Величина напряжения питания главной понизительной подстанции предприятия определяется наличием конкретных источников питания, уровнями напряжения на них, расстоянием от главной понизительной подстанции до этих источников, возможность сооружения воздушных линий для передачи электроэнергии и другими факторами.

Из всех возможных вариантов внешнего электроснабжения нужно выбрать оптимальный, т.е. имеющий наилучшие технико-экономические показатели. Для этого, прежде всего, следует найти величину рационального напряжения, которую возможно оценить по приближенной формуле Стилла:

U_р.рац = 4,34∙  ,                                                                                                                                                                          (3.1)

где l – длина питающей линии главной понизительной подстанции, км;

 Р_р.n – расчетная нагрузка предприятия на стороне низшего напряжения, кВт.

Расчетная активная нагрузка предприятия:

Р_р.n = ( Р_р.н + Р_р.В + ∆Р_mΣ) + Р_{р.о ,}                                                                                                                                                                                                                                                                                           (3.2)

где Р_р.н, Р_р.В – расчетные низковольтная и высоковольтная нагрузка всех цехов предприятия, кВт;

 ∆Р_mΣ – суммарные потери активной мощности в трансформаторах цеховых трансформаторных подстанций, кВт;

 Р_р.о – расчетная активная освещения цехов и территории, кВт.

Р_р.n = 27164 кВт.

Подставив все найденные данные в формулу (3.1) найдем рациональное напряжение:

U_р.рац = 64,27 кВ.

Для сравнения заданы два варианта внешнего электроснабжения предприятия 35 и 110 кВ.

Полная расчетная нагрузка предприятия, необходимая для выбора трансформаторов ГПП:

S_р =  ,                                                                                                                                                                                       (3.3)

где Q_э1 – экономически целесообразная реактивная мощность на стороне внешнего напряжения ГПП, потребляемая предприятием от энергосистемы (tgφ₃₅ = 0,27;tgφ₁₁₀ = 0,31);

Q_э1 = Р_р.n∙ tgφ ;                                                                                                                                                                                                                                                   (3.4)

∆Q_гпп = 0,07∙  ,                                                                                                                                                                                                    (3.5)

где ∆Q_гпп – потери реактивной мощности в трансформаторах ГПП, кВАр.

Результаты расчетов сведем в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 выбор трансформаторов на ГПП.

Мощность трансформаторов ГПП выбирается исходя из соотношения:

S_т =  .                                                                                                                                                                                      (3.6)

На главной понизительной подстанции устанавливаем два трансформатора, что обеспечивает необходимую надежность при достаточно простой схеме и конструкции главной понизительной подстанции. Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме работы не должен превышать 0,7.

Варианты схем электроснабжения предприятия на напряжение 35 и 110 кВ представлены на рисунках 3.1 и 3.2 соответственно.

Рисунок 3.1- Вариант схемы электроснабжения предприятия на напряжение 35 кВ.

Рисунок 3.2- Вариант схемы электроснабжения предприятия на напряжение 110 кВ