю трансформатор ТМ – 160/10, т.к.

C_э1 < C_э2          эксплуатационные и начальные затраты на трансформатор меньше, чем у трансформатора ТМ-250/10

 

 

 

    2.4 Конструктивное выполнение цеховой сети и подстанции.

Применение комплектной трансформаторной подстанции позволяет расположить ее внутри цеха на свободной территории с максимальным приближением к потребителям. КТП имеет защиту со стороны высшего напряжения предохранители и выключатели нагрузки: со стороны низшего напряжения-автоматы(ВАВ).

Выбираю цеховую подстанцию КТП- 160 и устанавливаю её в компрессорной.

 

Таблица№6.Данные КТП

	Сторона ВН			Сторона НН
Тип	Ном.Напр	Тр-ра	Плавк.вставки	Тр-ра	Линия 1	Линия 2	Линия 3	Линия наруж. освещения
КТП-160/10	6	15,4	31,5	231	80	160	100	16
	10	9,25	20

Я выбираю КТП, т.к они поставляются с заводов полностью собранными или

подготовленным к сборам.

КТП применяется в постоянных, а также во временных электроустановках промышленных предприятий транспортабельны и просты для монтажа и демонтажа, что позволяет переводить их на другие объекты.

Для распределения электроэнергии выбираю рационально – магистральную схему.

Расчет силовой сети цеха.

1)Выбираем КПД двигателя и соs£ по справочнику «Асинхронные дви гатели серии 4А».

Получаем n=0,85, соs£=0,7. K_I=7

                                     Таблица №7.

№	I, A	Sмм2	Iдоп,А	Iн.р	Iн.а	Тип	Iмгн	1,25Iпуск	Iдоп	Sмм2
1	65	16	75	80	80

А3710Б

800 568 90 25 2 76 25 90 80 80 800 665 90 25 3 76 25 90 80 80 800 665 90 25 4  127 50 150 125 160 1250 1111 150 50 5 10 2,5 19 20 40 200 87,5 23 4 6 10 2,5 19 20 40 200 87,5 23 4 7 25 6 30 25 40 250 218 30 6 8 10 2,5 19 20 40 200 87,5 23 4 9 7 2,5 19 20 40 200 61 23 4 11 6 2,5 19 20 40 200 52 23 4 13 25 2,5 19 25 40 250 218 23 4 14 35 10 39  40 40  400 306 55 16 15 38 10 39 40 40 400 332 55 16 16 17 2,5 19  20 40 200 148 23 4 17 10 2,5 19 20 40  200 87,5 23 4 18 46 16 55 50 80  500 402 55 16 19 43 16 55 50 80  500 376 55 16 22 30 6 30 32 40  320 262 30 6 23 51 16 55 50 80  500 446 55 16 24 25 4 40 25 40  250 218 30 4 25 16 2,5 19 20 40  200 140 23 4

 

Определяем токи приемников

I=P_н /√3*U*cos£n (21) [1]

Где P_н – номинальная мощность приемника; U- напряжение сети

cos£ =0.85; n=КПД, n=0,85

I₁=P_н /√3*U*cos£n=25000/√3*380*0,7*0,85=65 А

Если провода проложены в взрывоопасной среде то, I=I₁*1,25=81,2A

Остальные расчеты аналогичны, данные в таблице.