Электроснабжение отделочной фабрики текстильного комбината (стр. 3 из 18)

Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путем технико-экономических расчетов с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1кВ; перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика нагрузки.

Данные для расчета:

Р_p0,4= 6297,2 кВт;

Q_p0,4= 4945,3 квар;

S_p0,4= 12179,6 кВА.

Отделочная фабрика текстильного комбината относится ко 2 категории потребителей, завод работает в три смены, следовательно, коэффициент загрузки трансформаторов К_зтр=0,8.

При плотности нагрузки напряжением 380 В до 0,5 кВА/м² принимаем трансформатор мощностью S_нт=1600 кВА.

Для каждой технологически концентрированной группы цеховых трансформаторов одинаковой мощности минимальное их число, необходимое для питания наибольшей расчетной активной нагрузки, рассчитывается по формуле:

где Р_{р 0,4} – суммарная расчетная активная нагрузка;

к_з – коэффициент загрузки трансформатора;

S_нт – принятая номинальная мощность трансформатора;

DN – добавка до ближайшего целого числа

Экономически целесообразное число трансформаторов определяется по формуле:

N_т.э = N_min + m,

где m – дополнительное число трансформаторов;

N_т.э - определяется удельными затратами на передачу реактивной мощности с учетом постоянных составляющих капитальных затрат З*_п/ст

З*_п/ст= 0,5; к_з = 0,8; N_min = 6; DN = 0,761.

Тогда из справочника по кривым определяем m, для нашего случая m =1, значит N_т.э =5+1=6 трансформаторов.

По выбранному числу трансформаторов определяют наибольшую реактивную мощность Q₁, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ, определяется по формуле:

Рисунок 1.1

Из условия баланса реактивной мощности на шинах 0,4 кВ определим величину Q_нбк1:

Q_{нбк 1}+Q₁=Q_{р 0,4}, отсюда

Q_{нбк 1}= Q_{р 0,4} - Q₁=4945,3 – 4396,3 = 549 квар

Дополнительная мощность Q_нбк2 НБК для данной группы трансформаторов определяется по формуле

Q_{нбк 2} =Q_{р 0,4} - Q_{нбк 1} - N_{т э} S_нт4945,3549 – 0,5 66403,7 квар

где 5 расчетный коэффициент;

=К1 К2 , сх. питания ТП).

К1=14; К2=40 - для трансформаторов мощностью Sнт6кВА согласно /таблице 2.1.,2.2., 13/.

Так как Q_нбк2<0, то принимаю Q_нбк2=0, отсюда следует, что

Q_нбк=Q_{нбк 1}+Q_{нбк 2} = 549 + 0 = 549 квар.

Определим мощность одной батареи конденсаторов, приходящуюся на каждый трансформатор:

Выбираем конденсатор НБК типа УКБН-0,38-100-150У30.

На основании расчетов составляем таблица 1.7 – «Распределение нагрузок цехов по ТП».

Т а б л и ц а 1.7 - Распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП
№ТП, Sн.тр, QНБК	№ цехов	РР0,4, кВт	QР0,4, квар	SР0,4, кВA	Кз	Ки
1	2	3	4	5	6
ТП1 (2х1600) Σ Sн =3200 кВА	1 2 3 4 5 осв.	32,5 99,1 111,35 1132,46 740,69 132,09	21,6 68,2 60,45 1031,44 536,49 71,37	39,00 120,32 126,70 1531,78 914,57 150,14
ТП1 (2х1600) Σ Sн =3200 кВА	Σ ТП1, кВт	2248,22	1789,51	2873,47	1,25633
ТП2 (2х1600) Σ Sн =3200 кВА	6 7 осв 9 10 11	192,0 1295,66 101,37 116,18 175,14 137,73	77,0 1132,05 8,44 50,68 133,20 89,46 -400,0	206,90 1720,55 101,72 126,76 220,04 164,23
QНБК = 4х100	6 7 осв 9 10 11	192,0 1295,66 101,37 116,18 175,14 137,73	77,0 1132,05 8,44 50,68 133,20 89,46 -400,0	206,90 1720,55 101,72 126,76 220,04 164,23
Σ ТП2, кВт	2018,12	1490,85	2509,07	1,353665
Σ ТП1,2, кВт	4266,3	2880,4	5147,64	0,8
ТП3 (2х1600) Σ Sн = 3200 кВА	12 13 14 15 16 17 18 осв	55,68 336,80 97,41 886,1048 116,24 221,57 479,74 151,79	27,57 233,36 66,42 680,74 79,13 187,32 405,70 75,89 -200	62,13 409,74 117,90 1117,40 140,62 290,14 628,29
QНБК =2х100	12 13 14 15 16 17 18 осв	55,68 336,80 97,41 886,1048 116,24 221,57 479,74 151,79	27,57 233,36 66,42 680,74 79,13 187,32 405,70 75,89 -200	62,13 409,74 117,90 1117,40 140,62 290,14 628,29
Σ ТП 3, кВт	2345,33	1756,13	2929,95	1,305498
Σ ТП3 кВт	2345,33	1556,13	2814,63	0,8

1.6 Определение потерь в цеховых трансформаторах

Выбираем трансформатор ТСЗ-1600/6

U_вн=6 кВ, U_нн=0,4 кВ, DР_хх=4,2 кВт, DР_кз=16 кВт, U_кз% =5,5, I_хх%=1,5, соединение обмоток D/Y_о–11 (Л-5, Т.27.6)

Потери мощности в трансформаторах определяем по формулам

(7.1)

, (7.2)

где

(7.3)

(7.4)

Подставляем в формулы (7.1-7.4) каталожные данные:

(7.5)

1. ТП, ТП2

2. ТП3

3. Суммарные потери в трансформаторах:

1.7 Расчет нагрузки синхронных двигателей

На отделочной фабрике установлены следующие СД 6 кВ:

Насосы СТД-630-23УХЛ4: Р_н=630 кВт, S_ном=595 кВА, h=95,8%, I_п/I_н=5,66, М_макс/М_н= 2,08

Расчётная мощность СД:

Р _р.сд.=Р_ном×Кз (кВт)

Р_р.сд.=Р_ном×Кз=630×0,85=535,5 кВт.

Максимальная реактивная мощность СД (по условию устойчивой работы):

, где

Р_ном – номинальная активная мощность двигателя;

К_п.р.м. – коэффициент перегрузки по реактивной мощности (определяется по справочным данным);

Кпд – коэффициент полезного действия.