3.2 Выбор количества и мощности цеховых трансформаторов

Выбор мощности трансформатора определим по условной плотности:

˃0,3 кВА/м² , (3.18)

Т.к. σ _н < 0,3 кВА, то мощность трансформаторов выбираем 1000 кВА и 1600 кВА.

Рассмотрим 2 типоразмера трансформаторов.

Принимаем к установке трансформаторы сухие в защищенном исполнении

- 2 трансформатора ТСЗ 1600/10

- 1 трансформатор ТСЗ-2500/10

Вариант I

Определим коэффициент загрузки в нормальном режиме:

. (3.19)

Определим коэффициент загрузки в аварийном режиме:

. (3.20)

Определим экономически целесообразный режим:

Реактивные потери холостого хода в в одном трансформаторе

ΔQ_хх = (3.21)

Реактивные потери короткого замыкания в одном трансформаторе

ΔQ_кз = (3.22)

где I_хх= 1,5 % - ток холостого хода , U_к = 5,5% - напряжение КЗ трансформатора [2].

Приведенные потери мощности ХХ и КЗ трансформатора:

_ΔР ^/ _хх =ΔР_хх+К_{ип ∙}ΔQ_хх.=2∙3,4+2∙0,06∙24 = 9,68 кВт _, (3.23)

_ΔР ^/ _кз =ΔР_кз+К_ип∙ΔQ_кз.=2∙17+2∙0,06∙88=44,35 кВт _, (3.24)

где K_и.п= 0,06 кВт/кВАр – коэффициент изменения потерь,

∆P_хх= 1,31к Вт, ∆P_кз=7,6 кВт – потери ХХ и КЗ трансформатора [2].

Приведенные потери мощности в двух трансформаторах . (3.25)

Определим годовые эксплуатационные расходы:

С_а = φ · К_2т = 0,1 · 2∙720 = 144 тыс.руб, (3.26)

где φ = 0,1 – коэффициент амортизационных отчислений,

К_2т – стоимость трансформатора.

Стоимость потерь электроэнергии:

С_п = С₀ · ∆Э_т = 2,50· 209715 = 524,287 тыс. руб, (3.27)

где С₀ = 0,98 руб. – стоимость электроэнергии,

∆Э_т – потери электроэнергии в трансформаторе:

∆Э_т = ∆P^/· Т_г = 38,13 · 5500 = 209715 кВт∙ч, (3.28)

где Т_г - годовое число часов работы.

Суммарные годовые эксплуатационные расходы:

С_э = С_а +С_п = 144 + 524,287 = 668,28 тыс. руб. (3.29)

Приведенные затраты для первого варианта:

З₁ = Р_н · К_2т + С_э = 0,125 · 2∙1440 + 668,28= 848,28тыс. руб., (3.30)

где Р_н =0,125 – нормативный коэффициент отчислений.

Произведем расчет второго варианта.

Определим коэффициент загрузки в нормальном режиме:

(3.31)

Определим экономически целесообразный режим:

Реактивные потери холостого хода в в одном трансформаторе для второго варианта

ΔQ_хх =

Реактивные потери короткого замыкания в одном трансформаторе

ΔQ_кз = .

Приведенные потери мощности ХХ и КЗ трансформатора второго варианта:

_ΔР ^/ _{хх .} = 4+0,06∙20,25 = 5,215 кВт _,

_ΔР ^/ _кз =20,25+0,06∙150 = 29,25 кВт _.

∆P_хх= 4 к Вт, ∆P_кз=20,25 кВт – потери ХХ и КЗ для трансформатора 2500 кВА [2].

Приведенные потери мощности в одном трансформаторе:

.

Определим годовые эксплуатационные расходы:

С_а2 = φ · К_т2 = 0,1 · 950 = 95 тыс.руб,

где φ = 0,1 – коэффициент амортизационных отчислений,

К_т – стоимость трансформатора.

Стоимость потерь электроэнергии:

С_п2 = С₀ · ∆Э_т2 = 2,5· 1590052 = 397,512 тыс. руб,

Потери электроэнергии в двух трансформаторах 1600 кВА.

∆Э_т2 = 28,91 · 5500 = 159005 кВт∙ч.

Суммарные годовые эксплуатационные расходы второго варианта:

С_э2 = С_а2 +С_п2 = 95 + 397,512 = 495,51тыс. руб.

Приведенные затраты второго варианта:

З₂ = Р_н · К_т2 + С_э2 = 0,125 · 950 + 495,51 = 614,26 тыс. руб.

где Р_н =0,125 – нормативный коэффициент отчислений.

Первый вариант дороже второго варианта на 27,58%, но так как наружная установка относится к потребителям первой категории, то с учетом надежности выбираем первый вариант и устанавливаем два трансформатора по 1600 кВА.