В соответствии с требованиями по обеспечению надежности ЭСН ЭП I категории должно быть два источника питания, для II категории рекомендуется два, но разрешается один. ЭП III категории могут получать питание от одного источника питания. ЦТП для ЭП I и II категорий выполняются двух трансформаторными, одно трансформаторные ЦТП устанавливаются для потребителей III категории и для небольшой мощности II категории.

Для сокращения номенклатуры складского резерва, мощность трансформаторов следует выбирать из стандартного ряда мощностей, так чтобы на одном предприятии было не более одной - двух мощностей.

Стандартный ряд мощностей, в кВА: 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500.

ЦТП размещают внутри цехов равномерно, с максимальным приближением к потребителю (не менее 200м). ЦТП по конструктивному исполнению делятся на: встроенные; пристроенные; внутрицеховые и отдельно стоящие.

Выбор мощности трансформаторов осуществляется по расчетным среднесменным нагрузкам: P_см; и Q_см

Для трансформаторов общего назначения масляных и сухих по ПУЭ допустимы длительные систематические перегрузки в нормальном режиме и длительные перегрузки в послеаварийном режиме.

Полная расчетная среднесменная мощность рассчитывается по формуле, в кВА:

где  - средняя нагрузка цеха за наиболее загруженную смену, кВА;

N - число трансформаторов;

K_загр. - коэффициент загрузки трансформатора

В среднем для расчета мощности трансформаторов для двух трансформаторной подстанции для расч К_загр=0,7. Это удовлетворяет условиям ПУЭ по перегрузки для масляных трансформаторов.

Для примера рассчитаем мощность трансформатора цеха №8 (Механический цех).

Активная мощность, потребляемая цехом, в кВт:

Р_{см.цеха} = Р_см.гр.А + Р_см.гр.Б

Рассчитываем: Р_{см.цеха} = 274 + 51,4 = 325кВт

Реактивная мощность, потребляемая цехом, в кВАР:

Q_{см.цеха} = Q_см.гр.А + Q _{см гр.Б}

Рассчитываем: Q_{см.цеха} = 356,2 + 66,82 = 423 кВАР

Полная мощность, потребляемая цехом, в кВА:

S_{см.цеха} =

Рассчитываем: S_{см.цеха} =  кВА

Определяем мощность трансформатора по (4.1):

Проверяем коэффициент загрузки:

К_загр =

Проверяем коэффициент загрузки.

К_загр =

Согласно ПУЭ:

Для электроприемников I категории К_загр от 0,6 до 0,7;

Для электроприемников II категории К_загр от 0,7 до 0,85.

Для однотрансформаторных ПС К_загр от 0,85 до 0,9

Рассчитанный коэффициент загрузки меньше допустимого, что дает возможность в дальнейшем для увеличения нагрузки в результате расширения сетей 0.4 кВ или замены электрооборудования на более мощное.

Результаты расчетов заносим в таблицу.

Выбор трансформаторов ГПП

Трансформаторы ГПП являются важнейшим звеном систем ЭСН, так как рассматриваются в качестве основных источников питания потребителей всего предприятия.

Для выбора трансформаторов необходимо знать уровни напряжения внешнего ЭСН и внутризаводских сетей.

Мощность трансформаторов выбирается из максимальной расчетной мощности предприятия, в кВА:

где S_р.пред – максимальная расчетная нагрузка предприятия, кВА;

N - число трансформаторов (как правило на ГПП устанавливается 2 трансформатора)

K_загр - коэффициент загрузки трансформатора (0,7)

Рассчитаем мощность трансформатора ГПП:

Из таблицы литературы [5, C.214 - 219] выбираем трансформатор напряжением 35 кВ типа ТМН – 4000/35, Uном= 4000 кВА, U_ВН= 35 кВ, U_НН= 11кВ, Pх.х.= 5600 Вт, Pк.з.=33,500 Вт, U_КЗ= 7,5%

Произведем расчет компенсации реактивной мощности.

Определим количество требуемой для предприятия реактивной мощности:

Для поддержания нормальной работы генераторов электрических станции в СЭС должно поддерживаться потребление определенного количества реактивной мощности, которое рассчитывается по формуле, в кВАР:

Q_{эн.сист} = Р_р.пред · tgφ_{эн.сист} (4.8)

где tg_{эн.сист} при проектировании принимается равным 0,4 кВАр/кВт

Q_{эн.сист} =  =1581,6 кВар

Если Q_{р предпр} ≤ Q _{эн.сист,} то искусственной компенсации не требуется.

Если Q_{р предпр} ≥ Q _{эн.сист,}

Q_треб = 2110,5-1581,6=528,9 кВА

Делим на 2 системы шин;

кВАР

Компенсацию реактивной мощности лучше выполнять со стороны 10 кВ.