Расчет электрических нагрузок, выбор числа и мощности трансформаторов цеховой трансформаторной подстанции.

На основании расчетов электрических нагрузок производится выбор основных элементов электрической сети. В частности, расчетная мощность (расчетный ток) служит основой при выборе номинальных токов защитно-коммутационных аппаратов и сечений, токопроводящих жил проводов и кабелей в распределительных и групповых сетях.

Завышение ожидаемых нагрузок приводит к удорожанию строительству перерасходу проводникового материала сетей, к неоправданному увеличению установленной мощности трансформаторов и другого электрооборудования.

Занижение - может привести к уменьшению пропускной способности электрических сетей, перегреву проводов, кабелей, трансформаторов к лишним потерям мощности.

Для распределительных сетей ресчётная мощность определяется по номинальной мощности (паспортной) присоединённых электроприёмников. При этом мощность электроприёмников, работающих в повторно кратковременном режиме приводят к длительному режиму.

1. Расчет максимально активной нагрузки по 0.4 кВ
Pmax 0.4 = Pном * Кс
где Рном - суммарная номинальная активная мощность электропримеников 0.4 кВ, кВт
Кс - коэффециент спроса для данных электроприёмников.
Pmax 0.4 = 19*0.52=9,88кВт

2. Расчет максимальной реактивной нагрузки
Qmax 0.4 =* Ртах 0.4 * tg ф
Где tg ф — коэффициент активной и реактивной мощности (таблица 1)
Qmax 0.4 = 9.88 * 0.5=5.1 кВ Ар

3. Определяем осветительную нагрузку Рmах осв
Рmах осв = Рном осв * Кс(3)
где Рном осв - номинальная нагрузка сети освещения компрессорной кВт
Кс - для осветительной нагрузки
Рmах осв =* 5,55 * 1-5,55 Кв 

4. Определяем полную максимальную нагрузку 0.4 кВ - Smax 0.4
Smax 0.4 = V(Pmax 0.4 + Рmах.осв.)2 + VQmax 0.42
Smax 0.4 = V(9.8+5.55)2 + 5.12 = 16.25 кВ

5. Определяем расчетную мощность по 0.4 кВ
Spac4 = Smax 0.4 * Ку
Где Ку - это коэффециент участия данных электроприёмников в максимуме нагрузки
SpacH-16,25*0.9 = 14,6 кВт

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий является одним из важных вопросов электроснабжения и построения рациональных сетей. В нормальных условиях трансформаторы должны обеспечивать питание всех потребителей; предприятия при их номинальной нагрузке.

Число трансформаторов на подстанции определяется требованием надёжности электроснабжения. С таким подходом наилучшим является вариант с установкой двух трансформаторов, обеспечивающих бесперебойное электроснабжение потребителей цеха любых категорий. Однако, если в цехе установлены приёмники только II и III категории, то более экономичными, обычно, являются однотрансформаторные подстанции.

При проектировании внутризаводских сетей установка однотрансформаторных подстанций выполняется в том случае когда обеспечивается резервирование потребителей по сети низкого напряжения, а так же, когда возможна замена поврежденного трансформатора в течение нормируемого времени.

По расчетной мощности выбираем 2 трансформатора ТМ-400/10

Данные трансформатора

Pкз =7,6кВт 1x.x.= 20%

Px.x.= 11,68кВт UK3 * 5,5%

Определяем коэффициент нагрузки трансформатора в нормальном аварийном режиме

Кз-Sрас4/Sном ip

Кзав=14,6/400=0.0365

Кзн=14,6/2*400=0.01825

Расчёт потерь в трансформаторе

АР=(АРхх+ДРкз*КЗав2)*2

АР=(1.68+7.6*0.0365)*2=9.51 кВт

AQ=2*Sном/100*(Ixx+Uкз*КЗав2)

AQ=2*630/100*(2.0+5.5*0.0365)

По тому же методу рассчитываем нагрузку на 6 кВ

Pmax=Pном6*Кс6

где Рном6 -номинальная активная мощность электроприёмников 6 кВ

Кс6 -коэффициент спроса для электроприёмников 6 кВ

Pmax6=2600*0.65=1690 кВт

Qmax6-Pmax6*tg ф

где tg ф -коэффициент активной и реактивной мощности (таблица1)

Qmax6=1690*0.56=946.4

Smax=

=1979.08 кВА

Sp=1979.08*0.9=1781.172кВа