ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Для горных предприятий как потребителей первой категории главные понизительные подстанции выполняются с двумя силовыми трансформаторами. Двух трансформаторная подстанция экономична с точки зрения обеспечения резервирования.
3.1 Производим выбор числа, мощности и типа силового трансформатора:
1. Устанавливаем два трансформатора, т.к. горное предприятие является потребителем I категории.
2. Исходя из общей расчетной нагрузки принимаем установленную мощность трансформатора. Номинальная мощность каждого из них определяется по условию
Sном ≥ Sp /2∙0,7
Sном ≥ 
1,4 = 7479.83 кВ∙А
При этом надо иметь ввиду, что допустимая систематическая перегрузка не должна превышать 30%.
Принимаем к установке два трансформатора по 10000 кВ∙А типа ТДТН-10000-115/38,5/6,6
| Тип | Мощность, кВА | Напряжение, кВ | Потери, кВт | Uкз, % | Ixx, % | |||
| ВН | СН | НН | ΔPxx | ΔPм | ||||
| ТДТН | 38,5 | 6,6 | 17,0 | 76,0 | 10,5; 17,5; 6,5 | 1,0 |
(Т - трехфазный; Д - принудительная циркуляция воздуха и естественная
циркуляция масла; Т – трех обмоточный; Н - регулирование напряжения под нагрузкой)
Проверяем трансформатор на допустимую перегрузку с учетом возможного отключения потребителей III категории, т.е.:
1,4Sном ≥ Sp
1,4∙ 10000 ≥ Sp = 14000 кВ∙А ≥ 
кВ∙А
Следовательно, выбранные трансформаторы (ТДТН, 2×10000) обеспечивают электроснабжения шахты, как в нормальном, так и в аварийном режиме.
Определяем годовые потери активной и реактивной мощности в силовых трансформаторах ГПП:
∆P = ∆Pxx + 
∆Pм, кВт;
∆Q = ∆Qxx + ∆Qм = 
+ 
, квар;
= Sp /2∙Sном ,
где ∆Pxx и ∆Pм – активные потери холостого хода и потери в меди при номинальной нагрузке, кВт, соответственно; 
- коэффициент загрузки трансформатора; ∆Qxx - реактивные потери холостого хода, величина которых равна току холостого хода трансформатора; ∆Qм – реактивные потери меди, величина которых численно равна напряжению КЗ трансформатора.
= 
/ 2∙10000 = 0.52
∆P = 17 + 0.522∙76 = 37.86 кВт;
∆Qв = 
+ 
= 388.31 квар;
∆Qс = + 
= 580.51 квар;
∆Qн = + 
= 278.47 квар.
Потери активной и реактивной энергии:
∆Wa = ∆PxxТг + ∆PмТп.а = 17∙8760 + 0.522∙76∙2868 = 208768.7 кВт∙ч
∆WрВ = ∆QxxТг + ∆QмВТп.р= 100∙8760 + 0.522∙1050∙8760 = 3401550.1 квар∙ч
∆WрС = 100∙8760 + 0.522∙1750∙8760 = 5085250.1 квар∙ч
∆WрН = 100∙8760 + 0.522∙650∙8760 = 2439435.7 квар∙ч
где Тп.а , Тп.р – соответственно число максимумов потерь активной и реактивной мощности;
Тп.а = (0,124 + Тmax.a∙10-4)2 ∙8760 = (0,124 + 4482∙10-4)2 ∙8760 = 2868 ч;
Тп.р = (0,124 + Тmax.p∙10-4)2 ∙8760 = (0,124 + 8760∙10-4)2 ∙8760 = 8760 ч,
где Тmax.a ,Тmax.p – соответственно годовое число часов использования максимумов активной и реактивной нагрузки;
Тmax.a = 249∙3∙6 = 4482 ч ; Тmax.p = Тг = 8760 ч.
3.2 Выбор трансформаторов для питания предприятия без учета мощности ЦПП, производится аналогично выбору силовых трансформаторов устанавливаемых на вводе предприятия:
Sp = 
∙kp max = 
∙0,9 = 5578.5 кВ∙А
= (16000 – 7400) ∙ 0,61 = 5246кВт
tgφ = 5246∙ 
= 3404.6 квар
Sном ≥ Sp /2∙0,7 = 5578.5/1.4 = 3984.4 кВ∙А
С учетом развития предприятия устанавливаем два трансформатора типа ТМН-4000-35/6.3 с техническими характеристиками:
| Тип | Мощность, кВА | Напряжение, кВ | Потери, кВт | Uкз, % | Ixx, % | ||
| ВН | НН | ΔPxx | ΔPм | ||||
| ТМН | 6,3 | 5,6 | 33,5 | 7,5 | 0,9 |
(Т - трехфазный двух обмоточный трансформатор; М- охлаждение с естественной циркуляцией воздуха и масла; Н - регулирование напряжения под нагрузкой).
Определяем коэффициент загрузки трансформатора:
= Sp / 2∙Sном = 5578.5/2∙4000 = 0,697
3.3 Для питания потребителей напряжением U = 0,4 кВ необходимо установить трансформаторы с трансформацией напряжения 6/0,4 кВ;
S0,4 = 
= 
= 1897.59 кВ∙А;
= 0,75 (для 0,4 кВ)
Выбираем два трансформатора ТМ-2500-6/0,4.
| Тип | Мощность, кВА | Напряжение, кВ | Потери, кВт | Uкз, % | Ixx, % | |||
| ВН | СН | НН | ΔPxx | ΔPм | ||||
| ТМ | - | 0,4 | 3,85 | 23,5 | 6,5 |
Определяем коэффициент загрузки трансформатора:
= S0,4 / 2∙Sном = 1897.59 /2∙2500 = 0,38.
4. РАСЧЕТ ВОЗДУШНЫХ И КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
При расчете воздушных и кабельных линий определяют:
Sн – минимально допустимое сечение по нагреву;
Sэ – допустимое сечение по экономической плотности тока;
St.c – минимально допустимое сечение по термической стойкости токам КЗ;
S∆U – минимально допустимое сечение по потере напряжения;
Sмех – допустимое сечение по механической прочности.