Таблица КТП ТП трансформаторные подстанции мощности

Рациональная схема электроснабжения зависит от технически обоснованного подбора мощности трансформатора, влияющего на эксплуатационные затраты и окупаемость, которая возможна за 6 – 10 лет.

При выборе трансформатора руководствуются следующими критериями:

1. Категория электроснабжения
   – определяется количество трансформаторов. Объекты категории электроснабжения III – один трансформатор. Объекты II и I категории электроснабжения – два или в некоторых случаях три трансформатора.
2. Перегрузочная способность
   – определение мощности трансформатора.
3. Суточный график распределения нагрузок
   – учет нагрузок по времени и дням в неделю.
4. Экономичный режим работы тр-ра.

Расчет электрических нагрузок трансформаторной подстанции

В технических условиях электроснабжения все чаще встречается необходимость управления существующей ТП на дополнительную нагрузку. Как это может быть сделано? Сейчас я вам все расскажу и представлю свою простую программу, которая возьмет на себя часть работы.
Методика расчета нагрузок линии электроснабжения трансформаторной подстанции.

Городские подстанции используются для питания жилых и общественных зданий и помещений.

Самое сложное в этом расчете — это сбор исходных данных.

В первую очередь в электрических сетях необходимо подвести к ТП электрическую цепь. К сожалению, на этой схеме не указаны возможности дизайна, а указаны только имена (адреса) связанных объектов.

Если дом старый, найти документацию на этот дом не так-то просто.

Как вариант, можно зайти на сайт и посмотреть, сколько квартир в жилом доме. На каждый дом у нас есть паспорт объекта, в котором указана информация о количестве квартир. При этом следует учитывать, что большие дома могут быть разделены на несколько секций и могут быть соединены несколькими ТП.

Собрав (подсчитав) расчетную вместимость каждого строения, можно переходить непосредственно к расчету.

В чем суть расчета?

Если у нас двухтрансформаторная подстанция, нам необходимо проверить аварийный режим на допустимые перегрузки аварийного трансформатора, т.е рассчитать коэффициент нагрузки аварийного трансформатора. Если трансформатор допускает перегрузки с учетом дополнительной (проектной) нагрузки, трансформаторная подстанция не может быть заменена трансформаторами.

Расчетная нагрузка трансформаторной подстанции может быть получена по формуле:

Р = zd.max + K1 · Рzd1 + K2 · Рzd2 +… + Кн · Рzd.n,

где Rzd.max — наибольшая из электрических нагрузок зданий, питаемых от линии (трансформаторной подстанции), кВт;

Rzd1,…, Rzd.n — расчетная электрическая нагрузка каждого здания (1,…, n), за исключением здания с наибольшей нагрузкой Rzd.max, питаемого от одной линии (трансформаторной подстанции), кВт;

К1,. Кн — коэффициенты несовпадения максимумов электрических нагрузок, учитывающие долю электрических нагрузок общественных зданий (помещений) и жилых домов (квартир и потребителей энергии) в наибольшей расчетной нагрузке Рzd.max, принимаемые согласно таблица 19 (ТКП 45-4.04-149-2009) или таблица 6.13 (СП 31-110-2003).

Чтобы было понятнее, возьму простейший пример. Допустим, у нас есть два жилых дома: жилой дом с электроплитами — 100 кВт и жилой дом с газовыми плитами — 70 кВт.

Pp = 100 + 0,9 * 70 = 163 кВт, K1 = 0,9 — выбирается из таблицы.

Но в этом расчете есть нюанс, о котором ничего не говорится.

Например, есть 3 дома с газовыми плитами:

1100 квартир, Рудь = 1,13 кВт;

2100 квартир, Рудь = 1,13 кВт;

3200 квартир, Рудь = 1,03 кВт;

Мы упростим расчет и не будем учитывать лифты и другие мелкие грузы.

Р (100) = 113 кВт, р (200) = 206 кВт.

Рассчитываем нагрузку по нашей методике расчета:

Считаю, что такой расчет дает завышенную проектную мощность, и при расчете дома одного типа необходимо объединять в одну постройку.

400 квартир — Rud = 0,95, значит Rr = 0,95 * 400 = 380 кВт.

Несмотря на то, что мои мысли несколько расходятся с предложенной методологией нормативных документов, я считаю, что это было бы более правильным.

Конечно, совмещать квартиры с электрическими и газовыми плитами категорически нельзя.

Это называется манипуляцией с расчетом.

Чтобы ускорить расчет, я сделал простую программу. Внешний вид показан ниже:

Программа расчета нагрузки ТП

Пример расчета

Например, есть предприятие по производству пеллет, на котором установлено следующее оборудование:

• мельница для измельчения влажных опилок;
• сушильный барабан;
• мельница для измельчения сухих опилок;
• смеситель для увлажнения влажных опилок;
• гранулятор.

Плановый и фактический объем сырья, который проходит через это оборудование, представлен в таблице (скачать таблицу в excel).
Таблица 1. План/факт выработки

Таким образом, выше всего производительность у сушильного барабана, поэтому у него КИМ ниже, т.к. остальные виды оборудования не рассчитаны на такую загрузку. Следовательно, барабан можно больше загружать, у него есть дополнительный потенциал мощности. Больше всего по отношению к своему потенциалу загружены гранулятор и мельница для измельчения влажных опилок: на 80%. И хотя 80% — это хорошее значение показателя мощности, его можно повысить, т.к. есть еще 20% для роста.

Расчёт нагрузки

Перед расчетом трансформаторных подстанций следует знать, что их мощность «Р» определяется как сумма нагрузок на входные шины всех подключенных потребителей.

Важно! Этот показатель следует рассчитывать с учетом фактора одновременности.

Последний вводится как поправочный коэффициент для существующих сетей с напряжением 380/220 Вольт и указывается в специальных таблицах (см. Ниже).

Расчет мощности ТП для каждого участка линии означает учет всех однотипных нагрузок, подключенных одновременно, и примерно с одинаковыми значениями энергопотребления. Однако в реальной ситуации эти индикаторы распределяются совершенно иначе, что отражается на сезонных, годовых и дневных графиках.

Очень хорошее тому подтверждение — величина реактивной мощности (как составляющая общего потребления), которая значительно увеличивается в ночное время. Для большинства частных и общественных объектов это связано с тем, что в ночное время включаются газоразрядные лампы уличного освещения, а также служебное освещение общественных зданий.

Дополнительная информация: в этом расчете также учитываются пиковые и несбалансированные значения потребления, связанные с мощными индуктивными нагрузками (например, электродвигателями).

Для питания сельских поселений и садоводческих товариществ, где преобладает смешанный тип нагрузки, достаточно одной или двух трансформаторных подстанций 10 / 0,4 кВ мощностью до 10 кВА. При выборе типа распределительного щита для городских территорий предпочтение отдается КТП со значением «P» до 160 кВА. Указанные показатели эффективности фиксируются в основном мощностью трансформаторов, используемых в ТП.

Простое объяснение

Давайте не будем углубляться в скучные определения, формулы, а разберем вопрос по-простому. И в первую очередь разберемся какую же мощность потребляют наши с вами электроприборы.

Итак, для начала уясните, что далеко не каждый электроприбор, который работает от сети переменного тока, тратит всю поглощаемую мощность на выполнение полезной работы – разогрев, свет, звучание музыкальных колонок и т. п.

Нагрузку можно разделить на четыре основных вида и все из них могут подсоединяться непосредственно к трансформатору.

Резистивная нагрузка

Ярким представителем такого вида нагрузки является самый обычный электрочайник или же утюг, в котором разогревается тэн при прохождении по нему электрического тока.

По сути, тэн – это не что иное, как сопротивление, и здесь абсолютно неважно как по нему течет ток. Здесь все просто: чем больший ток течет, следовательно сильнее нагрев, а это значит, что абсолютно вся мощность затрачивается на этот процесс.

Так вот мощность, оная затрачивается на резистивной нагрузке, именуется активной. Вот именно такую нагрузку и измеряют в кВт.

Индуктивная нагрузка

Примером индуктивной нагрузки является самый обычный электродвигатель. При прохождении тока по электродвигателю далеко не вся энергия затрачивается на вращение.

Определенная часть уходит на то, чтобы создать электромагнитное поле, а также рассеивается в проводнике. Данная составляющая мощности именуется как реактивная мощность.

Она не затрачивается для выполнения работы напрямую, но нужна для того, чтобы оборудование полноценно функционировало.

Емкостная нагрузка

Это частный случай реактивной составляющей мощности. Как вы знаете, конденсатор работает по принципу: накопил заряд – отдал заряд. А это означает, что неизбежно часть мощности затрачивается на накопление и передачу заряда и не участвует в полезной работе напрямую.

Так вот сейчас крайне сложно найти дома электроприбор, в котором не будет стоять хотя бы парочка конденсаторов.

Смешанная нагрузка

Ну, здесь все предельно просто. В смешанной нагрузке есть все вышеописанные составляющие. И 99 из 100 электроприборов именно такие.

Так вот полная же мощность как раз и состоит из реактивной и активной составляющей и именно полная нагрузка измеряется в кВА.

Производители трансформаторов не могут заранее определить, какой вид нагрузки окажется подключен, и где именно будет использоваться их изделие. Поэтому в технических параметрах и указывается полная мощность для смешанного типа нагрузки.

Важно запомнить.

Многие производители указывают мощность прибора в кВт, но так же указывают и коэффициент мощности К. Так вот, чтобы узнать полную мощность прибора, нужно запомнить простую формулу:

Давайте для лучшего понимания рассмотрим простой пример. Допустим, вы приобретаете дрель и ее мощность, согласно техническим данным, равна 3 кВт. А вот коэффициент мощности равен 0,8.

Так вот, зная эти данные, можно рассчитать полную мощность дрели:

S = 3/0.8 = 3.75 кВА

Именно на эту величину дрель будет нагружать наш с вами трансформатор.

Оптимизация работы трансформаторов

Для оптимизации работы и удешевления трансформаторных подстанций проводятся следующие технические мероприятия:

• Цепи используются там, где не предусмотрена установка переключателей на стороне с более высоким значением напряжения.
• В трансформаторах, установленных в мастерской, не должно быть распределительных щитов со стороны перенапряжения.
• При установке радиальной силовой цепи силовой кабель подключается непосредственно к трансформатору.
• При использовании источника питания от сети кабель питания подключается через выключатель или выключатель нагрузки.

Устройство подстанций

Основным функциональным узлом ТП является понижающий трансформатор, для нормальной работы которого в составе подстанции предусмотрено следующее оборудование:

• приборы высоковольтной защиты (разрядники и пробойники);
• выключатели различного типа;
• ограничители перенапряжения;
• трансформаторы тока и напряжения;
• линейные шинные секции;
• приборы для снятия показаний и учёта электроэнергии.

Помимо этого любая подстанция содержит в своем составе устройства контроля, системы энергопитания для собственных нужд и другое вспомогательное оборудование.

Выбор измерительных трансформаторов тока — основные характеристики

В статье описаны основные параметры трансформаторов тока.

Коэффициент трансформации

Номинальный коэффициент трансформации — это отношение между номинальным током первичной обмотки и номинальным током вторичной обмотки, которое указано в виде неправильной доли на табличке с техническими данными.

Чаще всего используются измерительные трансформаторы x / 5A, большинство приборов имеют более высокий класс точности 5A. По техническим и особенно экономическим причинам для длинных измерительных линий рекомендуется использовать x трансформаторов / 1 A. Потери в линии в трансформаторах 1 A составляют всего 4% от трансформаторов на 5 А. Но в этом случае измерительные приборы обычно имеют более низкий класс точности.

Номинальный ток

Номинальный или номинальный ток (ранее использовавшееся название) — это первичный и вторичный ток (первичный номинальный ток, вторичный номинальный ток), указанные на паспортной табличке, на которую рассчитан трансформатор. Номинальные токи (за исключением классов 0,2 S и 0,5 S) составляют 10 — 12,5 — 15 — 20 — 25 — 30 — 40 — 50 — 60 — 75 А, а также числа, полученные из этих значений, умноженных на кратное довольно часто.

Номинальные вторичные токи составляют 1 и 5 А, предпочтительно 5 А.

Нормированные номинальные токи для классов 0,2 S и 0,5 S составляют 25-50-100 А, как и числа, полученные из этих значений путем умножения на десять, вторичный ток (только) 5 А.

Правильный выбор номинального тока первичной обмотки очень важен для точности измерения. Рекомендуется, чтобы отношение, наиболее близкое к измеренному / заданному току (In), было как можно ближе к максимальному.

Пример: In = 1 154 А; выбранное соотношение = 1 250/5.

Номинальный ток можно определить при следующих условиях:

• Номинальный ток измерительного трансформатора, умноженный на 1,1 (трансформатор с наиболее близкой спецификацией)
• Предохранитель (номинальный ток предохранителя = номинальный ток трансформатора) измерительной части установки (главные распределительные щиты низкого напряжения, распределительные шкафы)
• Номинальный эффективный ток, умноженный на 1,2 (этот метод следует использовать, если эффективный ток значительно меньше номинального тока трансформатора или предохранителя)

Не рекомендуется использовать трансформаторы с завышенными расчетными значениями, так как в этом случае точность измерения может значительно снизиться при относительно малых токах (по сравнению с номинальным током первичной обмотки).

Расчетная мощность трансформаторов тока

Номинальная мощность трансформатора тока является результатом нагрузки счетчика и квадранта номинального тока вторичной обмотки и измеряется в ВА. Нормированные значения составляют 2,5 — 5 — 10 — 15 — 30 ВА. В зависимости от области применения также могут быть выбраны значения более 30 ВА. Номинальная мощность описывает способность трансформатора пропускать вторичный ток в пределах допустимой погрешности через нагрузку.

При выборе подходящей мощности необходимо учитывать следующие параметры: потребляемая мощность приборов учета (при последовательном подключении), длина кабеля, сечение кабеля. Чем больше длина кабеля и меньше его сечение, тем больше потери в линии питания, т.е номинальная мощность трансформатора должна быть адекватной величины.

Понятие об установленной и расчетной мощности

Установленная мощность соответствует номинальным величинам и является фиксированным техническим показателем установки или системы. Для предприятий ее можно регулировать, например, снятием с эксплуатации части электроустановок. Данная величина применяется для характеристики:

• отдельного предприятия и здания;
• отраслевой группы;
• географической области и всей страны.

Под значением установленной мощности понимается активный мощностной показатель или полный.

Одним из основополагающих факторов во время проектирования электрической установки является расчет мощности, необходимой для долговременной и бесперебойной ее работы. Когда определяют, что такое расчетная мощность, имеют в виду именно эту величину.

Значения установленной и расчетной мощности связаны между собой при выполнении различных проектных работ. Величина расчетной мощности обычно определяется на основе установленной мощности (т.е. суммы номинальных мощностей потребителей электроэнергии, имеющихся в рассматриваемой части электроустановки) после принятия определенных коэффициентов для одновременного включения этих нагрузок.

Пиковая мощность – это самая высокая средняя загрузка, измеренная или рассчитанная за определенный промежуток времени (например, в течение дня, недели, месяца, года). Чаще всего период охватывает один год.

Важно! Пиковый мощностной показатель является основой для выбора энергетического оборудования с точки зрения нагрева рабочим током, определяет настройки применяемой защиты.

На этапе проектирования обычно предполагается, что расчетная мощность равна пиковой, и берется фиксированный коэффициент мощности.

Расчетная мощность определяется, исходя из следующих зависимостей:

• максимальный расчетный ток:

I = P /√3 х U cos φ.

• tg φ = Q/Р;
• расчетная общая мощность:

S = √(Р² + Q²).

Таблица КТП ТП трансформаторные подстанции мощности

Рациональная схема электроснабжения зависит от технически правильного выбора мощности трансформатора, что влияет на эксплуатационные расходы и амортизацию, которая возможна через 6-10 лет.

При выборе трансформатора руководствуются следующими критериями:

1. Категория электроснабжения: количество трансформаторов определяется. Объекты III категории мощности — трансформатор. Категории питания II и I: два, а в некоторых случаях три трансформатора.
2. Перегрузочная способность — определение мощности трансформатора.
3. Суточный график распределения нагрузки — учет нагрузок по часам и дням в неделю.
4. Экономичный режим работы тр-ра.

Мощность всасывания – 0.2 – 0.48 кВт

200 – 480 Вт – именно в таковом диапазоне находится нормальная мощность всасывания, и от этого зависит, насколько сильно пылесос будет втягивать воздух с пылью и мусором. Именно этот параметр и определяет эффективность работы прибора, и он всегда ниже потребляемой. Если Вы колеблетесь с выбором между двумя схожими устройствами, выбирайте ту, где выше именно этот параметр – такой пылесос будет лучше тянуть пыль.

Для небольшой квартиры достаточно приобрести устройство с мощностью всасывания в 250 – 300 Вт

Если Вы хотите эффективно очищать даже глубокие ковры, то лучше обратить внимание на модели с всасыванием в 480 Вт

Блочные комплектные трансформаторные подстанции в бетонной оболочке (БКТПБ «ИНВЭЛ»)

БКТПБ «ИНВЭЛ» предназначен для приема электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 6 (10,20) / 0,4 кВ и мощностью от 25 кВА до 6300 кВА. БКТПБ используются для энергоснабжения промышленных, инфраструктурных, жилищных и муниципальных образований, а также сельских поселений и территорий общественной застройки (ТП, РТП, РП).

Линии питания и вывода выполнены кабелем. Кабельный ввод осуществляется из земли через кабельную конструкцию. При необходимости подключения комплектного трансблока к ВЛ (ВЛ) используется кабельный ввод с изоляцией из сшитого полиэтилена с выводом на опору ВЛ.

БКТПБ «ИНВЭЛ» выпускается разных видов:

однотрансформаторные электрические подстанции (БКТПБ «ИНВЭЛ») *

он выполнен из различных бетонных оболочек: левая сторона — вход в распределительный отсек находится слева от ворот трансформаторного отсека и правая сторона — вход в распределительный отсек справа от ворот трансформаторного отсека.

электрические подстанции с двумя трансформаторами (2БКТПБ «ИНВЭЛ») *

Он состоит из правого и левого блоков. Кроме того, 2BKTPB сделаны с частью, предназначенной для абонента, что позволяет размещать RUVN и LVNN в двух разных блоках с отдельными входами.

* — изготовление трансформаторных подстанций в бетонной оболочке с неограниченным количеством трансформаторов и количеством модулей

электрические распределительные подстанции (БКРТПБ «ИНВЭЛ»).

Они могут состоять из практически неограниченного количества модулей, связанных с общим коридором обслуживания.

двухэтажная подстанция (2е2БКТПБ «ИНВЭЛ»)

Приложение представляет собой оптимальное решение как с технической, так и с экономической точки зрения за счет сокращения времени строительства, монтажа и ввода в эксплуатацию в случаях небольшой земельной площади, предназначенной для строительства подстанции из-за плотности застройки или, если она При демонтаже существующей подстанции необходимо адаптироваться к земле с целью увеличения количества и мощности силовых трансформаторов, количества выводных линий.

малые подстанции (МБКТПБ «ИНВЭЛ»)

Мощность БКТПБ ограничена и составляет от 25 до 630 кВА. Габаритные размеры не превышают 3000х2480х2970 (ДхШхВ). Эта подстанция идеальна в случаях ограниченной застройки.

тяговые подстанции для снабжения наземным транспортом (ТБТПБ «ИНВЭЛ»)

На базе БКТПБ реализованы тяговые подстанции для наземного электрического транспорта (трамвай, троллейбус, железная дорога). В то же время тяговые подстанции на базе БКТПБ позволяют значительно сократить площадь застройки, капитальные вложения, время монтажа и ввода в эксплуатацию. Поэтому тяговые подстанции на базе БКТПБ — наиболее приемлемое решение, особенно если они расположены в черте населенных пунктов. При моноблочной конструкции здание БКТПБ состоит из 7 модулей, количество единиц может достигать — 3, с пропорциональным увеличением количества используемых модулей.

подземная подстанция (ПБКТПБ «ИНВЭЛ»)

В густонаселенных районах современных городов сложно найти место для новых подстанций. Пространство для строительства настолько ограничено, что их можно устанавливать только рядом с жилыми или подземными постройками. Подземные трансформаторные подстанции решают эту проблему.

Подземную подстанцию ​​можно установить в любом подходящем месте: в парке, под детской площадкой, в подвале и т.д. Это будет безопасное решение как для людей, так и для окружающей среды.

Монтаж и пусконаладочные работы ИНВЭЛ БКТПБ должны выполняться специализированной монтажной организацией. При необходимости установку и настройку БКТПБ может провести инженерно-сервисная служба «ИНВЭНТ-Электро».

Определение мощности силового трансформатора

Для изготовления трансформаторных блоков питания требуется однофазный силовой трансформатор, который снижает переменное напряжение сети 220 вольт до необходимых 12-30 вольт, которое затем выпрямляется диодным мостом и фильтруется электролитическим конденсатором.

Эти преобразования электрического тока необходимы, так как любое электронное оборудование собирается на транзисторах и микросхемах, для которых обычно требуется напряжение не более 5-12 вольт.

Чтобы самостоятельно собрать блок питания, начинающему радиолюбителю необходимо найти или приобрести подходящий трансформатор для будущего блока питания. В исключительных случаях силовой трансформатор можно изготовить самостоятельно. Такие рекомендации можно найти на страницах старых книг по электронике.

Но сейчас проще найти или купить готовый трансформатор и использовать его для изготовления блока питания.

Комплексный расчет и самостоятельное изготовление трансформатора для начинающего радиолюбителя — задача довольно сложная, но есть и другой выход. Можно использовать подержанный, но ремонтируемый трансформатор. Маломощного блока питания мощностью 7-15 Вт хватит для питания большинства самодельных конструкций.

Если трансформатор покупается в магазине, то с подбором необходимого трансформатора, как правило, особых проблем не возникает. У новинки указаны все ее основные параметры, такие как мощность, входное напряжение, выходное напряжение, а также количество вторичных обмоток, если их больше одной.

Но что, если вам в руки попадется трансформатор, который уже работал в любом устройстве, и вы захотите повторно использовать его для создания собственного источника питания? Как определить мощность трансформатора хотя бы приблизительно? Мощность трансформатора — очень важный параметр, так как от нее напрямую будет зависеть надежность блока питания или другого устройства, которое вы собрали. Как известно, мощность, потребляемая электронным устройством, зависит от потребляемого им тока и напряжения, необходимого для его нормальной работы. Примерно эту мощность можно определить, умножив потребляемый устройством ток (In на напряжение питания устройства (A). Думаю, многие знакомы с этой формулой со школы.

, где Uн — напряжение в вольтах; Iн — ток в амперах; P — мощность в ваттах.

Рассмотрим определение мощности трансформатора на реальном примере. Тренируемся на трансформаторе ТП114-163М. Это бронированный трансформатор, который собран из W-образных и прямых штампованных пластин. Следует отметить, что трансформаторы этого типа не самые лучшие по КПД. Но хорошая новость заключается в том, что такие трансформаторы широко распространены, часто используются в электронике и их легко найти на прилавках радиомагазинов или в старом и неисправном радиооборудовании. Кроме того, они дешевле тороидальных (или, проще говоря, кольцевых) трансформаторов, которые имеют высокий КПД и используются в достаточно мощной радиоаппаратуре.

Итак, перед нами трансформатор ТП114-163М. Попробуем примерно определить его мощность. Воспользуемся рекомендациями популярной книги В.Г. Борисова «Юный радиолюбитель».

Чтобы определить мощность трансформатора, необходимо рассчитать сечение его магнитопровода. Что касается трансформатора ТП114-163М, то магнитопровод представляет собой набор W-образных прямых печатных пластин из электротехнической стали. Затем для определения поперечного сечения необходимо толщину комплекта пластин (см. Фото) умножить на ширину центрального лепестка W-образной пластины.

При расчете необходимо соблюдать размер. Лучше всего измерять толщину комплекта и ширину центрального лепестка в сантиметрах. Расчеты также необходимо производить в сантиметрах. Таким образом, толщина исследуемого трансформаторного агрегата составила около 2 сантиметров.

Затем измерьте ширину центрального лепестка линейкой. Это уже более сложная задача. Дело в том, что трансформатор ТП114-163М имеет узкий набор и пластиковую рамку. Поэтому центральный лепесток W-образной пластины практически не виден, он прикрыт пластиной и определить его ширину довольно сложно.

Ширину центрального лепестка можно измерить со стороны самой первой W-образной пластины в пространстве между пластиковой рамкой. Первая пластина не завершается прямой пластиной, поэтому виден край центрального лепестка пластины W. Его ширина составляла около 1,7 сантиметра. Хотя представленные расчеты являются приблизительными, все же желательно проводить измерения как можно точнее.

Умножаем толщину магнитопровода (2 см) на ширину центрального лепестка пластины (1,7 см). Получаем сечение магнитопровода — 3,4 см 2. Далее нам понадобится следующая формула.

, где S — площадь поперечного сечения магнитопровода; Птр — мощность трансформатора; 1,3 — средний коэффициент.

После нескольких несложных преобразований получаем упрощенную формулу расчета мощности трансформатора по сечению его магнитопровода. Вот она.

Подставляем в формулу значение сечения S = 3,4 см 2, полученное нами ранее.

Как узнать мощность прибора

Сделать это можно несколькими способами:

• Посмотреть в техническом паспорте или на специальной наклейке (шильдике) на устройстве. Последний обычно располагается на задней стенке или основании.
• Посмотреть по модели прибора характеристики в интернете.
• При помощи счетчика электроэнергии. Необходимо выключить все прочие потребители тока, замерить показатель, затем включить нужное устройство и подождать 15 минут. Затем вновь замерить показатель и полученную разницу умножить на 4. В итоге получится потребление тока за час.

При помощи счетчика можно измерять примерную мощность

• При помощи закона Ома: P = U2 /R, где U — напряжение в 230 В, а R — сопротивление, которое необходимо измерить тестером.
• Ваттметром: это измеритель, который представляет собой «переходник» между розеткой и прибором. При включении на индикаторе появится точное значение.

Производитель обычно указывает максимальную мощность — больше этого значения оборудование потреблять не будет. В обычном состоянии устройству требуется меньше энергии, при расчете стоит брать максимальное значение.

При самостоятельном определении получится среднее число — столько в среднем потребляет техника. Это число стоит немного увеличить, чтобы остался небольшой запас.

При определении при помощи ваттметра цифра получается крайне точной — столько тока в конкретный момент потребляет прибор. Значение также стоит немного увеличить.

Ваттметр позволяет точно определить количество электричества

Потребляемая мощность техники — это важная величина, которая показывает, сколько электроэнергии потребляется. Эта величина необходима для правильной и безопасной эксплуатации электросети: при несовпадении мощности прибора и розетки возможно короткое замыкание или пожар.

Группы и схемы соединений

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

1. Минимизация уровней высших гармоник в сетях. Это актуально при увеличении доли нелинейных нагрузок потребителей.
2. При несимметричной нагрузке фаз трансформатора токи первичных обмоток должны уравняться. Это стабилизирует режим работы электросетей.
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 п. 1 и п. 2, одна обмотка трансформатора соединена с одной звездой при соединении с другой в виде треугольника. При обеспечении четырехпроводных сетей оптимальным вариантом считается схема Δ / Yo. Обмотки низкого напряжения соединены в звезду с выведенной нулевой клеммой, используемой как PEN-проводник (нейтральный провод).

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

Схема Y / Yo имеет больше недостатков, чем преимуществ, и используется редко.

Как выбрать силовой трансформатор по мощности

Не всегда достаточно собрать и проанализировать мощность потребителей, обеспечиваемую трансформатором.

Для производственных предприятий руководствуются порядком ввода оборудования в эксплуатацию. При этом учитывается, что всех потребителей нельзя включить одновременно. Однако также учитывается возможное увеличение производственных мощностей.

Поэтому при расчете и выборе мощности силового трансформатора руководствуются графиком активной суточной и полной средней нагрузки подстанции, а также продолжительностью максимальной нагрузки. Если рассчитан трансформатор, который будет участвовать в электроснабжении жилой инфраструктуры, то учитывается и сезон. Зимой нагрузка увеличивается за счет включения электрического отопления, летом — кондиционеров.

Таблица № 1 — Выбор силового трансформатора исходя из разрешенных силовых и аварийных нагрузок

При отсутствии точной информации активная нагрузка определяется по формуле:

Snom ≥ ∑ Pmax ≥ Pp;

Где ∑ Pmax — максимальная активная мощность;

Pp — проектная мощность подстанции.

Если график работы подстанции характеризуется кратковременным режимом пиковой мощности — 30 минут или не более 1 часа, трансформатор будет работать в режиме недогрузки. Поэтому выгоднее выбрать трансформатор с мощностью, близкой к максимальной продолжительной нагрузке, и полностью использовать перегрузочные способности трансформатора с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме.

В реальных условиях допустимая величина перегрузки определяется исходным коэффициентом нагрузки. На выбор размера нагрузки влияет температура окружающего воздуха, в которой находится рабочий трансформатор.

Коэффициент загрузки всегда меньше единицы.

Kn = Pc / Pmax = Ic / Imax; где Pc, Pmax и Ic, Imax — суточная и максимальная средняя мощность и ток.

Таблица №2 — Рекомендуемые коэффициенты нагрузки силовых трансформаторов цеха ТП. Коэффициент ограничивает перегрузку трансформатора, оставляя определенный запас мощности.

Таблица 3 — продолжительность и степень перегрузки в аварийных режимах с принудительным охлаждением масла задаются заводскими параметрами. Электросистемы ПТЭ и ПТБ ТБ. ЭП-4-1

Характер суточной нагрузки эквивалентен температуре окружающей среды, постоянной времени трансформатора, типу охлаждения, допускаются периодические перегрузки.

Рисунок 1 — График расчетной нагрузки. 1 — суточные по факту; 2 — двухступенчатый аналог фактического

Согласно графику, начальный период нагрузки характеризуется работой трансформатора с номинальной нагрузкой в ​​течение 20 часов и начальным коэффициентом нагрузки 0,705.

Второй период — коэффициент перегрузки kпер = 1,27 и время — 4 часа. Это означает, что перегрузки определяются программой загрузки, преобразованной в эквивалентную программу с учетом тепла. Допустимая нагрузка трансформатора зависит от номинальной нагрузки, срока его службы и максимальной пиковой нагрузки, определяется коэффициентом превышения нагрузки:

kper = Ie max / Inom

начальный коэффициент загрузки

kn.n. = Т.е. / Ином

То есть max — максимальная эквивалентная нагрузка;

Т.е. — эквивалентная начальная нагрузка.

Допускаются перегрузки трансформаторов, но их возможности: время и амплитуда ограничены стандартами, установленными производителем. Правила PTEEP, гл. 2. 1.20 и гл. 2. 1. 21 ограничить перегрузку трансформатора до 5%.

Таблица 4 — Перегрузка с течением времени для маслонаполненных трансформаторов

Таблица 5 — Время перегрузки для сухого трансформатора

Вентиляция помещения электромонтажных работ должна обеспечивать отвод тепла, чтобы при перегрузке и максимальной температуре воздуха нагрев трансформатора не превышал допустимого значения. Часто в теплых условиях на полях вдали от населенных пунктов применяют естественную вентиляцию, открывая дверцы трансформаторного отсека.

Правила ПУЭ допускают максимальную послеаварийную перегрузку трансформатора до 40% на время не более 6 часов в течение 5 дней.

Расчетная мощность для промышленных объектов

Реактивная мощность

Расчетная мощность промышленного предприятия зависит от:

• типа продукции;
• используемых технологий;
• ожидаемой максимальной нагрузки в течение года;
• типа выпускаемой продукции;
• типа оборудования и степени его адаптации к технологии.

Существует множество методов расчета, все они должны обладать общими свойствами:

• простотой вычисления;
• универсальностью в определении нагрузок для разных уровней потребления и распределения энергии;
• точностью результатов;
• легкостью определения показателей, на которых основан метод.

Основные показатели рассчитываются по тем же формулам, но с другими поправочными коэффициентами.

Коэффициенты спроса для СН подстанции

Для трехфазных электромоторов установленная мощность равна:

Р = Рн/(η х cos φ), где:

• Рн – номинальный мощностной показатель из техпаспорта;
• η – КПД электромотора;
• cos φ – мощностной коэффициент.

Увеличение выделенной, согласно техусловиям, мощности необходимо согласовывать с энергоснабжающей организацией. С этой целью проводятся перерасчеты для вводных кабелей и приборов защиты на основе новой установленной мощности. Но решение о выделении зависит от наличия свободных мощностей.

Особенности подсчета мощности трансформаторов

Типичные значения рабочих мощностей продуктов преобразования строго стандартизированы и могут принимать только дискретные значения (от 25 до 1000 Вт).

Для определения мощности подстанций, оснащенных типовыми трансформаторами, сначала необходимо будет собрать данные о подключенных к ним линейных нагрузках. Прямое суммирование полученных результатов в этом случае недопустимо, поскольку для получения правильного показателя важно распределение потребления во времени.

В многоквартирных домах это зависит не только от времени суток, но и от сезона: зимой в квартирах включается много электрических обогревателей, летом — не меньшее количество вентиляторов и кондиционеров. Значения поправочных коэффициентов, вводимых для учета сезонности нагрузок для кондоминиумов, взяты из специальных справочников.

Назначение

Прежде чем понять, что такое мощность подстанции – следует разобраться с назначением этой энергетической установки. Трансформаторная подстанция (ТП) предназначается для получения, преобразования и последующего распределения энергии по потребительским нагрузкам. Входящее в ее состав электротехническое оборудование должно:

• гарантировать бесперебойную поставку электроэнергии рядовому потребителю;
• обеспечивать своевременное перераспределение мощности между конечными нагрузками;
• предусматривать возможность расширения схемы (с учетом роста числа нагрузок).

В основу функционирования ТП заложен принцип понижения поступающего по высоковольтным линиям напряжения до приемлемого для поставки потребителю уровня (380 Вольт линейное и 220 Вольт – фазное). Основной функциональный показатель электроустановок типа ТП – их мощность, достаточная для гарантированного обеспечения электроэнергией без «проседания» напряжения в сети.

Достичь этого удается правильным выбором расчетных показателей как самого станционного оборудования, так и параметров распределительных линий с подключенными к ним нагрузками.

Технологическое присоединение к электрическим сетям

• Калькулятор необходимой мощности — примерный расчет потребности в электрической мощности для подачи заявки на технологическое присоединение;
• Калькулятор стоимости — примерный расчет стоимости технологического присоединения к электрическим сетям в зависимости от типа присоединения (существующее или новое);
• Этапы присоединения — подробное описание основных этапов, необходимых для технологического присоединения к электрическим сетям;
• Ответы ОАО «Ленэнерго» на наиболее часто задаваемые вопросы по технологическому присоединению дополнительной мощности или новой мощности и заключению договора энергоснабжения.

Двух трансформаторные ТП

Применяются двухтрансформаторные трансформаторные подстанции с преобладанием потребителей электроэнергии I и II категорий. В этом случае мощность трансформаторов выбирается таким образом, чтобы при выходе из эксплуатации другого трансформатора с учетом допустимой перегрузки он брал на себя нагрузку всех потребителей (в этой ситуации возможно временное включение отключены от потребителей электроэнергии III категории). Такие подстанции желательны независимо от категории потребителей, но при наличии нерегулярного суточного или годового графика нагрузки.

В этих случаях выгодно изменять подключаемую мощность трансформаторов, например, при наличии сезонных нагрузок, одной или двух рабочих смен со значительными изменениями сменной нагрузки.

Электроснабжение поселка, микрорайона города, цеха, группы цехов или всего предприятия может быть обеспечено одним или несколькими ТП. Целесообразность строительства одно- и двухтрансформаторной подстанции определена в результате технико-экономического сравнения различных вариантов системы электроснабжения. Критерий выбора варианта — минимум приведенных затрат на строительство системы электроснабжения. Сравниваемые варианты должны обеспечивать требуемый уровень надежности источника питания.

В энергосистемах промышленных предприятий наиболее распространены следующие единичные мощности трансформаторов: 630, 1000, 1600 кВА, в городских электрических сетях — 400, 630 кВА. Конструктивная и эксплуатационная практика показала необходимость использования однотипных трансформаторов одинаковой мощности, поскольку их разнообразие создает неудобства в обслуживании и вызывает дополнительные затраты на ремонт.

Одно трансформаторные ТП

Однотрансформаторные трансформаторные подстанции выгодны еще и тем, что если работа предприятия сопровождается периодами низких нагрузок, то из-за наличия перемычек между трансформаторными подстанциями на вторичном напряжении возможно отключение части трансформаторов, тем самым создание экономически устойчивого режима работы. Под экономичным мы понимаем режим работы, гарантирующий минимальные потери мощности в трансформаторах.

В этом случае решается проблема выбора оптимального количества исправных трансформаторов.

Такие трансформаторные подстанции также могут быть экономичными с точки зрения максимального приближения напряжения 6-10 кВ к электроприемникам, поскольку за счет децентрализации преобразования электрической энергии протяженность сетей сокращается до 1 кВ. В этом случае проблема решается в пользу использования двух одиночных трансформаторных подстанций вместо двух трансформаторной подстанции.

Основные принципы выбора трансформатора

Как правило, в энергосистемах используются одна и две трансформаторные подстанции. Использование трех трансформаторных подстанций создает дополнительные капитальные затраты и увеличивает годовые эксплуатационные расходы. Трехтрансформаторные подстанции используются редко, как вынужденное решение при реконструкции, расширении подстанции, с раздельной системой электроснабжения силовых и осветительных нагрузок, при резком питании переменных нагрузок.

На крупных подстанциях (ГПЗ) используются в основном два трансформатора (два независимых источника питания), поскольку через такие подстанции необходимо обеспечивать электроэнергией потребителей I, II и III категорий надежности электроснабжения.

В разных точках приема электроэнергии на предприятии на ГПЗ, а также при питании предприятия по схеме глубокого ввода в ПГВ допускается использование по одному трансформатору, обеспечивающему послеаварийное электроснабжение нагрузок через присоединения вторичное напряжение с прилегающими подстанциями (ПГВ, ГПЗ), с ТЭЦ или другими ИП. При основном питании однотрансформаторных ПГВ по линиям 35-220 кВ рекомендуется подключение ближайших подстанций к разным линиям или цепям с последующим использованием в послеаварийном режиме подключений на вторичном напряжении.

Однотрансформаторные трансформаторные подстанции 6-10 / 0,4-0,23 кВ применяются при питании нагрузок, допускающих отключение электроэнергии на срок не более суток, что необходимо для ремонта или замены вышедшего из строя элемента (электроснабжение потребителей III категории), а также для электроснабжения потребителей категории II при условии резервирования мощности с помощью перемычек на вторичном напряжении или при наличии запаса трансформаторов.

Выбор числа трансформаторов

Однотрансформаторные подстанции используются в двух случаях. Во-первых, для объектов III категории электроснабжения. Во-вторых, для потребителей, имеющих возможность резервирования электроснабжения с помощью АВР (автоматического включения резерва) с другого источника питания.

При питании потребителей I и II категории в аварийном режиме на двухтрансформаторной подстанции после срабатывания АВР целый трансформатор принимает на себя нагрузку неисправного. Поэтому его перегрузочной способности должно хватить на время замены вышедшего из строя трансформатора. В нормальном режиме трансформаторы работают недогруженными, что экономически нецелесообразно. Поэтому при аварийной ситуации некоторые потребители III категории электроснабжения отключают от сети.

Перерыв питания объектов II категории ограничен временем в одни сутки. Для восстановления схемы необходим стратегический складской резерв оборудования необходимого для ликвидации аварии. При этом мощность нового трансформатора должна быть идентична заменяемому. Таким образом, сокращается количество резервного оборудования.

Виды ТП

Существует множество типов распределительных трансформаторных подстанций, различающихся мощностью, расположением и конструкцией. Среди них можно выделить следующие основные виды:

• Трансформаторные подстанции мощностью до 40 кВт для электроснабжения малых объектов.
• Мощные распределительные комплексы, используемые для энергоснабжения городских кварталов и крупных предприятий.
• Комплектные трансформаторные подстанции или КТП, построенные по модульному принципу (бл.

Дополнительная информация: КТП, в свою очередь, делятся на пропускные и тупиковые, которые являются частью системы распределительной сети.

По своему расположению все известные типы ТП делятся на станционные закрытые и открытые. Примером второго типа являются полюсные или полюсные трансформаторные преобразователи.

Выбор мощности в сетях промышленных предприятий

Выбор мощности в сетях промышленных предприятий осуществляется по следующим принципам:

1. удельная мощность трансформаторов выбирается исходя из рекомендаций удельной плотности расчетной нагрузки и полной расчетной нагрузки установки;
2. количество трансформаторов подстанции и их номинальная мощность определяются в соответствии с Руководством по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий 3 (см также раздел 4.3);
3. выбор мощности трансформатора должен производиться с учетом рекомендуемых коэффициентов нагрузки (таблица 3.2) и допустимых аварийных перегрузок трансформаторов (таблица 3.3);
4. при наличии типовых схем нагрузки выбор следует производить по ГОСТ 1420985 и с учетом компенсации реактивной мощности в сетях до 1 кВ.

Установленная мощность для электрических станций

В чем измеряется мощность

Для электрических станций установленная мощность вычисляется суммированием номинальных мощностей отдельных генераторов и связанных с ними двигателей. Почти всегда эти значения идентичны. В случаях несовпадения расчет ведут по меньшей мощности.

Установленная мощность российских электростанций

В результате на дорогих станциях с большой экономией топлива стоимость электроэнергии чрезвычайно зависима от режима потребления. Поэтому для крупных станций выгодно использовать установленную мощность максимум часов в год, а для мелких ГТУ с большим расходом горючего включение целесообразнее производить в часы пика нагрузок, когда общее время работы в годовом исчислении невелико.