Мощность ктп – Таблица КТП ТП трансформаторные подстанции мощности

alexxlab | 05.08.2019 | 0 | Разное

Как выбрать комплектную трансформаторную подстанцию КТП

Для того чтобы выбрать комплектную трансформаторную подстанцию, нужно четко понимать область ее применения, из чего состоит данная электротехническая установка и принцип ее работы.

Области применения трансформаторных подстанций

• поселки, ПГТ, города, микро районы, села, коттеджные и дачные поселки
• промышленные зоны, карьеры, заводы крупного и мелкого производства, цеха

Комплектная трансформаторная станция со стоит из следующих элементов:

• устройства ввода высокого напряжения
• силового трансформатора (масляного или сухого)
• распределительного элемента для отвода напряжения
• соединительных устройств и различного вспомогательного оборудования

Принцип работы КТП является прием из высоковольтной линии трехфазного электрического тока частотой 50 Гц номинальным напряжением 6-10 киловольт, преобразование данной энергии через силовой трансформатор, и получение при выходе потребительской энергии напряжением 0,4 киловольта.

Выбор подстанции по виду подключения на высоковольтные линии. КТП делятся на подстанции проходного и тупикового типа. Отличаются они тем, что подстанции тупикового вида (типа) могут подключаться только к одной высоковольтной линии, а проходного к двум.

При выборе КТП обращается основное внимание на мощность силового трансформатора, область в которой будет эксплуатироваться подстанция (по климатическому исполнению и условиям размещения), а также на само типовое исполнение КТП.

Мощности силового трансформатора, первичное напряжение, ток А подстанции:

• 25 кВА; 6(10) кВ; 250 А
• 40 кВА; 6(10) кВ; 250 А
• 63 кВа; 6(10) кВ;  250 А
• 100 кВа; 6(10), 20(35) кВ;  250 А
• 160 кВа; 6(10), 20(35) кВ;  250 А
• 250 кВа; 6(10), 20(35) кВ; 400 А
• 400 кВа; 6(10), 20(35) кВ; 630-1000 А
• 630 кВа; 6(10), 20(35) кВ; 800-1250 А
• 1000 кВа; 6(10), 20(35) кВ; 1600 А
• 1600 кВа; 6(10), 20(35) кВ; 2000-2500 А
• 2500 кВа; 6(10), 20(35) кВ; 3200 А

Область эксплуатации подстанции по климатическому исполнению и условиям размещения:

Климатическое исполнение:

• У — умеренный климат (от +45С до -45С)
• ХЛ — колодный климат (от +40 до -60 С)
• Т — тропический климат (от +40 С до +1 С)
• М — морской умеренно холодный климат ( от +40 С до -40 С)
• О — общеклиматическое исполнение, кроме морского ( от +50 С до -60 С)
• ОМ — общеклиматическое морское исполнение (от +45С  до  -40С)
• В — все климатические исполнения ( от +50 С до – 60 С)

Категория размещения:

1. открытый воздух
2. открытый воздух без попадания солнечных лучей и осадков
3. закрытое помещение без регулировки климат контроля
4. закрытое помещение с отоплением и вентиляцией
5. помещения с высокой влажностью

Типовое исполнение КТП:

• Киоскового типа (КТПК)
• Мачтового типа (КТПМ)
• Проходного типа (КТПП)
• Тупикового типа (КТПТ)
• Передвижного типа (КТПП)
• Столбовые (КТПС)
• Блочного типа (БКТП)

Также при выборе КТП нужно учесть дополнительную возможную комплектацию прилагаемую к подстанции:

• освещение улицы
• внутренне освещение
• счетчик учета электроэнергии
• автоматические или механические выключателя освещения, отопления
• охранная и пожарная сигнализация, антивандальная система
• камеры видеонаблюдения
• охлаждение подстанции при помощи дополнительного вентилятора и прочее.

Общая совокупность приведенных выше параметров поможет выбрать нужный вид КТП.

tr-ktp.ru

Из чего состоит КТП и что туда входит

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) — это электрическая установка, рассчитанная на прием напряжения в 6-10 кВ, преобразование его в электрический ток в 0,4 кВ, т.е. в потребительскую электроэнергию, с дальнейшим распределением потребителю бытовой сети.

В конструкции присутсвует

• распределительное устройство высшего напряжения — РУВН
• распределительное устройство низшего напряжения — РУНН
• силового трансформатора
• различное дополнительное и вспомогательное оборудование

РУВН

Распределительное устройство высшего напряжения РУВН служит для приема электрического напряжения одного класса напряжения 6-10 кВ.

• высоковольтных предохранителей — используется для защиты электрического комплектующего оборудования, силового трансформатора
• разъединителей — служат для создания видимого разрыва и изоляции частей системы электроустановки
• выключателей нагрузки — предназначены для отключения номинальных нагрузочных токов и сверхтоков при аварийных ситуациях
• КСО 393 с разъединителем — при мощности трансформатора от 25 до 160 кВ
• КСО 393 с выключателем нагрузки — при мощности трансформатора от  250 до 630 кВ
• КСО 203 с наличием вакуумного выключателя — при мощности трансформатора от 1000 до 2500 кВ
• комплектных низковольтных устройств (КНУ) — предназначены для приема и распределения трехфазного электрического переменного тока частотой в 50 Гц номинальным напряжение в 0,4 кВ

РУНН

• автоматических выключателей ввода и отходящих присоединений — служат для токовой защиты
• силовых рубильников — предназначенных для включения узлов находящихся под нагрузкой
• трансформаторов тока — применяются при включении различных измерительных аппаратов, является вспомогательным прибором
• шкаф для установки дополнительной системы обогрева подстанции и аппаратов для учета электрической энергии
• шкаф защиты и автоматики АВР (автоматический ввод резерва), его применение актуально для подстанций с двумя силовыми трансформаторами

Трансформатор

Силовой трансформатор на подстанции КТП устанавливается двух видов: масляный или сухой.

При наличии на КТП масляного трансформатора применяется нормальная изоляция. Также в этом случае полу подстанции предусмотрены отсеки для аварийного сброса масла из ТМ, сам же объем трансформаторного масле составляет около 60 кг.

При использовании на КТП сухого трансформатора применяется облегченная изоляция.

Дополнительное оборудование

Чтобы подключить КТП при помощи кабеля по воздуху к ближайшей ЛЭП, на ней используют следующее оборудование для воздушного ввода:

• опорные, штыревые и проходные изоляторы
• ограничители напряжения

Сама камера, портал высокого ввода крепится на крыше КТП при помощи болтов над отсеком РУВН или РУНН.

Для обеспечения безопасности людей обслуживающих КТП, на ней предусмотрен контур заземления. Его отсутствие на подстанции не допустимо. Он представляет собой металлическую полосу, соединенную с грунтом и уходящую в него на 40-50 см, нетоковедущих частей, служащих для вывода из системы блуждающих электрических токов, а также препятствует скоплению на электрическом оборудовании подстанции статического электричества.

tr-ktp.ru

Как рассчитать мощность КТП для частного дома, коттеджа, загородного дома

Дата публикации: 17 февраля 2017.

Первая задача, которую предстоит решить для электрификации коттеджа, это согласование его электрической мощности. Сколько может выделить местная электросеть и сколько нужно вам? Как провести расчет и не ошибиться? Чтобы в доме не отказывать себе в привычном «городском» комфорте, нужно запросить в местной электросети достаточную суммарную мощность. Потребности дома и возможности сети Далеко не всегда совпадают. Часто изношенное и устаревшее оборудование или жесткие лимиты на потребление электроэнергии, установленные для данного населенного пункта просто не позволяют выделить вам больше 10–15 кВт. Иными словами, домовладельца лишают возможности пользоваться многими электроприборами. Но если в администрации спрашивают, сколько киловатт вам требуется, вы должны быть готовы дать правильный и аргументированный ответ. Мощность бытовых электроприборов указывается в описании, прилагаемом к каждому из них, либо на задней стенке или днище устройства. Например, утюг потребляет в среднем 0,75 кВт/ч, стиральная и посудомоечная машины, а также печь СВЧ – порядка 1 кВт/ч. Накопительному электрическому водонагревателю потребуется 2–6 кВт/ч, а его проточному аналогу – 15–20 кВт/ч. Порядок действий:

• Узнать о возможностях местной сети еще до покупки дома или участка. Для этого обращаются в производственно-технический отдел сетевой организации. Может быть, подстанция находится так далеко, а качество энергии настолько плохое, что от покупки придется отказаться. Либо решать вопрос, по карману ли вам строительство собственной подстанции, покупка дополнительного трансформатора или протягивание сотен метров проводов большего сечения. Согласовать выделяемую мощность. В идеале нужно было бы сначала заказать проект электроустановки дома в специальной проектной организации. В этом проекте специалисты как раз учитывают все электрооборудование дома и режим его работы. Однако реалии таковы, что приходится сначала согласовывать выделяемую мощность, а уже потом обращаться в проектное бюро за составлением проекта.

• Для согласования пишут техническое задание. С этим заданием нужно обратиться в производственно-технический отдел сетевой организации. Именно на его основе местные специалисты выдадут вам технические условия на подключение дома к линии и определят доступную для него мощность электросети. В техническом задании приводят предварительный расчет. Чтобы рассчитать примерную необходимую мощность электросети, нужно сложить потребляемую мощность всей электротехники (освещения, бытовых приборов, силового оборудования), которую предполагается эксплуатировать. Главное, ничего не забыть и рассчитать все правильно, иначе выделенная сетевой организацией электрическая мощность дома окажется недостаточной. Расчет мощности сети. Пример расчета мощности освещения: в комнате используется 25 точечных светильников, в которых установлены 40-ваттные лампы накаливания. Умножаем 25 на 40 и получаем суммарную потребляемую мощность для освещения в данной комнате — 1 кВт/ч. Таким же образом считаем показатели для всех комнат и суммируем их. Полученная в итоге цифра покажет, сколько киловатт-час потребуется для освещения в доме. Сложить потребляемую мощность освещения, бытовых приборов и силового оборудования. Именно из этих данных получается электрическая мощность дома. Потребляемая мощность электрооборудования указана на каждом приборе. Чтобы посчитать мощность освещения, нужно перемножить число лампочек в каждом помещении на их предполагаемую мощность. Учесть все мелочи. Не забудьте про то, что определенная электрическая мощность нужна не только отопительному котлу, теплым полам, душевой гидромассажной кабине или «готовой» сауне. Постарайтесь учесть все вплоть до таких мелочей, как электророзжиг плиты, приводы для роль-ставен и ворот.

• Проект электрификации дома даёт приблизительное представление относительно потребляемой мощности. Однако часто полезно знать ориентировочную цифру потребляемой мощности и до заказа проекта отказаться от некоторых потребителей энергии, бытовых электрических приборов. Ориентировочность данные потребляемой мощности приведены в таблицы. Взяты они из технических паспортов на специальное оборудование. Для каждого потребителя электроэнергии, бытового электроприбора приведен примерный показатель потребляемой мощности, а также параметры напряжения электросети (однофазная сеть переменного тока – 220В, трехфазная – 380В). Следующим этапом является умножение полученной суммы на коэффициент одновременного пользования, зависящего от потребляемой мощности. Для примера стоит сказать следующее: при получении суммы потребителей, равной 32,8 кВт, таблица №1 иллюстрирует, что коэффициент спроса равен 0,6. Произведение 32,8 кВт на коэффициент 0,6 позволяет получить ориентировочный показатель мощности, которая будет потребляться домом, то есть 19,68 кВт. Самостоятельный предварительный расчет потребляемой электрической мощности дома. Основным показателем, рассчитываемым в проекте электрики частного дома, является общая потребляемая мощность. Заказав проект электрики, владелец частного дома обязательно получит цифру потребляемой мощности, которая будет в нем указана. Но часто бывает полезно понять ориентировочную потребляемую мощность еще до заказа проекта. Предварительный расчет поможет Вам определиться с величиной покупаемой мощности (если есть различные предложения), а также осмысленно подойти к своим потребностям в части энергопотребления. Иногда бывает выгоднее отказаться от некоторых потребителей электроэнергии, чем платить за лишние киловатты. Основой расчета общей потребляемой мощности частного дома, выполняемого в ходе проектирования электрики, являются нагрузки оконечных потребителей электроэнергии. Именно данные о примерном потреблении электричества элементами освещения, силовым оборудованием и бытовыми приборами, используемыми в Вашем доме, и дадут возможность проведения самостоятельной «прикидки» требуемых киловатт. Для самостоятельного расчета требуемой электрической мощности на Ваш дом, приводим таблицу «Ведомость потребителей электроэнергии (ориентировочная)» (Таблица № 1).

Таблица 1. Ведомость потребителей электроэнергии (ориентировочная).

Наименование оборудования	Рн, кВт (за ед.)	Uн, В сети
Лампа накаливания	0.5	220
Лампа люминесцентная	0,04	220
Лампа светодиодная	0,02	220
Лампа галогенная	0,04	220
Розеточное место	0,1	220
Холодильник	0,5	220
Электроплита	4	220
Кухонная вытяжка	0,3	220
Посудомоечная машина	1,5	220
Измельчитель отходов	0,4	220
Электроподжиг плиты	0,1	220
Аэрогриль	1,2	220
Чайник	2,3	220
Кофемашина	2,0	220
Стиральная машина	1,5	220
Духовой шкаф	1,2	220
Посудомоечная машина	1,2	220
СВЧ-печь	1,3	220
Гидромассажная ванна	0,6	220
Сауна	6,0	380
Котел электрический	12	380
Котел газовый	0,2	220
Насосное оборудование котельной	0,8	220
Система химводоподготовки	0,2	220
Привод ворот	0,4	220
Телевизор «Плазма»	0,4	220
Освещение улицы	1,0	220
Компьютерное место	0,9	220
Электрический теплый пол	0,8	220
Септик	0,65	220
Канализационно-напорная станция	1,5	220-380
Кондиционер	1,5	220
Вентиляционная установка	2,5	220-380
Сауна	7	220-380
Электрокамин	0,3	220
Проводы рольставен	0,3	220
Электрические полотенцесушители	0,75	220
Парогенератор	1,5	380
Скважный насос	2	220-380

Кроме данных, приведенных в таблице 1, для расчета также понадобится коэффициент спроса, значение которого четко определено нормативными документами и приведено в таблице № 2.

Таблица 2. Коэффициенты спроса (по нормативам).

Заявленная мощность, кВт	до 14	20	30	40	50	60	70 и более
Коэффициент спроса	0,8	0,65	0,6	0,55	0,5	0,48	0,45

Для того, чтобы самостоятельно рассчитать примерную потребляемую мощность, необходимо выбрать из списка потребителей, которые планируются к использованию и просуммировать их (предварительно умножив каждую позицию на количество потребителей одного типа). Далее необходимо умножить полученную сумму на коэффициент одновременного использования, который зависит от потребляемой мощности (таблица № 2). Пример: если сумма потребителей у вас получилась 32,8 кВт, то по таблице № 1 коэффициент спроса будет равен 0,6. Умножив 32,8 кВт на 0,6, получим ориентировочное значение потребляемой мощности (на дом) 19,68 кВт.

• Округлить результат в большую сторону и добавить 10–20% . Это нужно, чтобы системе не пришлось работать при пиковых нагрузках. Ведь результаты расчетов дают лишь общее представление о том, какая электрическая мощность необходима для дома. Не забывайте, что помимо освещения дома следует «просчитать» мощность ламп для освещения придомовой территории.
• Мощность КТП (комплектной трансформаторной подстанции) измеряется в кВА.

В чем отличие кВт от кВа Ответ:

Многие пишут достаточно сложно. Для простототы восприятия скажу что основным отличием является то что кВт как единица измерения принята в основном для электродвигателей, чтобы перевести кВа в кВт, нужно из кВа вычесть 20% и мы получим кВт с небольшой погрешностью, которой можно пренебречь. Например 1 кВа будет приблизительно равен 0,8 кВт.

elektromontaj-ural.ru

Мощность трансформаторной подстанции

Общая мощность трансформаторной подстанции напрямую зависит от количества и мощности установленных в ней автотрансформаторов. Этот показатель должен иметь техническое и экономическое обоснование, в особенности при электроснабжении промышленных предприятий. Параметры трансформаторов Параметры силовых трансформаторов, предназначенных для подстанции, определяются по специальной методике, с расчетом технико-экономических показателей. Также при расчетах принимаются во внимание степень надежности электроснабжения, расходование цветных металлов, а также требуемая суммарная мощность трансформаторов. При промышленном электроснабжении, применяется максимум две или три стандартные мощности, что делает автотрансформаторы взаимно заменяемыми. В самом оптимальном варианте, устанавливаемые трансформаторы должны иметь одну и ту же мощность, однако, на практике, это не всегда возможно выполнить. Другим критерием выбора являются схемы электрических соединений на подстанциях. Они в значительной степени влияют на величину капитальных затрат и ежегодных издержек на содержание всей системы электроснабжения. Электрические соединения напрямую влияют на эксплуатацию и режим работы подстанции. Оптимизация работы трансформаторов Для оптимизации работы и удешевления трансформаторных подстанций, осуществляются следующие технические мероприятия: Применяются схемы, в которых не предусмотрена установка выключателей со стороны наибольшего значения напряжения. В трансформаторах, установленных в цехах, со стороны максимального напряжения не должно быть каких-либо распределительных устройств. При устройстве радиальной схемы питания, силовой кабель непосредственно присоединяется к трансформатору. Когда применяется магистральная схема питания, присоединение силового кабеля осуществляется с помощью выключателя нагрузки или разъединителя. Выбор трансформаторов Выбор силовых трансформаторов производится, учитывая специфику их монтажа, окружающую температуру и другие факторы. В большинстве случаях применяются автотрансформаторы с двумя обмотками. Если имеются удаленные потребители со средней мощностью, используются трансформаторы с тремя обмотками. Таким образом, вся мощность трансформаторной подстанции складывается из суммарной мощности силовых трансформаторов. В современных условиях, для промышленных предприятий, поставляются подстанции, полностью укомплектованные в заводских условиях, позволяющие сразу вводить их в эксплуатацию.

electric-220.ru

Расчет мощности силовых трансформаторов

Трансформатор – элемент, использующийся для преобразования напряжений. Он входит в состав трансформаторной подстанции. Ее задача – передача электроэнергии от питающей линии (воздушной или кабельной) потребителям в объеме, достаточном для обеспечения всех режимов работы их электрооборудования.

Встраиваемая комплектная трансформаторная подстанция

В роли потребителей выступают жилые многоэтажные здания, поселки или деревни, заводы или отдельные их цеха. Подстанции, в зависимости от условий окружающей среды и экономических факторов, имеют различные конструкции: комплектные (в том числе киосковые, столбовые), встраиваемые, расположенные на открытом воздухе или в помещениях. Они могут располагаться в специально предназначенном для них здании или занимать отдельное помещение здания.

Выбор трансформаторов подразумевает определение его мощности и количества трансформаторов. От результатов зависят габариты и тип трансформаторных подстанций. При выборе учитываются факторы:

Критерий выбора	Определяемый параметр
Категория электроснабжения	Число трансформаторов
Перегрузочная способность	Мощность трансформаторов
Шкала стандартных мощностей
График распределения нагрузок по времени суток и дням недели
Режимов работы их соображений экономии

Выбор числа трансформаторов

Для трансформаторных подстанций используют схемы с одним или двумя трансформаторами. Распределительные устройства, в состав которых входит более 2 трансформаторов, встречаются только на предприятиях или электрических станциях, где применение небольшого их числа не соответствует условиям бесперебойности электроснабжения, условиям эксплуатации. Там экономически целесообразнее установить несколько трансформаторов сравнительно небольшой мощности, чем один или два мощных. Так проще проводить ремонт, дешевле обходится замена неисправного аппарата.

Устанавливают однотрансформаторные подстанции в случаях:

• электроснабжения потребителей III категории надежности;
• электроснабжения потребителей любых категорий, имеющих другие независимые линии питания и собственную автоматику резервирования, переключающую их на эти источники.

Но к однотрансформаторным подстанциям есть дополнительное требование. Потребители III категории по надежности электроснабжения, хоть и допускают питание от одного источника, но перерыв его ограничен временем в одни сутки. Это обязывает иметь эксплуатирующую организацию складской резерв трансформаторов для замены в случае аварийной ситуации. Расположение и конструкция подстанции не должны затруднять эту замену. При обслуживании группы однотрансформаторных подстанций мощности их трансформаторов, по возможности, выбираются одинаковыми, либо максимально сокращается количество вариантов мощностей. Это минимизирует количество оборудования, находящегося в резерве.

Киосковая подстанция

К потребителям третьей категории относятся:

• деревни и села;
• гаражные кооперативы;
• небольшие предприятия, остановка которых не приведет к массовому браку выпускаемой продукции, травмам, экологическому и экономическому ущербу, связанному с остановкой технологического процесса.

Схема питания потребителей III категории

Для потребителей, перерывы электроснабжения которых не допускаются или ограничиваются, применяют двухтрансформаторные подстанции.

Категория электроснабжения	Время возможного перерыва питания	Схема питания
I	Невозможно	Два независимых источника с АВР и собственный генератор
II	На время оперативного переключения питания	Два независимых источника
III	1 сутки	Один источник питания

Отличие в питании категорий I и II – в способе переключения питания. В первом случае оно происходит автоматически (схемой автоматического ввода резерва – АВР) и дополнительно имеется собственный независимый источник питания. Во втором – переключение осуществляется вручную. Но минимальное количество трансформаторов для питания таких объектов – не менее двух.

Схема питания потребителей II категории

В нормальном режиме работы каждый из двух трансформаторов питается по своей линии и снабжает электроэнергией половину потребителей подстанции. Эти потребители подключаются к шинам секции, питаемой трансформатором. Второй трансформатор питает вторую секцию шин, соединенную с первой секционным автоматом или рубильником.

В аварийном режиме трансформатор должен взять на себя нагрузку всей подстанции. Для этого включается секционный автоматический выключатель. Для потребителей первой категории его включает АВР, для второй включение производится вручную, для чего вместо автомата устанавливают рубильник

Поэтому мощность трансформаторов выбирается с учетом питания всей подстанции, а в нормальном режиме они недогружены. Экономически это нецелесообразно, поэтому, по возможности, усложняют схему электропитания. Имеющиеся потребители III категории в аварийном режиме отключают, что приводит к снижению требуемой мощности.

Выбор конструкции трансформатора

По способу охлаждения и изоляции обмоток трансформаторы выпускают:

• масляными;
• с синтетическими жидкостями;
• воздушными.

Масляный трансформатор

Наиболее распространенные – масляные трансформаторы. Их обмотки размещены в баках, заполненных маслом с повышенными изоляционными характеристиками (трансформаторное масло). Оно выполняет роль дополнительной изоляции между витками обмоток, обмотками разных фаз, разных напряжений и баком трансформатора. Циркулируя внутри бака, оно отводит тепло обмоток, выделяемое при работе. Для лучшего теплоотвода к корпусу трансформатора привариваются трубы дугообразной формы, позволяющие маслу циркулировать вне бака и охлаждаться за счет окружающего воздуха. Мощные масляные трансформаторы комплектуются вентиляторами, обдувающими элементы, в которых происходит охлаждение.

Недостаток масляных трансформаторов – риск возникновения пожара при внутренних повреждениях. Поэтому их можно устанавливать только в подстанциях, расположенных отдельно от зданий и сооружений.

Трансформатор с воздушным охлаждением (сухой)

При необходимости установить распределительное устройство с трансформатором поближе к нагрузке или во взрыво- или пожароопасных цехах, используются трансформаторы с воздушным охлаждением. Их обмотки изолированы материалами, облегчающими передачу тепла. Охлаждение происходит либо за счет естественной циркуляции воздуха, либо с помощью вентиляторов. Но охлаждение сухих трансформаторов все равно происходит хуже масляных.

Решить проблему пожарной безопасности позволяют трансформаторы с синтетическим диэлектриком. Их устройство похоже на конструкцию масляного трансформатора, но вместо масла в баке находится синтетическая жидкость, которая не так склонна к возгоранию, как трансформаторное масло.

Группы и схемы соединений

Критериями выбора группы электрических соединений разных фаз обмоток между собой являются:

1. Минимизация в сетях уровней высших гармоник. Это актуально при увеличении доли нелинейных нагрузок потребителей.
2. При несимметричной загрузке фаз трансформатора токи первичных обмоток должны выравниваться. Это стабилизирует режим работы сетей питания.
3. При питании четырехпроводных (пятипроводных) сетей трансформатор должен иметь минимальное сопротивление нулевой последовательности для токов короткого замыкания. Это облегчает защиту от замыканий на землю.

Для соблюдения условий №1 и №2 одна обмотка трансформатора соединяется в звезду, при соединении другой – в треугольник. При питании четырехпроводных сетей наилучшим вариантом считается схема Δ/Yo. Обмотки низшего напряжения соединяются в звезду с выведенным наружу нулевым ее выводом, используемым в качестве PEN-проводника (нулевого проводника).

Еще лучшими характеристиками обладает схема Y/Zo, у которой вторичные обмотки соединяются по схеме «зигзаг» с нулевым выводом.

Схема Y/Yo имеет больше недостатков, чем достоинств, и применяется редко.

Выбор мощности трансформатора

Типовые мощности трансформаторов стандартизированы.

Стандартные мощности трансформаторов
25	40	60	100	160	250	400	630	1000

Для расчета присоединенной к трансформатору мощности собираются и анализируются данные о подключенных к нему мощностях потребителей. Однозначно цифры сложить не получится, нужны данные о распределении нагрузок по времени. Потребление электроэнергии многоквартирным домом варьируется не только в течение суток, но и по временам года: зимой в квартирах работают электрообогреватели, летом – вентиляторы и кондиционеры. Типовые графики нагрузок и величины потребляемых мощностей для многоквартирных домов определяются из справочников.

Для расчета мощностей на промышленных предприятиях требуется знание принципов работы их технологического оборудования, порядок его включения в работу. Определяется режим максимальной загрузки, когда в работу включено наибольшее число потребителей (Sмакс). Но все потребители одновременно включиться не могут никогда. Но при расчетах требуется учитывать и возможное расширение производственных мощностей, а также – вероятность в дальнейшем подключения дополнительных потребителей к трансформатору.

Учитывая число трансформаторов на подстанции (N) мощность каждого рассчитывают по формуле, затем выбирают из таблицы ближайшее большее значение:

В этой формуле Кз – коэффициент загрузки трансформатора. Это отношение потребляемой мощности в максимальном режиме к номинальной мощности аппарата. Работа с необоснованно пониженным коэффициентом загрузки экономически не выгодна. Для потребителей, в зависимости от категории бесперебойности электроснабжения, рекомендуются коэффициенты:

Категория потребителей	Коэффициент загрузки
I	0,65-0,7
II	0,7-0,8
II	0,9-0,95

Из таблицы видно, что коэффициент загрузки учитывает взятия одним трансформатором дополнительной нагрузки, переходящей к нему при выходе из строя другого трансформатора или его питающей линии. Но он ограничивает перегрузку трансформатора, оставляя по мощности некоторый запас.

Систематические перегрузки трансформаторов возможны, но их время и величина ограничиваются требованиями заводов-изготовителей этих устройств. По правилам ПТЭЭП длительная перегрузка трансформаторов с масляным или синтетическим диэлектриком ограничивается до 5%.

Отдельно ПТЭЭП определяется длительность аварийных перегрузок в зависимости от их величины.

Для масляных трансформаторов:

Величина перегрузки, %	30	45	60	75	100
Длительность, мин	120	80	45	20	10

Для сухих трансформаторов:

Величина перегрузки, %	20	30	40	50	60
Длительность, мин	60	45	32	18	5

Из таблиц видно, что сухие трансформаторы к перегрузкам более критичны.

Оцените качество статьи:

electric-tolk.ru

Выбор числа и мощности трансформаторных подстанций — КиберПедия

 

Число и мощность ТП, а также установленных в них трансформаторов оказывают существенное влияние на технико-эконо-мические показатели системы электроснабжения в целом. От правильного выбора числа и мощности трансформаторов ТП, их размещения на территории города зависит эффективность функционирования системы в целом [22].

Основополагающим фактором при выборе числа трансформаторов ТП является категория надежности и выбранная, в разделе 3, схема электроснабжения подключенных потребителей. В частности, для питания потребителей I категории и ответственных потребителей II категории применяются двухтрансформаторные подстанции в сочетании с двухлучевыми схемами питания. Каждый трансформатор при этом питается отдельной линией, подключенной к независимому источнику питания. В случае выхода из строя одного из трансформаторов другой, в соответствии с допустимой по ПУЭ аварийной перегрузкой, обеспечивает питание почти всех потребителей, подключенных к ТП. Перевод нагрузки с вышедшего из строя трансформатора на оставшийся в работе должен осуществляться автоматически.

Для питания потребителей II и III категории в зависимости от суммарной их нагрузки могут применяться как двух-, так и однотрансформаторные подстанции в сочетании с петлевыми схемами питания. Причем при применении однотрансформаторных ТП питание потребителей II категории в аварийном режиме осуществляется от ближайшей ТП посредством перемычки.

Однотрансформаторные ТП могут быть также применены
и для питания потребителей I категории, если их мощность не превышает 15–20% мощности ТП. Резервирование этих потребителей осуществляется посредством перемычки от соседней ТП.

Кроме того, при выборе числа трансформаторов ТП необходимо иметь в виду: применение двух трансформаторов вместо одного равноценной мощности во всех случаях нерационально в связи с тем, что удельная стоимость и удельные потери двух и более трансформаторов всегда выше, чем одного.

Мощность трансформаторов, а следовательно, число и мощность ТП непосредственно влияют на все последующие решения, связанные с построением системы электроснабжения. В общем виде задача определения наивыгоднейшей мощности трансформаторов ТП может быть решена путем нахождения аналитической зависимости приведенных затрат, связанных с передачей энергии через рассматриваемую систему, от мощности трансформаторов ТП. Минимальное значение этих затрат и определяет искомую оптимальную мощность трансформаторов ТП. Однако определение наивыгоднейшей мощности трансформаторов ТП требует перебора большого числа вариантов, что в связи с высокой трудоемкостью расчетов не всегда выполнимо. Поэтому для ориентировочного определения экономически целесообразной мощности трансформаторов ТП может быть применена формула, полученная на основании многочисленных расчетов [5]:

, (3.1)

где d = S_р.мр/F_мр – плотность нагрузок микрорайона; S_р.мр – расчетное значение мощности нагрузок микрорайона, определенное
в разделе 2.7; F_мр= L_мрН_мрm – площадь микрорайона; L_мр, Н_мр– длина и ширина микрорайона, определяемые из генерального плана микрорайона, приведенного в исходных данных; m – масштаб генерального плана (для генеральных планов, приведенных в прил. 1, m – 1:1000).

Для тактических расчетов могут быть использованы данные, приведенные в табл. 3.2, полученные в результате расчетов по формуле (3.1) для различных значений d [10].

 

Таблица 3.2

Значения наивыгоднейшей мощности ТП

 

После определения наивыгоднейшей мощности подстанций находят ориентировочное число трансформаторных подстанций по выражению

,

где n_т.п– число трансформаторных подстанций микрорайона; Р_р.мр – расчетная нагрузка микрорайона; K_доп.н – коэффициент, учитывающий допустимую перегрузку трансформаторов в нормальном режиме в зависимости от степени резервирования; S_тр.э – мощность трансформатора.

Далее определяется установленная мощность потребителей, присоединенных к одной ТП, Р_у.эп по формуле

Р_у.эп= S_тр.э K_доп.нcos j_г. (3.2)

С помощью картограммы нагрузок потребители разбиваются на n_эп однотипных групп общей мощностью Р_у.эп каждая; ТП в количестве, найденном выше, размещают на плане. Затем определяется действительная нагрузка на каждой ТП по формуле

Р_ртп = Р_{ртп mах} + K₁Р_ртп1 + K₂Р_ртп2 + … + K_nР_{ртп n},

где Р_{р.тп maх} – максимальная из нагрузок ТП; K_n, Р_р.тпn – значения
и коэффициенты участия в максимуме соответствующих нагрузок; Р_р.тпi – расчетные нагрузки коммунально-бытовых и промышленных потребителей, определенные ранее в пп. 2.3, 2.5; K_n – коэффициент участия в максимуме этих потребителей по отношению к потребителям жилых домов, определяемый по прил. 9.

После этого проверяется мощность выбранных трансфор-маторов:

· по условиям нормального режима:

;

· по условиям аварийного режима:

,

и выбор трансформаторов ТП завершается сопоставлением действительных коэффициентов загрузки с допустимыми их значениями, определенными по формуле

,

,

где S_тр.нор, S_тр.ав – потребная мощность трансформаторов ТП в нормальном и аварийном режимах соответственно; Р_{р.тп.нор}, Р_р.тп.ав –расчетные нагрузки ТП в нормальном и аварийном режимах;
cos j_г = 0,9 – принимаемое значение коэффициента мощности; K_доп.ав – коэффициент, учитывающий допустимую перегрузку трансформаторов в условиях аварийного (послеаварийного) режима; n_тр – количество трансформаторов, намечаемых к установке
на подстанции, принимается равным 1 или 2 в зависимости от величины расчетной нагрузки, категории электроприемников, выбранной структуры и схемы сети СН. Причем нагрузка аварийного (послеаварийного) режима образуется в условиях отключения или выхода из строя трансформатора, соединенного с проверяемым трансформатором по низкой стороне при намечаемом полном или частичном резервировании. Результаты расчетов сводятся в табл. 3.3.

В случае если рассчитанные значения коэффициентов загрузки отличаются от нормативных ПУЭ, то необходимо произвести перераспределение потребителей ТП таким образом, чтобы коэффициент загрузки трансформаторов находился в допустимых пределах. При отсутствии данных в графиках нагрузок потребителей значение коэффициента загрузки трансформатора в нормальном режиме для однотрансформаторных ТП может быть принято равным 0,9,
а для двухтрансформаторных – равным 1,3. При отсутствии до-полнительных данных значение коэффициента допустимой перегрузки трансформаторов в аварийном режиме может быть принято равным 1,4.

 

 

Форма табл. 3.3

Выбор мощности и определение коэффициентов загрузки трансформаторов

№   ТП	№ объекта по плану	Электрическая нагрузка жилых домов
Расчетная нагрузка квартир	Расчетная нагрузка лифтовых установок	Расчетная нагрузка силовых установок	Расчетная нагрузка жилых домов Рр.ж.д.тп
Общее кол-во квартир nкв.тп	Удельная нагрузка квартир, Руд.кв.тп	Расчетная нагрузка квартир Рр.кв.тп	Общее кол-во лифтовых установок nл.тп	Коэффициент спроса лифтовых установок Kс.л.тп	Расчетная нагрузка лифтовых установок Рр.л.тп	Общее кол-во силовых установок nс.тп	Коэффициент спроса cиловых установок Kс.с.тп	Расчетная нагрузка силовых установок Рр.с.тп
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

Окончание табл. 3.3

Расчетная нагрузка общественных и ком.- быт. потребителей Рр.ок.БП.ТП	Электрическая нагрузка общ. и ком.-бытовых потребителей	Электрическая нагрузка промышленных потребителей	Потребная мощность потребителей ТП Sэп.тп	Расчетная нагрузка	Принятая установленная мощность трансформаторов Sтп.н	Коэффициент загрузки трансформаторов
Коэф. участия в макс. Kм.ок.БП.тп	Долевая расчетная нагрузка Рр.ок.БП.ТП	Расчетная нагрузка Рр.пп.тп	Коэф. участия в макс. Kм.пп.тп	Долевая расчетная нагрузка Рр.пп.тп	Нормальный режим Рр.тп.н	Аварийный режим Рр.тп.а	Нормальный режим Kз.н	Аварийный режим Kз.а
13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24

3.5. Размещение подстанций на плане города

 

После выбора количества и мощности трансформаторных подстанций определяют их конструкцию и местоположение [6, 23].

Конструктивно ТП могут выполняться внутри стоящими, встроенными и отдельно стоящими (наружными и подземными) или крышевыми, одно- либо двухэтажными, с воздушными либо кабельными вводами. Для уменьшения затрат в сети 0,38 кВ ТП располагают возможно ближе к центру электрических нагрузок. Координаты центра нагрузок можно определить как

, ,

где Р_рi – электрические нагрузки, подключенные к ТП; Х_i,Y_i – координаты нагрузок Р_рi (совпадают с координатами центров геометрических фигур – очертаний зданий).

При размещении ТП (рис. 3.11) следует предусматривать возможность проезда механизмов для производства монтажных и ремонтных работ, удобный подход кабельных линий высшего и низшего напряжений.

 

Рис. 3.11. Определение координат ТП

Расположение ТП должно удовлетворять архитектурным требованиям застройки селитебной зоны. В проекте требуется рассчитать координаты Х_цi, Y_цi каждой из ТП и разместить ТП
на плане микрорайона. Результаты расчета необходимо представить в виде табл. 3.4.

 

Форма табл. 3.4

Определение координат ТП

№ п/п	Номер здания	Расчетная нагрузка Рр i	Координаты	Расчетный параметр
Хi	Yi	Хцi	Yцi
1	2	3	4	5	6	7

 

 

4. РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ
И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

 

Основные положения

 

Сечения проводов и кабелей следует выбирать по длительно допустимому току в нормальном, аварийном и послеаварийном режимах и по допустимым отклонениям напряжения. Линии выше
1 кВ, кроме того, проверяют по экономической плотности тока
и действию токов короткого замыкания. Кабельные линии с пластмассовой изоляцией напряжением до 1 кВ проверяют также по действию токов короткого замыкания. Сети напряжением до 1 кВ,
с глухозаземленной нейтралью должны быть проверены на обеспечение автоматического отключения однофазных замыканий. При проверке кабельных линий по длительно допустимому току нагрева необходимо учитывать поправочные коэффициенты на число кабелей и температуру окружающей среды.

Исходными данными для расчета сети являются длина и нагрузка ее элементов. Длина участков сети может быть получена из генерального плана микрорайона. Нагрузка элементов сети определяется путем суммирования нагрузок остальных потребителей с учетом графиков их нагрузок.

 

 

cyberpedia.su

Трансформаторные подстанции в системах электроснабжения

Области внедрения одно- и двухтрансформаторных подстанций

 

Обычно, в системах электроснабжения используются одно- и двухтрансформаторные подстанции. Применение трехтрансформаторных подстанций вызывает дополнительные капзатраты и увеличивает годичные эксплуатационные расходы. Трехтрансформаторные подстанции употребляются изредка, как принужденное решение, при реконструкции, расширении подстанции, при системе раздельного питания силовой и осветительной нагрузок, при питании резкопеременных нагрузок.

 

Однотрансформаторные ТП 6-10/0,4 кВ используются при питании нагрузок, допускающих перерыв электроснабжения на время менее 1 суток, нужный для ремонта либо подмены покоробленного элемента (питание электроприемников III категории), также для питания электроприемников II категории, при условии резервирования мощности по перемычкам на вторичном напряжении либо при наличии складского резерва трансформаторов.

 

Однотрансформаторные ТП прибыльны к тому же в том отношении, что если работа предприятия сопровождается периодами малых нагрузок, то можно за счет наличия перемычек меж трансформаторными подстанциями на вторичном напряжении отключать часть трансформаторов, создавая этим экономически целесообразный режим работы трансформаторов.

 

Под экономическим режимом работы трансформаторов понимается режим, который обеспечивает малые утраты мощности в трансформаторах. В этом случае решается задачка выбора рационального количества работающих трансформаторов.

 

Такие трансформаторные подстанции могут быть экономны и в плане наибольшего приближения напряжения 6-10 кВ к электроприемникам, понижая протяженность сетей до 1 кВ за счет децентрализации трансформирования электронной энергии. В данном случае вопрос решается в пользу внедрения 2-ух однотрансформаторных по сопоставлению с одной двухтрансформаторной подстанцией.

 

Двухтрансформаторные ТП используются при доминировании электроприемников I и II категорий. При всем этом мощность трансформаторов выбирается таковой, чтоб при выходе из работы 1-го, другой трансформатор с учетом допустимой перегрузки принял бы на себя нагрузку всех потребителей (в этой ситуации можно временно отключить электроприемники III категории). Такие подстанции желательны и независимо от категории потребителей при наличии неравномерного дневного либо годичного графика нагрузки. В этих случаях прибыльно поменять присоединенную мощность трансформаторов, к примеру, при наличии сезонных нагрузок, одно либо двухсменной работы со значимой различающейся загрузкой смен.

 

Электроснабжение населенного пт, микрорайона городка, цеха, группы цехов либо всего предприятия может быть обеспечено от одной либо нескольких трансформаторных подстанций. Необходимость сооружения одно- либо двухтрансформаторных подстанций определяется в итоге технико-экономического сопоставления нескольких вариантов системы электроснабжения. Аспектом выбора варианта является минимум приведенных издержек на сооружение системы электроснабжения. Сравниваемые варианты должны обеспечивать требуемый уровень надежности электроснабжения.

 

В системах электроснабжения промышленных компаний наибольшее применение отыскали последующие единичные мощности трансформаторов: 630, 1000, 1600 кВ×А, в электронных сетях городов — 400, 630 кВ×А. Практика проектирования и эксплуатации показала необходимость внедрения однотипных трансформаторов схожей мощности, потому что обилие их делает неудобства в обслуживании и вызывает дополнительные издержки на ремонт.

 

Выбор мощности трансформаторов трансформаторных подстанций

 

В общем случае выбор мощности трансформаторовделается на основании последующих главных начальных данных: расчетной нагрузки объекта электроснабжения, длительности максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, цены электроэнергии, нагрузочной возможности трансформаторов и их экономической загрузки.

 

Основным аспектом выбора единичной мощности трансформаторов является, как и при выборе количества трансформаторов, минимум приведенных издержек, приобретенный на базе технико-экономического сопоставления вариантов.

 

Приблизительно выбор единичной мощности трансформаторов может производиться по удельной плотности расчетной нагрузки (кВ×А/м2) и полной расчетной нагрузки объекта (кВ×А).

 

При удельной плотности нагрузки до 0,2 кВ×А/м2 и суммарной нагрузке до 3000 кВ×А целенаправлено использовать трансформаторы 400; 630; 1000 кВА с вторичным напряжением 0,4/0,23 кВ. При удельной плотности и суммарной нагрузки выше обозначенных значений бо-лее экономны трансформаторы мощностью 1600 и 2500 кВА.

 

Но эти советы не являются довольно обоснованными в следствии быстроменяющихся цен на электрическое оборудование и а именно ТП.

 

В проектной практике трансформаторы трансформаторных подстанций нередко выбирают по расчетной нагрузке объекта и рекомендуемым коэффициентам экономической загрузки трансформаторов Кзэ = Sр / Sн.т., в согласовании с данными таблицы.

 

Рекомендуемые коэффициенты загрузки трансформаторов цеховых ТП

 

Коэффициент загрузки трансформатора	Вид трансформаторной подстанции и нрав нагрузки
0,65 … 0,7	Двухтрансформаторные ТП с преобладающей нагрузкой I категории
0,7 … 0,8	Однотрансформаторные ТП с преобладающей нагрузкой II категории при наличии обоюдного резер-вирования по перемычкам с другими подстанциями на вторичном напряжении
0,9 … 0,95	трансформаторные подстанции с нагрузкой III категории либо с преобладающей нагрузкой II категории при способности использо-вания складского резерва трансформаторов

 

Принципиальное значение при выборе мощности трансформаторов является верный учет их нагрузочной возможности.

Под нагрузочной способностью трансформатора понимается совокупа допустимых нагрузок, периодических и аварийных перегрузок из расчета термического износа изоляции трансформатора. Если не учесть нагрузочную способность трансформаторов, то можно неоправданно завысить при выборе их номинальную мощность, что экономически нецелесообразно.

 

На значимом большинстве подстанций нагрузка трансформаторов меняется и в течение длительного времени остается ниже номинальной. Значимая часть трансформаторов выбирается с учетом послеаварийного режима, и потому нормально они остаются долгое время недогруженными. Не считая того, силовые трансформаторы рассчитываются на работу при допустимой температуре среды, равной +40оС. В реальности они работают в обыденных критериях при температуре среды до 20 … 30оС. Как следует, силовой трансформатор в определенное время может быть перегружен с учетом рассмотренных выше событий без всякого вреда для установленного ему срока службы (20 … 25 лет).

 

На основании исследовательских работ разных режимов работы трансформаторов разработан ГОСТ 14209-85, регламентирующий допустимые периодические нагрузки и аварийные перегрузки силовых масляных трансформаторов общего предназначения мощностью до 100 мВ×А включительно с видами остывания М, Д, ДЦ и Ц с учетом температуры остывания cреды.

 

Для определения периодических нагрузок и аварийных перегрузок в согласовании с ГОСТ 14209-85 нужно также знать исходную нагрузку, предыдущую перегрузке и длительность перегрузки. Эти данные определяются по реальному начальному графику нагрузки (полной мощности либо току), перевоплощенному в эквивалентный в термическом отношении в прямоугольный двух- либо многоступенчатый график.

 

В связи с необходимостью иметь реальный начальный график нагрузки расчет допустимых нагрузок и перегрузок в согласовании с может быть выполнен для действующих подстанций с целью проверки допустимости имеющегося графика нагрузки, также с целью определения вероятных вариантов дневных графиков с наивысшими значениями коэффициентов загрузки в предыдущий момент режима перегрузки и в режиме перегрузки.

 

На стадии проектирования подстанций можно использовать типовые графики нагрузок либо в согласовании с советами, также предлагаемыми в ГОСТ 14209-85 выбирать мощность трансформаторов по условиям аварийных перегрузок.

 

Тогда для подстанций, на которых вероятна аварийная перегрузка трансформаторов (двухтрансформаторные, однотрансформаторные с запасными связями по вторичной стороне), если известна расчетная нагрузка объекта Sp и коэффициент допустимой аварийной перегрузки Kз.ав, номинальная мощность трансформатора определяется, как

 

Sн.т. = Sp / Kз.ав

 

Следует также отметить, что нагрузка трансформатора выше его номинальной мощности допускается только при исправной и стопроцентно включенной охлаждающей системе трансформатора.

 

Что касается типовых графиков, то на истинное время они разработаны для ограниченного количества узлов нагрузок.

 

Потому что выбор количества и мощности трансформаторов, в особенности потребительских подстанций 6-10/0,4-0,23 кВ, определяется нередко в главном экономическим фактором, то значимым при всем этом является учет компенсации реактивной мощности в электронных сетях потребителя.

 

Компенсируя реактивную мощность в сетях до 1 кВ, можно уменьшить количество трансформаторных подстанций 10/0,4, их номинальную мощность. В особенности это значительно для промышленных потребителей, в сетях до 1 кВ которых приходиться восполнить значимые величины реактивных нагрузок. Существующая методика по проектированию компенсации реактивной мощности в электронных сетях промышленных компаний и подразумевает выбор мощности компенсирующих устройств с одновременным выбором количества трансформаторов подстанций и их мощности.

 

Таким макаром, беря во внимание вышеизложенное, сложность конкретных экономических расчетов, ввиду быстроменяющихся стоимостных характеристик строительства подстанций и цены электроэнергии, при проектировании новых и реконструкции действующих потребительских подстанций 6-10/0,4-0,23 кВ выбор мощности силовых трансформаторов может быть выполнен последующим образом:

 

— в сетях промышленных компаний:

 

а) единичную мощность трансформаторов выбирать в согласовании с советами удельной плотности расчетной нагрузки и полной расчетной нагрузки объекта;

 

б) количество трансформаторов подстанции и их номинальную мощность выбирать в согласовании с указаниями по проектированию компенсации реактивной мощности в электронных сетях промышленных компаний;

 

в) выбор мощности трансформаторов должен осуществляться с учетом рекомендуемых коэффициентов загрузки и допустимых аварийных перегрузок трансформаторов;

 

г) при наличии типовых графиков нагрузки выбор следует вести в согласовании с ГОСТ 14209-85 с учетом компенсации реактивной мощности в сетях до 1 кВ;

 

— в городских электронных сетях:

а) имея в наличии типовые графики нагрузки подстанции, выбор мощности трансформаторов следует делать в согласовании с ГОСТ 14209-85;

б) зная вид нагрузки подстанции, при отсутствии типовых графиков ее, выбор целенаправлено делать в согласовании с методическими указаниями.

 

Пример. Выбор количество и мощность трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций по последующим начальным данным: Рр = 250 кВт, Qp = 270 квар; категория электроприемников цеха по степени надежности электроснабжения – 3.

 

Решение. Полная расчетная мощность цеха.

 

По расчетной мощности (377 кВ×А) требуемому уровню надежности электроснабжения (3 категория электроприемников) можно принять однотранспортную подстанцию с мощностью трансформатора Sнт = 400 кВ×А.

 

Коэффициент загрузки трансформатора составит

 

что удовлетворяет подходящим требованиям.

elektrica.info