3. Выбор напряжения, схемы внешнего электроснабжения и трансформаторов гпп предприятия.

Величина напряжения питания главной понизительной подстанции предприятия определяется наличием конкретных источников питания, уровнями напряжений на них, расстоянием от ГПП до этих источников, возможностью 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:

(3.1)

где: - длина питающей ГПП линии, [км];

- расчетная активная нагрузка предприятия на стороне низшего напряжения ГПП, кВт.

Расчетная (максимальная) активная нагрузка предприятия:

(3.2)

где:- расчетная активная низковольтная нагрузка всех цехов и других потребителей предприятия;

- расчетная активная высоковольтная нагрузка предприятия, создаваемая высоковольтными синхронными, асинхронными электродвигателями, преобразовательными подстанциями и т. п.;

- расчетная активная нагрузка освещения предприятия, включающая внутрицеховое и наружное освещение;

- суммарные потери активной мощности в трансформаторах цеховых ТП;

Потери в трансформаторах ТП рассчитаны и результаты расчетов сведены в таблицу 7.

– коэффициент одновременности максимумов, .

, (3.3)

где: m - число групп электроприемников.

Таблица 7 – Потери в цеховых трансформаторах

№ п/ст	Тип тр-ра	Sном,кВА	Nт опт	kзт норм.	Рхх, кВт	Ркз,кВт	Iхх ,%	Uкз,%	∆Ртр , кВт	∆Qтр , кВт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	ТМЗ	400	2	0,73	0,9	5,5	1,8	4,5	7,66	33.58
2	ТМЗ	630	2	0,73	1,25	7,9	1,7	5,5	10,9	27.32
3	ТМЗ	1250	2	0,67	1,5	14.35	1,5	6.0	40.4	104.83
4	ТМЗ	160	2	0,73	0,44	2,75	1,8	4,5	3,81	13.43
5	ТМЗ	400	2	0,69	0,9	5,5	1,8	4,5	7,66	33.58
6-10	ТМЗ	1250	10	0,67	1,5	14,35	1,5	6,0	40,4	524
Итого									129.4	736.74

Тогда:

(3.4)

Величина рационального напряжения:

Т.к. для сравнения заданы два варианта внешнего электроснабжения предприятия: 35 и 110 кВ, а U_{рац i}=75.3, то требуется технико-экономическое сравнение. В результате расчётов проводимых в пункте 4 (Технико-экономическое обоснование схемы электроснабжения) выбираем напряжение 110кВ.

Полная расчетная нагрузка предприятия, необходимая для выбора силовых трансформаторов ГПП находится приближенно по формуле:

, (3.5)

где: - экономически целесообразная реактивная мощность на стороне высшего напряжения ГПП, потребляемая предприятием от энергосистемы.

(3.6)

где: находится по таблице 8.

Таблица 8 – Значения тангенса

Напряжение сети, кВ	35	110
	0.27	0,31

Потери реактивной мощности в трансформаторах ГПП:

(3.7)

Мощность трансформаторов ГПП определяется из соотношений:

(3.8)

где: n = 2 – число трансформаторов ГПП;

- коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме, определяется из условия резервирования.

Произведем расчёт по выражениям (3.3) – (3.6) и сведём полученные результаты в таблицу 9, 10.

Таблица 9

Напряжение, кВ	tgφ	QЭ.С, квар	∆QТГПП, квар	SР.П, кВА
110	0,31	5805.37	1372.43	19244.51

Таблица 10

Напряжение, кВ	Nт, шт	Kз.доп	SТ, кВА	SН.Т, кВА	Тип	Кзт.норм.	Кзт.п/ав
110	2	0,7	13746.07	16000	ТРДН-16000/110	0,59	1,18

Сведем полученные результаты в таблицу 11 и выберем трансформатор.

Таблица 11 – Расчетные и справочные данные для трансформаторов ГПП

Напряжение, кВ	110
Экономически целесообразная реактивная мощность QЭ.С, квар	5805.37
Полная расчетная нагрузка SР.П, кВА	19244.51
Мощность трансформаторов ГПП SТ, кВА	13746.07
Тип трансформаторов на ГПП	ТРДН-16000/110
Номинальная мощность трансформатора SН.Т, кВА	16000
Напряжение на высокой стороне UВН, кВ	115
Напряжение на низкой стороне UНН, кВ	38,5
Потери холостого хода ΔРХХ, кВт	24
Потери короткого замыкания	85
Напряжение короткого замыкания UКЗ, %	10,5
Ток холостого хода IХХ, %	0,7
Коэффициент загрузки в нормальном режиме Кзт.норм.	0,59
Коэффициент загрузки в послеаварийном режиме Кзт.п/ав	1,18

Вариант схемы электроснабжения предприятия для 110 кВ представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Вариант схемы внешнего электроснабжения предприятия на

напряжение 110 кВ