Выбор типа и мощности силовых трансформаторов подстанции. Шкала мощностей трансформаторов силовых

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Содержание

1. Выбор числа трансформаторов

. Параллельная работа трансформаторов

. Выбор номинальной мощности трансформаторов

. Шкала стандартных мощностей трансформаторов

Литература

1. Выбор числа трансформаторов

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий является одним из важных вопросов электроснабжения и построения рациональных сетей. В нормальных условиях трансформаторы должны обеспечивать питание всех потребителей предприятия при их номинальной нагрузке.

Число трансформаторов на подстанции определяется требованием надёжности электроснабжения. С таким подходом наилучшим является вариант с установкой двух трансформаторов, обеспечивающий бесперебойное электроснабжение потребителей цеха любых категорий. Однако если в цехе установлены приёмники только II и III категории, то более экономичными, обычно, являются однотрансформаторные подстанции. При проектировании внутризаводских сетей установка однотрансформаторных подстанций выполняется в том случае, когда обеспечивается резервирование потребителей по сети низкого напряжения, а также когда возможна замена повреждённого трансформатора в течение нормируемого времени.

а) б)

Рис. 1 - Схемы электроснабжения цеха с одним (а), и двумя (б) трансформаторами

Двухтрансформаторные подстанции применяются при значительном числе потребителей II категории, либо при наличии потребителей I категории. Кроме того, двухтрансформаторные подстанции целесообразны при неравномерном суточном и годовом графике нагрузки предприятия, при сезонном режиме работы при значительной разницей нагрузки в сменах. Тогда при снижении нагрузки один из трансформаторов отключается.

Задача выбора количества трансформаторов заключается в том, чтобы из двух вариантов (рис. 1 а и б) выбрать вариант с лучшими технико-экономическими показателями. Оптимальный вариант схемы электроснабжения выбирается на основе сравнения приведённых годовых затрат по каждому варианту:

Зi=Cэ,i+kн,эКi+Уi

где Cэ,i - эксплуатационные расходы i-го варианта, kн,э - нормативный коэффициент эффективности, Кi - капитальные затраты i-го варианта, Уi - убытки потребителя от перерыва электроснабжения. Следует отметить, что при варианте рис. 6.1 (а) наступает полный перерыв в электроснабжении, и здесь питание потребителей по резервной линии на напряжение 0,4 кВ не может быть принято во внимание, так как такая схема аналогична двухтрансформаторной схеме, но с худшими показателями за счёт длинной лини 0,4 кВ.

При сравнении вариантов немаловажную роль играет вопрос о перспективном развитии предприятия. Так, например, если в настоящее время в цехе имеются потребители только второй категории, то рассмотрение вариантов имеет смысл. Но если, через год планируется переоборудование производства, и в цехе появляются потребители первой категории, то необходимо, безусловно, выбирать вариант с двумя трансформаторами.

В основном, установка двух трансформаторов обеспечивает надёжное питание потребителей. Это значит, что при повреждении одного трансформатора, второй, с учётом его перегрузочной способности, обеспечивает 100 % надёжность питания в течении времени, необходимого для ремонта трансформатора.

Но, бывают случаи, когда мощность уже существующих двух трансформаторов становится недостаточной, для обеспечения питанием всех приёмников, например, при установке более мощного оборудования, изменение режима работы электроприёмников и т.п. Тогда рассматриваются варианты установки более мощных трансформаторов на подстанции, либо установки третьего трансформатора для покрытия возросшей мощности. Второй вариант кажется предпочтительней, поскольку увеличивается надёжность подстанции, отпадает необходимость реализовывать старые трансформаторы и капитальные затраты на установку третьего трансформатора, как правило, значительно меньше, чем при переоборудовании всей подстанции. Но такой вариант возможен не всегда, например, при плотной застройке территории предприятия для дополнительного трансформатора просто может не хватить места. С другой стороны, происходит значительное усложнение схемы, которое может оказаться невозможной при работе трансформаторов в параллель. Поэтому рассмотрение вариантов производится в каждом конкретном случае индивидуально.

Кроме требований надёжности при выборе числа трансформаторов следует учитывать режим работы приёмников. Так, например, при низком коэффициенте заполнения графика нагрузки бывает экономически целесообразна установка не одного, а двух трансформаторов.

На крупных трансформаторных подстанциях, ГПП, как правило, число трансформаторов выбирается не более двух. Это обусловлено, главным образом тем, что стоимость коммутационной аппаратуры на стороне высшего напряжения предприятия соизмерима со стоимостью трансформатора.

2. Параллельная работа трансформаторов

Применение нескольких параллельно включенных трансформаторов необходимо для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей в случае аварийного выхода из строя какого-либо трансформатора, либо отключение его для ремонта.

Параллельная работа трансформаторов целесообразна при работе электроустановки с переменным графиком нагрузки. В этом случае при уменьшении мощности нагрузки можно отключить один трансформатор, для того, чтобы нагрузка оставшегося в работе трансформатора была близка к номинальной. При работе трансформатора с полной нагрузкой его эксплуатационные показатели будут достаточно высокими.

Параллельной работой трансформаторов называется такая работа, при которой одноимённые выводы как на первичной, так и на вторичной стороне соединены между собой. Работа трансформаторов при соединении одноимённых выводов только одной из обмоток не является параллельной работой. При нормальной параллельной работе уравнительные токи между параллельно включенными трансформаторами отсутствуют, нагрузка между трансформаторами распределяется пропорционально их мощностям, а токи нагрузки совпадают по фазе. Для обеспечения нормальной параллельной работы трансформаторов необходимо соблюсти следующие условия:

Группа соединений обмоток ВН и НН трансформаторов должна быть одинакова. При несоблюдении этого требования между обмотками трансформаторов будет циркулировать ток, по величине в несколько раз превосходящий номинальные токи трансформаторов.

Коэффициенты трансформации линейных напряжений при холостом ходе должны быть равны. При неодинаковых коэффициентах трансформации вторичные напряжения также неодинаковы, вследствие чего между замкнутыми контурами первичных и вторичных обмоток будут также протекать большие уравнительные токи. При нагрузке большую её часть принимает на себя тот трансформатор, который имеет более высокое вторичное напряжение при холостом ходе.

Напряжения короткого замыкания должны быть равны. Это требование вызвано тем, что при параллельной работе трансформаторов с различными значениями напряжений короткого замыкания нагрузка распределяется между ними прямо пропорционально их номинальным мощностям и обратно пропорционально напряжениям короткого замыкания. Параллельная работа трансформаторов с разными напряжениями короткого замыкания допустима при условии, что ни один из параллельно работающих трансформаторов при этом не будет перегружен.

Соотношение мощностей параллельно работающих трансформаторов не должно превышать 3:1. Несоблюдение этого требования приводит к перегрузке одного (менее мощного) при недогрузке другого (более мощного) из трансформаторов, в результате чего общая мощность включенных параллельно трансформаторов окажется неиспользованной.

. Выбор номинальной мощности трансформаторов

Выбор мощности трансформаторов производится исходя из расчётной нагрузки объекта электроснабжения, числа часов использования максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, допустимой перегрузки трансформаторов.

Мощность силовых трансформаторов должна обеспечивать в нормальных условиях питание всех приёмников электроэнергии. При выборе мощности трансформаторов следует добиваться наиболее целесообразного режима работы и соответствующего обеспечения резервирования питания приёмников при отключении одного из трансформаторов, причём нагрузка трансформатора в нормальных условиях не должна вызывать сокращения естественного срока службы.

Надёжность электроснабжения достигается установкой на подстанции двух трансформаторов, которые, как правило, работают раздельно.

Совокупность допустимых нагрузок, систематических или аварийных перегрузок определяет нагрузочную способность трансформаторов, в основу расчёта которой положен тепловой износ изоляции трансформаторов. Если не учитывать нагрузочную способность трансформатора, то можно необоснованно завысить выбираемую установленную мощность, что экономически нецелесообразно. Исследования показали, что систематические перегрузки трансформаторов не приводят к заметному сокращению их срока службы. Это объясняется компенсацией недоиспользования трансформатора с нагрузками ниже номинальных.

Номинальной мощностью трансформатора называют мощность, на которую он может быть нагружен непрерывно в течение всего срока службы при нормальных температурных условиях окружающей среды.

Если известны расчётная максимальная мощность объекта Sнагр и коэффициент допустимой перегрузки ?доп то номинальная мощность трансформатора:

Коэффициент допустимой перегрузки обычно выбирается на основе опытных данных. Рекомендуемые значения ?доп указаны в таблице 6.1.

После выбора трансформатора таким образом должна производиться проверка трансформатора по температурному режиму.

При превышении температуры окружающей среды для имеющегося графика нагрузок определяют повышенный износ изоляции и решают вопрос о допустимости этого износа. Если такой износ недопустим, то нагрузка на трансформатор должна быть уменьшена.

Таблица 1

Характер нагрузки и вид ТП?допНагрузка первой категории на двухтрансформаторных ТП0,7Нагрузка второй категории на однотрансформаторных ТП0,75Нагрузка второй категории и при наличии резерва на складе 0,9На крупных подстанциях, ГПП0,5

Для выбора мощности трансформатора с учётом допустимых нагрузок и перегрузок удобно пользоваться суточным графиком нагрузки, преобразованным в двухступенчатый (рис. 2).

трансформатор подстанция электроснабжение цех

Рис. 2 - Суточный график нагрузки и его преобразованный вид в двухступенчатый

Если график нагрузок многоступенчатый, то его следует разбить на участки с одно-, двухступенчатой нагрузкой. Расчёт в этом случае производится для каждого участка.

Для цеховых трансформаторов мощностью до 1000 кВА можно применить упрощённый способ определения мощности по температуре. Этим способом можно проверять мощность трансформаторов с естественным масляным охлаждением при установке на открытом воздухе и изменяющейся температуре окружающего воздуха до +35?С или среднегодовой температуре до +5?С. Для этих условий превышение температуры обмоток над температурой среды не должно превосходить 70?С, отсюда наибольшая температура обмотки составляет 35+70=105?С. Эта температура имеет место только при +35?С. При меньших температурах окружающей среды температура трансформатора должна быть меньше на соответствующую величину.

При условиях, отличных от вышеуказанных номинальная мощность трансформатора определяется из:

где Sном, п - номинальная паспортная мощность трансформатора, ?сг - среднегодовая температура.

Как указывалось выше, при расчёте мощности трансформатора необходимо учитывать его перегрузочную способность. Допускаются аварийная и систематическая перегрузки.

Аварийная перегрузка. В соответствии с нормативными документами трансформатор длительно до 5 суток можно перегружать на 40 %, но суммарная перегрузка за сутки не должна превышать 6 ч.

Систематическая перегрузка. Перегрузочная способность зависит от графика нагрузок, а именно коэффициентом заполнения:

где Sср - средняя мощность, Smax - максимальная мощность.

Допустимую нагрузку на трансформатор можно определить:

доп=Sном, п(1-kзап)0,3

Кроме того, трансформатор может быть перегружен зимой за счёт снижения его нагрузки в летнее время. В соответствии с этим допускается перегрузка в зимнее время на 1 % на каждый процент недогрузки в летнее время, но не более чем на 15%.

В системах электроснабжения предприятий довольно часто встречается несимметричная нагрузка по фазам. При работе трансформатора в таком режиме, при выборе мощности по максимально нагруженной фазе, будет иметь место явное недоиспользование трансформатора. Ток в наиболее загруженной фазе может быть допущен выше номинального. Коэффициент перегрузки при этом, определяется как:

где IA - ток наиболее загруженной фазы.

Очевидно, что решить задачу выбора номинальной мощности трансформатора, исходя лишь из условий допустимой температуры сразу невозможно, так как эта мощность определяется ещё не выбранным трансформатором. Аналитически эта задача может быть решена только методом последовательных приближений. С другой стороны, точное решение задачи вряд ли необходимо, поскольку график нагрузок предприятия, а, следовательно, и трансформаторов является весьма неравномерным. Поэтому на первом этапе рекомендуется выбирать из условий надёжности и допустимой нагрузки в нормальном режиме и перегрузки в аварийном режиме. Обычно принимают к рассмотрению два варианта мощности трансформатора.

В условиях эксплуатации, когда трансформаторы уже установлены, следует предусматривать экономически целесообразный режим работы трансформаторов, суть его заключается в том, что при наличии на ТП нескольких трансформаторов, число включенных в работу определяется условием, обеспечивающим минимум потерь мощности в этих трансформаторах. При этом должны учитываться не только потери активной мощности в трансформаторах, но и потери в смежном оборудовании. Эти потери называются приведёнными. Тогда расчётная нагрузка трансформатора будет определяться из выражения:

,(6.7)

где n - количество трансформаторов на ТП, ?Рх! - приведённые потери холостого хода, ?Рк! - приведённые потери короткого замыкания.

4. Шкала стандартных мощностей трансформаторов

В нашей стране принята единая шкала мощностей трансформаторов. Выбор рациональной шкалы является одной из основных задач при оптимизации систем промышленного электроснабжения. На сегодняшний день существует две шкалы мощностей: с шагом 1,35 и с шагом 1,6. То есть первая шкала включает мощности: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 кВА и т. д, а вторая включает 100, 160, 250, 400, 630, 1000 кВА и т. д. трансформаторы первой шкалы мощностей в настоящее время не производятся и используются на уже существующих ТП, а для проектирования новых ТП применяется вторая шкала мощностей.

Следует отметить, что шкала с коэффициентом 1,35 более выгодна с точки зрения загрузки трансформаторов. Например, при работе двух трансформаторов с коэффициентом загрузки 0,7 при отключении одного трансформатора второй перегружается на 30 %. Такой режим работы соответствует требованиям условий работы трансформатора. Таким образом, мощность трансформатора может использоваться полностью.

При допустимой перегрузке в 40 % появляется недоиспользование установленной мощности трансформаторов со шкалой 1,6.

Допустим, два трансформатора на ТП работают раздельно и нагрузка каждого составляет 80 кВА, при отключении одного из них второму требуется обеспечить нагрузку 160 кВА. Вариант установки двух трансформаторов по 100 кВА не может быть принят, поскольку в этом случае перегрузка составит 60 % при выводе из работы одного трансформатора. При установке же трансформаторов по 160 кВА ведёт к загрузке трансформаторов в нормальном режиме лишь на 50%.

При использовании шкалы с шагом 1,35 можно установить трансформаторы мощностью 135 кВА, тогда их загрузка в нормальном режиме составит 70 %, а в аварийном перегрузка составит не более 40%.

Исходя из этого примера видно, что шкала с шагом 1,35 более рациональна. А около 20% мощности выпускаемых трансформаторов не используется. Возможным решением этой проблемы является установка двух трансформаторов на ТП разной мощности. Однако это решение нельзя считать технически рациональным, поскольку при выводе из строя трансформатора большей мощности, оставшийся трансформатор не покроет всю нагрузку цеха.

Встаёт закономерный вопрос: чем был обусловлен переход на новый ряд мощностей? Ответ, видимо, кроется в сокращении многообразия мощностей для унификации оборудовании: не только трансформаторов, но и смежного с ним (выключатели, выключатели нагрузки, разъединители и др.).

Исходя из всего сказанного, выбор числа и мощности трансформаторов для питания заводских подстанций производится следующим образом:

определяется число трансформаторов на ТП, исходя из обеспечения надёжности электроснабжения с учётом категории приёмников;

выбираются наиболее близкие варианты мощности выбираемых трансформаторов (не более трёх) с учётом допустимой нагрузки их в нормальном режиме и допустимой перегрузке перегрузки в аварийном режиме;

определяется экономически целесообразное решение из намеченных вариантов, приемлемое для конкретных условий;

учитывается возможность расширения или развития ТП и решается вопрос о возможной установке более мощных трансформаторов на тех же фундаментах, либо предусматривается возможность расширения подстанции за счёт увеличения числа трансформаторов.

Литература

1.Волобринский С.Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий. М.: Энергия, 2006.

2.Гительсон С.М. Экономические решения при проектировании электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 2001.

.Гринберг Г.С., Делибаш Б.Д. Цеховые электрические сети напряжением до 1000 В. М.: Энергия, 2007.

.Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий, М.: Энергия, 2006.

.Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 2004.

.Каменева В.В. Область рассеяния центра электрических нагрузок. М.: МЭИ, 2001.

.Карпов Ф.Ф., Солдаткина Л.А. Регулирование напряжения в электросетях промышленных предприятий. М.: Энергия, 2000.

.Кнорринг Г.М., Харчев М.К. Цеховые электрические сети. М.: Госэнер-гоиздат, 2002.

.Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 2000.

.Михайлов В.В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 2003.

yamiki.ru

ВЫБОР ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Силовые трансформаторы, установленные на подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12 - 15% ниже, а расход активных элементов и стоимость на 20-25% меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

В задании на курсовое проектирование обычно указывается два напряжения подстанции – 110 (35) кВ и 10 (6) кВ, поэтому по количеству обмоток следует принимать двухобмоточные трансформаторы. Если мощность выбранного трансформатора 25000 кВА и более, то необходимо принимать трансформаторы с расщепленными обмотками по низшей стороне с целью ограничения токов короткого замыкания.

Выбор числа трансформаторов на подстанции определяется категорийностью потребителя (см. задание). Понизительные подстанции желательно выполнять с числом трансформаторов не более двух. Для потребителей третьей и частично второй категории возможно рассмотрение варианта установки одного трансформатора при наличии резервного питания от соседней трансформаторной подстанции.

На подстанциях с двумя трансформаторами рабочие секции шин низшего напряжения целесообразно держать в работе раздельно. При таком режиме ток короткого замыкания уменьшается, и облегчаются условия работы аппаратов низкого напряжения [1].

В системах электроснабжения промышленных предприятий мощность силовых трансформаторов должна обеспечить в нормальных условиях питание всех приемников. При выборе мощности трансформаторов следует добиваться как экономически целесообразного режима работы, так и соответствующего обеспечения резервирования питания приемников при отключении одного из трансформаторов. При этом следует помнить, что на однотрансформаторной подстанции определяющим является нормальный режим работы, на двухтрансформаторной подстанции определяющий режим – послеаварийный.

Мощность трансформатора на двухтрансформаторной подстанции можно выбирать двумя способами: по заданной мощности подстанции; по графику нагрузки.

1) первый способ.

Мощность трансформатора на подстанции в соответствии с [1] определяется:

(3.1)

где Sном – номинальная мощность трансформатора;

S'max – максимальная нагрузка подстанции с учетом компенсирующих устройств.

(3.2)

где Pmax – максимальная активная мощность;

Qmax - максимальная реактивная мощность подстанции;

Qку – мощность компенсирующих устройств;

(3.3)

tg φ определяется по заданному cos φ;

(3.4)

где Qэс – реактивная мощность, которая может быть выдана энергосистемой в сеть.

(3.5)

Базовое значение tg φб = 0,4 при питании подстанции на U = 220 – 230 кВ; tg φб = 0,3 при питании подстанции на U = 110 – 150 кВ; tg φб = 0,25 при питании подстанции на U = 35 кВ.

Расчетная мощность трансформаторов, полученная по формуле 3.1, округляется до ближайшей стандартной мощности Sномпо шкале ГОСТ 11920-85, ГОСТ 12965-85. Затем выбранный трансформатор проверяется на перегрузочную способность по ГОСТ 14209-97:

(3.6)

где k2 – коэффициент аварийной перегрузки при отключении одного из трансформаторов во время аварии, определяется по таблицам аварийных перегрузок.

Он зависит от коэффициента начальной нагрузки (K1), температуры охлаждающей среды во время аварии (θохл), длительности перегрузки (h), а также от системы охлаждения трансформатора. k2 = 1,4 при соблюдении следующих условий: в тех случаях, когда нагрузка трансформаторов (для систем охлаждения М, Д, ДЦ и Ц) до и после аварийной перегрузки не превышала 0,9 от его паспортной мощности, его возможно перегружать в срок до 5 суток на 40 % при температуре охлаждающего воздуха θохл не более +300C, но при этом продолжительность перегрузки в каждые сутки не должна превышать 6 часов (суммарная продолжительность перегрузки подряд или с разрывами), при температуре охлаждающего воздуха θохл более +300C величина перегрузки снижается до 30 % и продолжительность ее уменьшается до 4 часов в сутки.

Коэффициент начальной нагрузки K1 определяется как:

(3.7)

где Sср.кв – среднеквадратичная нагрузка;

n – число трансформаторов.

Возможно использование коэффициента начальной нагрузки в максимальном режиме.

(3.8)

Если при проверке трансформатора в аварийном режиме не выполняется условие (3.6), то необходимо предусмотреть отключение части потребителей III категории, или увеличить мощность трансформатора на одну ступень.

2) второй способ.

В основу этого расчета положен график нагрузки предприятия и критерием выбора является износ изоляции трансформатора. По суточному графику нагрузки рассчитывается среднеквадратичная нагрузка Sср.кв:

(3.9)

где T – продолжительность графика, час;

Si – полная мощность i-той ступени графика.

И тогда номинальная мощность трансформатора будет определяться как:

или (3.10)

где S*ср.кв – среднеквадратичная нагрузка в относительных единицах.

(3.11)

По среднеквадратичной мощности рекомендуется выбирать мощность трансформаторов, питающих резкопеременную нагрузку.

Полученная мощность округляется до ближайшей стандартной. Затем Sном наносится на суточный график в виде прямой линии.

Выбранный трансформатор проверяется на аварийную перегрузку. Для этого задаются средней температурой охлаждающего воздуха (для Оренбургской области θохл = –13,4 º C) [3] и по графику определяется суммарное количество часов перегрузки трансформатора свыше номинальной мощности h.

Затем определяется начальная нагрузка (K1) из выражения (3.7) или:

где Sm – средняя мощность интервала длительностью Δtm.

По таблице 11 ГОСТ 14209-97 для известных K1 и h , а также температуры окружающей среды и способа охлаждения трансформатора определяется допустимая аварийная нагрузка k2. Затем проверяется условие (3.6), если оно не выполняется, поступают также, как и в предыдущем случае.

Например, задан график нагрузки предприятия (рисунок 3.1), для которого S'max = 23 МВА.

Рисунок 3.1

Определяется среднеквадратичная мощность:

S*ср.кв= 0.82

Sном= 0.82·S’max = 0.82·23 = 18.9 МВА.

По справочнику выбираются два трансформатора мощностью Sном = 16 МВА. Откладывается данная величина на графике в процентах от максимальной нагрузки подстанции

Проверяется коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном ре-жиме:

что соответствует экономической загрузке трансформаторов.

Систематическая нагрузка трансформаторов меньше их номинальной мощности (S'max < 2·Sном), поэтому выбранные трансформаторы проверяются только на аварийную перегрузку.

Коэффициент аварийной перегрузки (K2), как было указано выше, зависит от системы охлаждения трансформатора (ТМ, ДЦ и т. д.), температуры охлаждающей среды (θохл), числа часов аварийной перегрузки (h), коэффициента начальной нагрузки, (K1 или K1max).

K2 = f (θохл; h; K1max)

θохл= –13.40C; h = 24 час

По таблице определяется K2 = 1,5 [4].

Проверяется выбранный трансформатор на аварийную перегрузку:

Sном · K2 ≥ S'max; 16 · 1,5 > 23 МВА.

Выбранный трансформатор удовлетворяет требованиям ГОСТ 14209-97. Выписываются все каталожные данные трансформатора из справочников [5,6]. Например: ТДН-16000/110/10

Sном = 16 МВА, Uвн= 115 кВт, Uнн= 11 кВ, Iхх= 0,7 %,

Pхх= 18 кВт, Pкз= 85 кВт, Uкз= 10,5 %.

Габариты: длина 6 м, ширина 3,5 м, высота 5,5 м.

Выбор мощности трансформатора на однотрансформаторной ГПП производится по среднеквадратичной мощности:

Sном ≥ Sср.кв

с проверкой перегрузочной способности трансформатора в часы максимума

Sном · K2 ≥ S'max ,

где K2 – коэффициент допустимой систематической нагрузки.

Так как потребная мощность предприятия растет из года в год, при проектировании подстанций необходимо фундаменты и конструкции, а также ошиновку подстанции и аппараты ввода рассчитывать для трансформаторов на ступень выше расчетной мощности, т. е. предусмотреть возможность увеличения мощности подстанции без существенных переделов [4].

Определяем полную мощность резервного питания:

, (1.7)

Определяем ограниченную мощность:

. (1.8)

МЕТОДИКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО СРАВНЕНИЯ ВАРИАНТОВ

Экономическим критерием, по которому определяется наивыгоднейший вариант, является минимум приведенных расчетных затрат:

→ min, (4.1)

гдеPн = 0,1 нормативный коэффициент эффективности капиталовложений;

K – капитальные затраты с учетом дополнительных расходов на транспорт,монтаж и др., тыс.руб.;

U– годовые издержки производства, тыс. руб.:

, (4.2)

где ka=6,3% – норма амортизационных отчислений от капиталовложений для электротехнического оборудования и распределительных устройств всех классов напряжения;

Uпот – стоимость годовых потерь энергии, тыс. руб.:

, (4.3)

где ΔЭст и ΔЭм – годовые потери в стали и меди, кВт·ч;

Сст и См – удельные стоимости потерянной энергии в стали и меди, руб./кВт·ч;

У – ущерб от недоотпуска электроэнергии, тыс.руб.

Приближенно можно принять значение удельных потерь энергии равными тарифу на электроэнергию. В настоящее время он равен примерно5 руб./кВт·ч. Поэтому принимаем Сст= См=5 руб./кВт·ч.

При определении капитальных затрат для технико-экономического сравнения вариантов с двумя трансформаторами разной мощности следует учитывать только стоимость трансформаторов:

, (4.4)

где α – коэффициент для пересчета заводской стоимости трансформаторов Кзав к расчетной стоимости (таблица 4.1).

Таблица 4.1 - Значения коэффициента α

Параметры трансформатора	Значение параметров
Uном ВН, кВ
Sном , МВА	≤16	>16	≤ 32	> 32	≤63	> 63	≤160	>160
Коэффициент α		1,6	1,7	1,5	1,5	1,35	1,4	1,3

При технико-экономическом сравнении варианта установки одного трансформатора с вариантом установки двух трансформаторов необходимо в последнем случае учесть стоимость установки дополнительных (по сравнению с первым вариантом) выключателей на высоком, среднем и низком напряжениях. При этом капитальные затраты на подстанцию составят:

. (4.5)

megapredmet.ru

"Выбор числа и мощности силовых трансформаторов"

Выдержка из работы

Содержание

1. Выбор числа трансформаторов

2. Параллельная работа трансформаторов

3. Выбор номинальной мощности трансформаторов

4. Шкала стандартных мощностей трансформаторов

Литература

1. Выбор числа трансформаторов

а) б)

Рис. 1 — Схемы электроснабжения цеха с одним (а), и двумя (б) трансформаторами

Зi=Cэ, i+kн, эКi+Уi

где Cэ, i — эксплуатационные расходы i-го варианта, kн, э — нормативный коэффициент эффективности, Кi — капитальные затраты i-го варианта, Уi — убытки потребителя от перерыва электроснабжения. Следует отметить, что при варианте рис. 6.1 (а) наступает полный перерыв в электроснабжении, и здесь питание потребителей по резервной линии на напряжение 0,4 кВ не может быть принято во внимание, так как такая схема аналогична двухтрансформаторной схеме, но с худшими показателями за счёт длинной лини 0,4 кВ.

В основном, установка двух трансформаторов обеспечивает надёжное питание потребителей. Это значит, что при повреждении одного трансформатора, второй, с учётом его перегрузочной способности, обеспечивает 100% надёжность питания в течении времени, необходимого для ремонта трансформатора.

Но, бывают случаи, когда мощность уже существующих двух трансформаторов становится недостаточной, для обеспечения питанием всех приёмников, например, при установке более мощного оборудования, изменение режима работы электроприёмников и т. п. Тогда рассматриваются варианты установки более мощных трансформаторов на подстанции, либо установки третьего трансформатора для покрытия возросшей мощности. Второй вариант кажется предпочтительней, поскольку увеличивается надёжность подстанции, отпадает необходимость реализовывать старые трансформаторы и капитальные затраты на установку третьего трансформатора, как правило, значительно меньше, чем при переоборудовании всей подстанции. Но такой вариант возможен не всегда, например, при плотной застройке территории предприятия для дополнительного трансформатора просто может не хватить места. С другой стороны, происходит значительное усложнение схемы, которое может оказаться невозможной при работе трансформаторов в параллель. Поэтому рассмотрение вариантов производится в каждом конкретном случае индивидуально.

2. Параллельная работа трансформаторов

3. Выбор номинальной мощности трансформаторов

Если известны расчётная максимальная мощность объекта Sнагр и коэффициент допустимой перегрузки вдоп то номинальная мощность трансформатора:

Коэффициент допустимой перегрузки обычно выбирается на основе опытных данных. Рекомендуемые значения вдоп указаны в таблице 6.1.

Таблица 1


Характер нагрузки и вид ТП	вдоп
Нагрузка первой категории на двухтрансформаторных ТП	0,7
Нагрузка второй категории на однотрансформаторных ТП	0,75
Нагрузка второй категории и при наличии резерва на складе	0,9
На крупных подстанциях, ГПП	0,5

трансформатор подстанция электроснабжение цех

Рис. 2 — Суточный график нагрузки и его преобразованный вид в двухступенчатый

Для цеховых трансформаторов мощностью до 1000 кВА можно применить упрощённый способ определения мощности по температуре. Этим способом можно проверять мощность трансформаторов с естественным масляным охлаждением при установке на открытом воздухе и изменяющейся температуре окружающего воздуха до +35_С или среднегодовой температуре до +5_С. Для этих условий превышение температуры обмоток над температурой среды не должно превосходить 70_С, отсюда наибольшая температура обмотки составляет 35+70=105_С. Эта температура имеет место только при +35_С. При меньших температурах окружающей среды температура трансформатора должна быть меньше на соответствующую величину.

При условиях, отличных от вышеуказанных номинальная мощность трансформатора определяется из:

где Sном, п — номинальная паспортная мощность трансформатора, исг — среднегодовая температура.

Аварийная перегрузка. В соответствии с нормативными документами трансформатор длительно до 5 суток можно перегружать на 40%, но суммарная перегрузка за сутки не должна превышать 6 ч.

где Sср — средняя мощность, Smax — максимальная мощность.

Допустимую нагрузку на трансформатор можно определить:

Sдоп=Sном, п (1-kзап)0,3

Кроме того, трансформатор может быть перегружен зимой за счёт снижения его нагрузки в летнее время. В соответствии с этим допускается перегрузка в зимнее время на 1% на каждый процент недогрузки в летнее время, но не более чем на 15%.

где IA — ток наиболее загруженной фазы.

,(6. 7)

где n — количество трансформаторов на ТП, ?Рх! — приведённые потери холостого хода, ?Рк! — приведённые потери короткого замыкания.

4. Шкала стандартных мощностей трансформаторов

Следует отметить, что шкала с коэффициентом 1,35 более выгодна с точки зрения загрузки трансформаторов. Например, при работе двух трансформаторов с коэффициентом загрузки 0,7 при отключении одного трансформатора второй перегружается на 30%. Такой режим работы соответствует требованиям условий работы трансформатора. Таким образом, мощность трансформатора может использоваться полностью.

При допустимой перегрузке в 40% появляется недоиспользование установленной мощности трансформаторов со шкалой 1,6.

Допустим, два трансформатора на ТП работают раздельно и нагрузка каждого составляет 80 кВА, при отключении одного из них второму требуется обеспечить нагрузку 160 кВА. Вариант установки двух трансформаторов по 100 кВА не может быть принят, поскольку в этом случае перегрузка составит 60% при выводе из работы одного трансформатора. При установке же трансформаторов по 160 кВА ведёт к загрузке трансформаторов в нормальном режиме лишь на 50%.

При использовании шкалы с шагом 1,35 можно установить трансформаторы мощностью 135 кВА, тогда их загрузка в нормальном режиме составит 70%, а в аварийном перегрузка составит не более 40%.

Литература

1. Волобринский С. Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий. М.: Энергия, 2006.

2. Гительсон С. М. Экономические решения при проектировании электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 2001.

3. Гринберг Г. С., Делибаш Б. Д. Цеховые электрические сети напряжением до 1000 В. М.: Энергия, 2007.

4. Ермилов А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий, М.: Энергия, 2006.

5. Жежеленко И. В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 2004.

6. Каменева В. В. Область рассеяния центра электрических нагрузок. М.: МЭИ, 2001.

7. Карпов Ф. Ф., Солдаткина Л. А. Регулирование напряжения в электросетях промышленных предприятий. М.: Энергия, 2000.

8. Кнорринг Г. М., Харчев М. К. Цеховые электрические сети. М.: Госэнер-гоиздат, 2002.

9. Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 2000.

10. Михайлов В. В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 2003.

Показать Свернуть

r.bookap.info

Стандартная шкала - мощность - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Стандартная шкала - мощность

Cтраница 1

Стандартная шкала мощностей ( см. табл. 3.1) применяется для всех модификаций двигателей. Двигатели мощностью от 0 06 до 0 37 кВт выполняются на напряжение 220 / 380 В, мощностью от 0 55 до 110 кВт - на напряжение 220 / 380 и 380 / 660 В, мощностью от 132 до 400 кВт на напряжение 380 / 660 В. [1]

Для каждой серии установлена стандартная шкала мощностей с определенными интервалами. На основании этой шкалы мощностей выбирают число габаритов машин. Габарит машины определяется для машин переменного тока наружным диаметром статора, а для машин постоянного тока - наружным диаметром якоря. Эти диаметры выбирают такими, чтобы при раскрое стандартных листов электротехнической стали на полосы для штамповки листов магнитных сердечников не оставалось обрезков. [2]

Трансформаторы выпускаются заводами по стандартной шкале мощностей. [3]

При проектировании новой серии обычно сохраняется стандартная шкала мощностей и редко варьируются напряжения короткого замыкания трансформаторов. [4]

Проектирование единой серии было начато с установления стандартной шкалы мощностей с резким уменьшением количества1 типов двигателей и соответствующим ростом коэффициента нарастания мощности. [5]

После определения требуемой минимальной колебательной мощности генератора следует принять ближайшее большее значение по стандартной шкале мощностей. [7]

Указанная шкала позволяет рационально выбирать трансформаторы в электрических сетях. Она учитывает стандартную шкалу мощностей турбогенераторов на электростанциях, а также возможные перетоки мощности по ВЛ разных напряжений. [9]

В настоящее время почти все электрические машины выпускают в виде серий. Серией называется ряд машин различной мощности одного и того же назначения. Для каждой серии установлена стандартная шкала мощностей, на основании которой выбирают число габаритов машин. Габарит машины определяется для машин переменного тока наружным диаметром статора, а для машин постоянного тока - наружным диаметром якоря. [10]

Решение этой задачи для каждого типа трансформаторов серии требует рассмотрения большого числа вариантов расчета ( 20 - 25), отличающихся не только соотношением основных размеров, но и различными значениями уровня полных потерь и отношения потерь короткого замыкания к потерям холостого хода. Для каждого варианта помимо основных размеров, масс активных материалов и параметров должна быть определена стоимость трансформатора. При проектировании новой серии обычно сохраняется стандартная шкала мощностей и редко варьируются напряжения короткого замыкания трансформаторов. [11]

Гидрогенераторы относятся к числу тихоходных электрических машин. Их номинальная частота вращения значительно ниже частоты вращения турбогенераторов и в отличие от последних может иметь различные значения, так как частота вращения гидротурбин зависит от напора и расхода воды в створе реки. От этого зависит и номинальная мощность турбин. Поэтому для гидрогенераторов не может быть установлена стандартная шкала мощностей. Для каждой гидроэлектростанции гидрогенераторы выполняют по специальному заказу. [13]

Для обеспечения столь разнообразных потребностей в трансформаторах соответствующего назначения ГОСТ 9680 - 61 регламентированы ряды номинальных мощностей трансформаторов. Разработаны ( или ведутся разработки) стандарты и на специальные трансформаторы. Стандартами предусмотрен выпуск трансформаторов различной номинальной мощности в каждом классе напряжения, что позволяет рационально решать вопросы выбора трансформаторов различного назначения. В частности, номинальные мощности трансформаторов увязаны со стандартной шкалой мощностей генераторов и их диапазон в каждом классе соответствует возможным мощностям подстанций и перетокам мощности по линиям соответствующих напряжений. [14]

Страницы: 1

www.ngpedia.ru

Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов на подстанции

Выбор числа трансформаторов, устанавливаемых на подстанциях, определяется категорийностью потребителей, питающихся от них. При наличии в составе нагрузок подстанции потребителей 1 и 2 категории на подстанции устанавливаются два силовых трансформатора. При отсутствии потребителей 1 – ой категории допускается установка одного силового трансформатора.

Существует несколько способов выбора мощности трансформатора:

1 Прикидочный, когда мощность силового трансформатора выбирается равной суммарной максимальной мощности всех потребителей питающихся от этой подстанции . Мощность трансформатора получается завышенной из-за того, что не учитывается режим работы каждого потребителя.

2 Экономический, когда учитывается режим работы потребителей. Статистически доказано, что оборудование реально на 60-80% от суммарной максимальной нагрузки всех потребителей . Доказано, что экономическая нагрузка является 60-80 % от .Используется при проектировании.

3 По графику электрической нагрузки - самый точный метод расчета.

3.1 Выбор мощности трансформаторов по графику электрической нагрузки.

Пусть мы имеем суточный график электрической нагрузки для какой

то промышленности.

Рисунок 3.1 – Суточный график электрической нагрузки

Определяем среднеквадратичную мощность S cp.кв по заданному

графику, используя формулу (3.1.1):

(3.1.1)

Принимаем мощность силового трансформатора приблизительно равной среднеквадратичной мощности графика.

Выбираем стандартную номинальную мощность силового трансформатора по ГОСТ 14209-97.

Выбранный трансформатор проверяем на систематическую и аварийную перегрузки по ГОСТ 14209-97. Систематическая перегрузка силового трансформатора в нормальном режиме. Аварийная – это, когда один из трансформаторов вышел из строя, а оставшийся в работе несет всю нагрузку.

Проверка на систематическую перегрузку осуществляется согласно формуле (3.1.2):

(3.1.2)

где S ст.ном – стандартная номинальная мощность силового трансформатора по ГОСТ, кВА, МВА;

n – число трансформаторов;

S max – суммарная максимальная нагрузка всех потребителей, питающихся от этой подстанции, кВА, МВА.

Если условие 3.1.2 выполняется, то говорят о том, что силовой трансформатор не испытывает систематическую перегрузку.

Если условие 3.1.2 не выполняется, то говорят о том, что силовой трансформатор испытывает систематическую перегрузку. Чтобы этого избежать, необходимо отключить менее ответственных потребителей электрической энергии, т.е. потребителей III категории надежности электроснабжения. Тогда выражение 3.1.2 принимает следующий вид:

(3.1.3)

где α – доля потребителей III категории в суммарной максимальной нагрузке трансформатора, %.

Если условие 3.1.3 не выполняется, то выбирается силовой трансформатор большей номинальной мощности (на одну ступень ряда номинальных мощностей) и также проверяется по условию 3.1.2.

Проверка на аварийную перегрузку осуществляется согласно формуле:

(3.1.4)

где К 2 – коэффициент аварийной перегрузки, которая наступает при выходе

из строя одного трансформатора, а второй берет на себя всю нагрузку.

К 2 = К ав определяется предельной температурой перегрева масла трансформатора по ГОСТ 14209-97:

(3.1.5)

где К 1 – расчетный коэффициент, который учитывает предшествующую

нагрузку силового трансформатора.

, (3.1.6)

где n – число трансформаторов;

S ст.ном – стандартная номинальная мощность силового трансформатора по ГОСТ, кВА, МВА;

- число часов перегрузки трансформатора, ч;

- температура окружающей среды, для которой выбирается данный трансформатор.

Если условие 3.1.4 выполняется, то говорят о том, что силовой трансформатор не испытывает аварийную перегрузку и следовательно окончательно принимается к установке.

Если условие 3.1.4 не выполняется, то говорят о том, что силовой трансформатор испытывает аварийную перегрузку. Чтобы этого избежать, необходимо, как и при систематической перегрузке, отключить потребителей III категории надежности электроснабжения (выражение 3.1.7) или выбрать силовой трансформатор большей номинальной мощности. Далее производится повторная проверка.

(3.1.7)

infopedia.su

Выбор типа и мощности силовых трансформаторов подстанции — КиберПедия

Нагрузка между секциями 10 кВ подстанции распределена неодинаково. На долю первой секции в режиме наибольшей зимней нагрузки приходится 13,44 МВ×А, что составляет 48% от суммарной мощности потребителей подстанции. Вторая секция в том же режиме загружается на 14,57 МВ×А или на 52%. Суммарная мощность подстанции в режиме наибольших нагрузок составляет 28,01 МВ×А. Следовательно, трансформатор, подключаемый к первой секции оказывается в более легких условиях по сравнению с трансформатором второй секции.

Для оптимального использования установленной мощности силового оборудования подстанции целесообразно определить величину мощности нагрузки не только на ступени, соответствующей максимальному потреблению, но и ступени с минимальной нагрузкой. Из табл. 2 следует, что минимальная нагрузка подстанции в зимний период составляет 22,83 МВ×А, следовательно, на трансформатор первой секции в данном режиме приходится 10,96 МВ×А, а на трансформатор второй – 11,87 МВ×А.

Для проектируемой подстанции целесообразно рассмотреть возможность установки трансформаторов номинальной мощностью 10,16 и 25 МВ×А.

В случае установки трансформаторов с номинальной мощностью 10 МВ×А, последние будут испытывать систематические перегрузки в течение 24 часов каждые сутки весь зимний период (200 суток), что недопустимо по условиям эксплуатации. При установке трансформаторов 25 МВ×А систематических перегрузок нет, однако при этом эквивалентная годовая загрузка силового оборудования подстанции составит:

, (3)

где - номинальная мощность трансформатора подстанции,

- эквивалентная годовая мощность, протекающая через трансформатор подстанции, определяемая по формуле:

, (4)

где - доля нагрузки подстанции, которую принимает на себя трансформатор,

- эквивалентная годовая мощность подстанции, определяемая по формуле:

, (5)

где - отношение величины мощности, потребляемой подстанцией летом, к мощности, потребляемой в зимний период:

. (6)

Тогда для проектируемой подстанции, работающей по заданному графику, (МВ×А)2×ч:

Эквивалентная годовая мощность подстанции, МВ×А

Тогда трансформаторы первой и второй секции будут иметь коэффициенты загрузки соответственно:

что значительно ниже рекомендуемой нормативными документами (рекомендуется загружать трансформаторы не менее, чем на 70% от их номинальной мощности). Поэтому предварительно намечается установка двух трехфазных двухобмоточных трансформаторов, снабженных устройством, позволяющим осуществлять регулирование напряжения под нагрузкой (РПН), типа ТДН-16000/110/10 с номинальной мощностью 16 МВ×А.

2.3. Проверка силовых трансформаторов подстанции по допустимости систематических перегрузок

График нагрузки наиболее загруженного трансформатора (второй секции) в зимний период представлен на рис. 2.

Рисунок 2 – График зимней нагрузки трансформатора второй секции

Для преобразования многоступенчатого графика нагрузки, приведенного на рис. 2, в двухступенчатый необходимо определить эквивалентные мощности по формулам:

где - нагрузка -ой ступени до и после наибольшей перегрузки; - нагрузка -ой ступени в течение наибольшей перегрузки; - время -ой ступени; - число ступеней до и после наибольшей перегрузки; - число ступеней за время наибольшей перегрузки .

Коэффициенты начальной загрузки и перегрузки определяются соответственно:

Согласно рис.2, за наибольшую перегрузку следует принять ступень графика нагрузки на интервале времени от 18 до 21 часа. Эквивалентные мощности будут иметь следующие значения:

МВ×А

МВА

Эквивалентный график нагрузки приведен на рисунке 3.

Рисунок 3- Эквивалентный зимний график нагрузки трансформатора второй секции шин

Как видно из приведенных выше расчетов и эквивалентного графика нагрузки, в нормальном режиме работы систематические перегрузки отсутствуют, следовательно, эксплуатация выбранного трансформатора в указанном режиме допустима.

График нагрузки трансформатора второй секции в летний период представлен на рис.4.

Рисунок 4 - Эквивалентный график летней нагрузки трансформатора второй секции шин

Как следует из рис.4, летом трансформатор также не испытывает систематических перегрузок. Трансформатор первой секции шин будет работать в более легком режиме и следовательно его работа в данных условиях тоже допустима.

2.4. Проверка силовых трансформаторов подстанции по допустимости аварийных перегрузок

Для проверки выбранных трансформаторов по аварийным перегрузкам, предположим, что один из них отключен, а через оставшийся в работе протекает мощность нагрузки всей подстанции. График нагрузки всей подстанции в зимний период работы представлен на рис. 5.

Рисунок 5 - График зимней нагрузки подстанции

Из рис.5 следует, что оставшийся в работе трансформатор испытывает перегрузку в течение 24 часов в сутки, что недопустимо. Как указывалось выше в сетях 10 и 0,38 кВ существует резерв мощности, величина которого составляет 3,92 МВ×А. При использовании этого резерва можно снизить величину мощности, протекающей через оставшийся в работе трансформатор. График нагрузки с использованием резерва мощности по сетям низших классов напряжения представлен на рис.6.

Рисунок 6 - График зимней нагрузки подстанции с учетом ввода оперативного резерва по сетям 10 и 0,38 кВ

Как следует из анализа информации, приведенной на рис. 6, даже в случае использования всего резерва мощности в течение всех суток не удается снизить мощность, протекающую через трансформатор в аварийном режиме, до требуемой величины. В табл.1 указано, что по фидерам 1,3 и 6 получает питание нагрузка, относящаяся только к третьей категории по надежности электроснабжения. Данный факт позволяет производить отключение таких потребителей на время, необходимое для замены или ремонта элемента, вышедшего из строя. Для проектируемой подстанции такое время не превышает пяти суток. Учитывая достаточно высокую надежность трансформаторов, можно предположить, что указанный аварийный режим является маловероятным. В связи с этим в случае его возникновения следует учесть возможность отключения потребителей, получающих питание по фидерам 1,3 и 6. График нагрузки с учетом ввода резерва и отключением фидеров 1,3,6 приведен на рис.7.

Рисунок 7 - График зимней нагрузки подстанции с учетом ввода оперативного резерва по сетям 10 и 0,38 кВ и отключения фидеров номер 1,3,6.

Величины эквивалентных мощностей, необходимых для преобразования графика нагрузки в эквивалентный двухступенчатый, определяются по формулам:

МВ×А

МВА

Эквивалентный график нагрузки подстанции с учетом ввода оперативного резерва по сетям 10 и 0,38 кВ и отключения фидеров номер 1,3,6 приведен на рисунке 8.

Рисунок 8 - Эквивалентный график нагрузки подстанции с учетом ввода оперативного резерва по сетям 10 и 0,38 кВ и отключения фидеров номер 1,3,6.

Как видно из рисунка 8, даже с учетом полностью введенного оперативного резерва и отключения фидеров 1,3,6 нагрузку оставшегося в работе трансформатора не удается снизить до допустимых пределов, следовательно, требуется установка трансформатора большей номинальной мощностью.

Для трансформатора мощностью 25 МВА, как видно из рисунков 8 в зимний период отсутствуют систематические перегрузки.

Проверка на аварийные перегрузки:

Эквивалентные мощности будут иметь следующие значения:

МВ×А

МВА

Рисунок 9 - Эквивалентный график зимней нагрузки подстанции.

Коэффициенты начальной загрузки и перегрузки в аварийном режиме зимой для оставшегося в работе трансформатора составят:

Согласно таблицам, приведенным в [3], допустимая систематическая перегрузка трансформатора с системой охлаждения "Д", определенная методом линейной интерполяции, для температуры +15°С, длительности перегрузки 4 часа и начальной загрузки 0,97 составит 1,75, что больше, чем предполагаемая. Следовательно, эксплуатация выбранного трансформатора в указанном режиме допустима.

В летний период нагрузка составляет 73%, график летней нагрузки наиболее загруженного трансформатора приведен на рисунке 4, всей подстанции на рисунке 10. Из этих графиков видно, что летом выбранный трансформатор не испытывает как систематических так и аварийных перегрузок.

Рисунок 10 - График летней нагрузки подстанции.

Окончательно выбирается трансформатор типа ТРДН-25000/110

cyberpedia.su