Целью расчета является определение суммарной мощности всех потребителей для определения расчетной мощности главных понижающих трансформаторов и выбора их типов, а также определение полной мощности подстанции. Исходные данные, требуемые для расчета всех типов подстанций, приведены в общих указаниях. Расчетная мощность главных понижающих трансформаторов для различных типов подстанций определяется нагрузкой их вторичных обмоток (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1- Потребители мощности главных понижающих трансформаторов
2.2 Мощность нетяговых потребителей
Для каждого потребителя вычисляется наибольшая активная мощность Pmax по заданным значениям установленной мощности потребителей Руи коэффициента спроса Кс, учитывающего режим работы, нагрузку и КПД потребителей, кВт:
Pmaxn = Pyn Kcn , (2.4)
где n = 1, 2, 3… номера потребителей электрической энергии.
На основании заданных типовых суточных графиков активной нагрузки
потребителей и рассчитанных наибольших активных мощностей вычисляют
активные нагрузки потребителей для каждого часа суток по выражению, кВт:
(2.5)
где - значение мощности в процентах из типового графика для n-го потребителя в t час;
100 – переводной коэффициент из процентов в относительные единицы.
Рассчитанные нагрузки сведены в таблицу 2.2.
Таблица 2.2-Расчет активных нагрузок потребителей
Часы
сутки
Активные нагрузки, кВт
Сельскохозяйственный завод
Стройматериалы
Пищевая промышленность
Освещение и и бытовая нагрузка
Водоснабжение
Освещение и и бытовая нагрузка
∑Pmax
1
140,25
495
840
190,125
250
225
2140,375
2
116,875
561
900
211,025
200
135
2123,9
3
116,875
495
840
190,125
200
135
1971
4
420,75
561
780
211,025
200
78,75
2251,525
5
420,75
528
840
232,375
200
78,75
2299,875
6
467,5
501
900
253,5
200
78,75
2460,75
7
444,125
594
1020
329,55
250
78,75
2716,425
8
327,25
495
1140
409,825
250
0
2622,075
9
187
627
1200
367,575
150
0
2531,575
10
187
660
1200
359,125
200
0
2606,125
11
280,5
627
1140
422,5
200
0
2670
12
374
627
1080
316,875
200
0
2597,875
13
420,75
594
1140
228,15
150
0
2532,9
14
397,375
594
1080
304,2
200
0
2575,575
15
233,75
594
1020
409,825
250
0
2507,575
16
187
627
1020
371,8
200
0
2405,8
17
187
660
1080
405,6
200
0
2532,6
18
210,375
627
1020
249,275
200
0
2306,65
19
210,375
660
1020
278,85
200
0
2369,225
20
210,375
627
1020
350,675
200
0
2408,05
21
210,375
627
900
338
200
0
2275,375
22
163,625
594
900
325,325
200
0
2182,95
23
3506,25
462
840
266,175
200
0
1908,425
24
4125
462
840
253,5
200
0
1895,75
Из таблицы видно, что наибольшая активная нагрузка потребителей
произошла в 7 часов.
Для определения наибольшей полной мощности потребителей необходимо рассчитать их реактивные мощности и суммарную реактивную мощность для наибольшей суммарной нагрузки.
(2.6)
где Рn- активная мощность потребителя, попавшая в час наибольшей суммарной нагрузки, кВт;
- тангенс угла φ, определяемый для каждого потребителя по заданному коэффициенту мощности Км=cosφ,
кВАр;
кВАр;
кВАр;
кВАр;
кВАр;
кВАр.
Суммарная реактивная мощность всех потребителей в кВАр
(2.8)
Рассчитанные значения суммарной активной и реактивной мощностей позволяют определить полную мощность нетяговых потребителей на шинах вторичного напряжения подстанций.Полная мощность определяется учетом потерь в высоковольтных сетях и в трансформаторных подстанций. При этом принимаются равными 1-2% от полной мощности, а принимаются в пределах 5-8%.
Полная мощность потребителей определяется геометрической суммой активной и реактивной мощностей по формуле:
(2.15)
где Рпост- постоянные потери,%;
Рпер- переменные потери,%;
- суммарная активная мощность потребителей, кВт;
- суммарная реактивная мощность потребителей, кВАр.
2.3Расчет мощности собственных нужд подстанции
Мощность собственных нужд выбирают исходя их мощности, необходимой для питания собственных нужд постоянного тока, то есть всех вспомогательных устройств, необходимых для эксплуатации их в нормальных и аварийных режимах.
(2.16)
кВА
По рассчитанной мощности собственных нужд производим выбор трансформатора, исходя из условия:
S н.тр. S с.н, кВА;
25кВА≥3,55кВА
Характеристики выбранного трансформатора собственных нужд приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3-Технические характеристики выбранного трансформатора собственных нужд
Тип
Номинальная мощность
Номинальное напряжение обмоток
Потери
Ток холостого хода
Напряжение короткого замыкания
Sн.тр, кВА
U1н, кВ
U2н, кВ
ΔРх.х, кВт
ΔРк.з, кВт
Ix.x, %
Uк, %
ТМ-25/10
25
10
0,4
0,105
0,6
3,2
4,5
2.4 Полная расчетная мощность для выбора главных понижающих трансформаторов
Полная расчетная мощность для выбора главных понижающих трансформаторов определяется по формуле:
Smax=(S10+)× Кр , (2.13)
гдеS10 – мощность на шинах 10 кВ;
Sп35 – мощность нетяговых потребителей 35кВ;
Кр–коэффициент неодновременности максимумов нагрузок на шинах10 и 35кВ, Кр=0,9-0,95.
Smax=(889,6+3,55+2554,23) 3171,58 кВА
2.5Выбор главных понижающих трансформаторов
Число главных понижающих трансформаторов на подстанциях определяется категорией потребителей и, как правило, их устанавливается два с учётом надёжного электроснабжения при аварийном отключении одного из трансформаторов.
Мощность главных понижающих трансформаторов рекомендуется определять исходя из условий аварийного режима по формуле:
где - суммарная полная нагрузка первичной обмотки трансформатора;
2019-05-24
3471
Обсуждений (0)
Kcn , (2.4) 
(2.5) 
- значение мощности в процентах из типового графика для n-го потребителя в t час;
(2.6) 
- тангенс угла φ, определяемый для каждого потребителя по заданному коэффициенту мощности Км=cosφ,
кВАр;
кВАр;
кВАр;
кВАр;
кВАр;
кВАр.
в кВАр
(2.8)
(2.15)
- суммарная активная мощность потребителей, кВт;
(2.16)
кВА
S с.н, кВА;
)× Кр , (2.13) 
3171,58 кВА
- суммарная полная нагрузка первичной обмотки трансформатора; 
-0-11
(2.16)
– мощность главного понижающего трансформатора, кВА;
– число установленных на проектируемой подстанции главных понижающих трансформаторов.