Пример выбора мощности силового трансформатора

Хочу привести реальный пример выбора мощности силового трансформатора в одном из недавно выпущенных мною проектов. Проект проходил экспертизу и получил замечание по выбору силового трансформатора, вернее нужно было обосновать мощность силового трансформатора.

По техническим условиям было разрешено 180 кВт по третьей категории электроснабжения. На данном этапе я делал лишь одну позицию (склад) с потребляемой мощностью 20 кВт, остальные позиции будут запроектированы позже.

Естественно выбор силового трансформатора я делал исходя из мощности 180 кВт.

Вы, наверное, помните, что у меня же есть статья:

Выбор силового трансформатора по расчетной мощности.

В этой статье я привел ссылки некоторых нормативных документов, поэтому повторяться не буду. Там же я привел и методические указания по выбору силового трансформатора.

На эту тему имеется еще одна статья:

Перегрузочная способность масляных силовых трансформаторов.

Так что обязательно ознакомьтесь, о чем я писал ранее.

В общем, суть такая, что если выбирать трансформатор по методическим указанием, то нам достаточно мощности силового трансформатора 160 кВА. Именно на это и ссылался эксперт. В проекте выбрана трансформаторная подстанция 250 кВА в металлическом корпусе. Самый дешевый вариант.

Я в свою очередь привел ссылку из ТКП 45-4.04-297-2014 п.11.20. Там сказано, что коэффициент загрузки однотрансформаторной подстанции должен быть 0,9-0,95. Там же написано, что выбор трансформатора должен производиться на основании технических характеристик трансформаторов от заводов-изготовителей.

Рассчитаем коэффициент загрузки трансформатора.

Кз=Sр/Sтр

– полная расчетная мощность, кВА;

Sтр – мощность силового трансформатора, кВА.

Sр=Р/cos=180/0,8=225кВА.

Коэффициент мощности я принял 0,8.

Кз(250)=225/250=0,9

Кз(160)=225/160=1,4

А теперь представим,  лето, температура воздуха 30 градусов. Как вы думаете, металлическая оболочка будет сильно греться на солнце? В таких условия воздух вокруг трансформатора, на мой взгляд, будет тоже не менее 30 градусов, а скорее всего и больше, т.к. КТП будет под прямыми солнечными лучами. Утверждать не буду, это лишь мои догадки.

Следующая таблица показывает нормы максимально допустимых систематических нагрузок при температуре 30 градусов.

Нормы максимально допустимых систематических нагрузок

Нормы максимально допустимых систематических нагрузок

Проверим трансформатор 160 кВА. Sр=225 кВА – это не значит, что трансформатор постоянно будет загружен на такую мощность. На такую мощность он будет загружен лишь пару часов в день. В остальное время он будет загружен, скажем на 65 % от этой расчетной мощности.

225*0,65=146,25 кВА.

Тогда К1=146,25/160=0,91, примем значение К1=0,9 – начальная загрузка трансформатора.

Согласно приведенной таблице и при температуре окружающей среды 30 градусов, К1=0,9 трансформатор 160 кВА в нормальном режиме с Sр=225 кВА (Кз=К2=1,4)  сможет работать около…0 часов. В таких условиях максимальный коэффициент  загрузки трансформатора 1,27 в течение 0,5 часа.

Конечно, следует еще привести таблицу норм допустимых аварийных перегрузок.

Нормы допустимых аварийных перегрузок

Нормы допустимых аварийных перегрузок

По этой таблице наш трансформатор сможет работать чуть больше 2 часов.

Не смотря на то, что трансформатор способен выдерживать аварийные перегрузки, следует иметь ввиду, что в таких режимах трансформатор очень сильно изнашивается и срок эксплуатации его сокращается.

Разумеется, по графику нагрузки значительно проще выбрать мощность силового трансформатора. В наших условиях проектирования, я считаю всегда должен быть небольшой запас прочности оборудования (резерв мощности), поскольку энергосистема развивается, количество потребляемой электроэнергии увеличивается и все чаше в ТУ пишут одним из требований: проверка существующих трансформаторов, т.е. многие подстанции загружены до предела,  а для небольших предприятий это может оказаться проблемой.

Вывод: трансформатор 160 кВА не сможет нормально работать при наших условиях эксплуатации, поэтому в проекте выбран трансформатор 250 кВА.

Кстати, энергонадзор согласовал КТП без проблем.

Вы согласны со мной либо нужно тупо руководствоваться методическими указаниями?

комментариев 35 “Пример выбора мощности силового трансформатора”

  1. Kostya:

    Добрый день.

    В соответствии с п. 2.3.9 НТП ЭПП-94 выбор мощности трансформаторов следует производить с учётом средств компенсации реактивной мощности.

    В указанном Вами примере выбора мощности трансформатора коэффициент активной мощности слишком низкий принят. В соответствии Приказ МинпромэнергоРоссииот 22.02.2007 № 49, а также СТО 56947007-29.180.02.140-2012 предельное значение коэффициента реактивной мощности не более 0,35 для шин 0,4 кВ. 

    • У меня не было обязательного требования установки КУ и выполнить компенсацию реактивной мощности на данном этапе нет возможности. 

      В примере я ориентировался на белорусские требования, кстати и методические указания разработаны в РБ и вряд ли имеют силу в РФ. 

      Для промышленных объектов эти методические указания в принципе и применять нельзя. 

      Если б это была цеховая КТП, то компенсацию выполнить можно было бы без проблем.

       

  2. Dmitry:

    Полностью согласен с автором статьи, что выбор мощности трансформатора необходимо выполнять с учетом коэффициента загрузки в нормальном и аварийном режимах, а также на перспективу расширения сети, тем более, если сам Заказчик на это идет (у меня именно такие случаи были).

  3. Олег:

    Помогите пожалуйста разобраться! Такой вот вопрос у меня возник, немного с пред историей, значит проектировался объект в 2007 году для электроснабжения была выбрана ТП 2×630 кВА, при расчетной полной мощности Sр=561, кВА. В 2015 году приходит письмо о том что фактические нагрузки которые были заявлены в проекте по мимо проектируемых на сегодняшний день выросли на 214,5 кВт и требуется замена трансформаторов на более мощные. Проводим расчет Рр=Кнс*(Сум. Рр потреб.)=0,55 (573,3+78,3+132+381,5)=640,8 кВт; Sр=640,8/0,9=712 кВА Cosf=0,9. Кз(1260)=712/1260=0,56  -   Кз(630 авр.)=712/630=1,13 При таком аварийном режиме трансформатор по таблице 14 ГОСТ 14209-85 может работать до 24 часов в сутки при самых худших условиях охлаждения. Возникли вопросы: исходя из расчета замена трансформаторов на более мощные не требуется, как этого просят в письме, правильно ли сделан расчет?; Почему изначально были выбраны трансформаторы на 630 (предположение, что это связано с тем что потребитель 1 категории надежности э.с.), мне не понятно, можно было обойтись и менее мощными? (Люди которые работали над этим проектом давно уволились и найти их не представляется возможным)

    • А что у вас за нагрузка, назначние? Промышеленность?

      Компенсацию реактивной мощности делали?

      • Олег:

        Характер нагрузки коммунально-бытовой (больница) не все потребители 1-ой кат. по надежности э.с. Компенсация реактивной мощности не делалась Cosf принят равным 0,9. 

        • Я с вами согласен, достаточно и 630кВА. Расспишите все это более красиво с ссылками на нормативы и предоставьте заказчику.

  4. Андре:

    Игорь, а как проверить существующий трансформатор по ТУ с целью подключения новой нагрузки ? Какие исходные данные запросить в электросетях ?

  5. Самый простой и наверное самый правильный — запросить в электросетях, чтобы произвели замер либо на основании записей системы АСКУЭ выдали значение потребляемого тока.

  6. Антонина:

    В нашем дачном тов.150 уч.как правильно выбрать трансформатор.Есть в наличии бани(немного)

  7. Смотрим удельные нагрузки для домиков. Получим 0,6*150=90кВт.  Трансформатор 100кВА.

  8. Виталий:

    Садовое общество на 170 участков. Подскажите пожалуйста, какой мощности нужен трансформатор, если на каждом участке установить автомат на 32A?

    • 32А на летний домик это очень жирно.

      По нормам положенно 4 кВт. Если исходить из этой цифры, то выходит трансформатор на 160кВА.

  9. Виталий:

    k-igor, спасибо за ответ. Дело в том, что многие перестроили на современные жилые дома и живут круглогодично. Люди хотят пользоваться всеми благами. Имеют эл.бойлера, кондиционеры и др.технику, у некоторых эл.теплые полы.

  10. Олег:

    Подскажите пожалуйста какая нужна подстанция для жилого девяти этажного дома с электроплитами. 76 квартир. Застройщик установил ктп 10кВ 250кВа.

    • Застройщик все правильно сделал. Если иметь более точную информаю, то возможно даже и 160кВА будет достаточно.

      Для квартир нужно 1,62*76=123,12кВт + лифты, ИТП и др.

  11. Олег:

    Расчетная мощность дома для 76 квартир вышла 265 кВт

  12. Олег:

    Расчетная мощность дома для 76 квартир вышла 265 кВт

    3. Розрахункове навантаження будинку (з урахуванням загально-будинкового навантаження):

    Рр = 1,05 * (Рр.кв. * Ксп. * Ко) + Nлф * (Рл * Ксп.л) + Рзаг.буд., кВт

    де:

    — Рр.кв. = 756 (розрахункове навантаження житла або квартир, кВт)

    — Ксп. = 1,12 (коефіцієнт попиту, згідно табл.3.1 ДБН В.2.5-23:2010)

    — Ко=0,16 (коефіцієнт одночасності до 76 квартир, згідно табл.3.4 ДБН В.2.5-23:2010)

    — К=1,05 (коефіцієнт з урахуванням загально-будинкового освітлення)

    — Рл = 4,4 (розрахункове навантаження ліфта, кВт)

    — Ксп.л = 0,8 (коефіцієнт попиту, згідно табл.3.5 ДБН В.2.5-23:2010)

    — Nлф = 2 (загальна кількість ліфтів)

    — Рзаг.буд. = 1,95 + 2,2 = 4,15 кВт (загально-будинкове навантаження, згідно даних ОСББ)

    Рр.буд = 1,05 * (760,0 * 1,99 * 0,16) + 2*(4,4 * 0,8) + 4,15 = 256кВт

  13. Олег:

    Значение Ксп 1.12 застройщик взял для дома с газовыми плитами, для электро это коэффициент получается 1.99

  14. Игорь:

    Подскажите пожалуйста. У меня просядает напряжение дома и на опорах когда одновременная потребляемая мощность больше 4квт. При нагрузке в 4квт , вольтаж просядает на 170-180В. ТП находиться в 400метрах от дома. Если купить свою ТП, напряжение нормализуется? 

    Уточняющие вопросы

    1. В будущем буду ставить электро котел для отопления дома. Мне подсчитали, что мощность котла должна быть 28-30квт. + другая быт.техника на 8-10квт Т.е мне надо ТП с запасом, примерно на 60ква ?

    2. Я могу поставить ТП больше чем мне необходимо на данный момент, не на 60ква, а например на 100 или 250ква? Дадут мне на это разрешения? Или проверяющим органам надо обосновать эту мощность?

    3.Где и как оформить установку ТП и примерно сколько это обойдется? 

     

     

     

    • Вы видимо плохо представляете, что такое ТП и сколько денег она вам обойдется.

      1 У вас дом 1000м2? Может быть и 60кВт потребуется, откуда нам знать.

      2 Можете, если работаете в правительстве или сбытовой организации =)

      Я думаю самая простая ТП вам обойдется порядка 5000$ + нужно учесть пракладку питающей линии 6/10кВ и не факт что будет возможность ее проложить.

      У вас дом или усадьба?)

      Если готовы заплатить такие деньги, то идите в энергоснабжающую организацию и просите технические условия на электроснабжение вашего дома на необходимую мощность.

      В вашем случае может дешевле будет сделать реконструкцию существующей ВЛ-0,4кВ, увеличить сечение линии, будут меньше потери напряжения. Возможно и трансформатор придется заменить. Ставить свою ТП — по-моему не реально.

  15. Игорь:

    Да, я плохо представляю что такое ТП.

    1. Нет, у меня дом 300м. 

    У меня в сельской местности только воздушные линии, насколько я зная подземных нет.

    Давайте вместе посчитаем как в моем случае будет выгоднее.

    С помощью "калькулятор расчета сечения кабеля по мощности",  выяснил, для того чтобы запитать мой дом на 30 квт, мне придется купить СИП4 4x70mm 400м= 150т.р + установка на опору(2т за столб, у меня их кажется 10шт) , это цена в магазине ЭТМ. 

    На том же ЭТМ есть ТП на 40ква за 171т + масло для него, я так думаю тыщ за  20.  https://www.etm.ru/cat/nn/3263957

    И того установка ТП будет дороже на 20т

    А теперь плюсы и минусы:

    Плюс ТП в том что он в твоей собственности ,и вся его мощь только для тебя.

    Минусы,  наверно придется хорошенько побегать чтоб получить разрешение на установку ТП в отличие от простого прокладывания СИП кабеля .

     

     

     

    • 1 На все это проект нужно разработать. Как понимаете, бесплатно никто вам не сделает.

      2 Не понятно, где вы ТП собрались ставить и откуда будете ее подключать.

      Нужна линия высокого напряжения (10кВ). Как правило, ТП ставят у потребителя, а вы собрались ее ставить за 400 м до своего дома.

      3 Монтаж КТП и линии тоже денег стоят.

      Я думаю все это может вам обойтись и в 10000$ (оборудование + монтаж + проект).

      В любом случае нужно обращаться за ТУ, там пропишут все необходимые требования, если все-таки дадут вам такие ТУ. Скорее всего откажут.

      Если участок находится где-то на окраине, наверное проще будет.

  16. Игорь:

    1.Естественно

    2. Приложил фото. К ТП который находиться 400м от меня, питается точно от таких же опор как на фото. Они на 10кв?

    Нет же, я хочу поставить свой ТП как раз возле дома иначе смысла никого нет. И будут у меня стоят два ТП на росстояние 400м от дома, один мой, другой общий ))

    3.Естественно

    Да, участок на окраине. Видел пару блогеров, так у ник в частном доме стоит свой ТП или КТП на 200-300ква. Как тогда им выделили такую мощь? По блату?

    Пример выбора мощности силового трансформатора220blog.ru/wp-content/upl...2237-300×167.jpg 300w, 220blog.ru/wp-content/upl...2237-768×426.jpg 768w, 220blog.ru/wp-content/upl...7-2023112237.jpg 1353w" sizes="(max-width: 500px) 100vw, 500px" title="Пример выбора мощности силового трансформатора" />

    • Ну это же не фото, а картинка.

      Да, скорее всего. Если 3 провода, то это будет высоковольтная линия и провод нужен будет ориентировочно СИП3-50, т.е. 3 провода + опоры и арматура СИП для линии 10кВ.

      До вашего участка нужно тянуть линию 10кВ, ставить КТП и от КТП подключать дом.

      По нынешним меркам у вас дом, скажем так, в два раз больше обычного. Это не так уж и много. Это в 3 раз больше чем я строю дом =)

      Я думаю вам, даже если электрическое отопление будет, хватило бы и 30 кВт. Опять же, может вы там еще производственный цех хотите организовать, мы не знаем))

      Вот придете вы просить ТУ, а вам скажут, зачем вам столько?

  17. Аle-rt:

    добрый час! подскажите, в снт 100 участков трансформатор 100кВА, 10/0,4 кВ., сколько кВт на каждый дом? энергетики говорят примерно 2 кВт на дом.

  18. Нина:

    Добрый день ! Подскажите правильный расчет мощности для КТП 400 на 150 домов ориентировочно 10 кВт.

     

  19. Нина:

    У нас в ТСН 150 домов, на дом в среднем мощность  до 10 квт. Стоит КТП 400 Волнуемся , что не хватит мощности трансформатора. При какой мощности на дом будет безопасная работа трансформатора?

    • Сделать расчет не сложно. Нужно четкое понимание, как классифицируются дома, какая разрешенная мощность. Но, думаю у вас там полный бардак, как в любом СНТ и никто ничего не знает))

      Если представить, что каждый имеет не более 10кВт, то расчетная мощность будет порядка 215 кВт, а ваш трансформатор потянет в рабочем режиме порядка 380кВт (значительно больше), не говоря уже про аварийные нагрузки.

Ответить k-igor