Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Практическая работа

«ВЫБОР ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ»

Студент группы Зб-2841 /_______________ / ____ ФИО______

ДисциплинаЭлектрические и электронные аппараты

 

Руководитель /_______________ / Волкова В.А.

 

Ханты-Мансийск, 2017

Выбор главной схемы подстанции

В соответствии с Нормами технологического проектирования подстанций.

(Согласно справочным материалам «Выбор схемы ПС» в зависимости от напряжения главной схемы подстанции и количества линий высшего напряжения)

График нагрузок и его анализ

 

Основными требованиями при выборе числа и мощности трансформаторов являются: надежность электроснабжения потребителей (учет категории приемников электроэнергии в отношении требуемой надежности), а также минимум приведенных затрат на трансформаторы с учетом динамики роста электрических нагрузок.

Мощность силовых трансформаторов в нормальных условиях должна обеспечивать питание всех приемников электроэнергии данного узла.

Мощность силовых трансформаторов также выбирают с учетом экономически целесообразного режима работы и соответствующего обеспечения резервирования питания потребителей при отключении одного трансформатора и того, что нагрузка трансформаторов в нормальных и послеаварийных режимах не должна (по нагреву) вызывать сокращения естественного срока его службы.

Необходимость обеспечения требуемого качества напряжения у потребителей при изменяющейся нагрузке требует применения на подстанциях 35 кВ и выше трансформаторов с встроенными устройствами для автоматического регулирования напряжения под нагрузкой (РПН).

Исходя из того, что в процессе эксплуатации подстанции были построены потребители, относящийся к I категории по надёжности электроснабжения, то для обеспечения требуемой надежности электроснабжения на подстанции 110/10 кВ должен быть установлен второй трансформатор.

Строим суточный график нагрузок трансформаторов на основе типового суточного графика нагрузки подстанции.

 

 

Рисунок 2.1 – Суточный график нагрузок трансформаторов

 

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

 

Силовые трансформаторы являются основными элементами систем электроснабжения и используются во всех отраслях экономики, включая промышлен­ность, жилищно-коммунальное и сельское хозяйство, отдельные учреждения, организации, фирмы. Надежность электроснабжения различных потребителей и экономичность работы электрооборудования во мно­гом определяются правильным выбором вида и мощ­ности трансформаторов.

Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12-15 % ниже, а расход активных материалов и стоимость на 20-25 % меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

Правильный выбор числа, типа и мощности силовых трансформаторов на подстанции является одним, из основных вопросов рационального построения схем электроснабжения. В нормальных условиях трансформаторы должны обеспечить питание всех электроприемников обслуживаемого района.

Выбор мощности трансформаторов производится исходя из расчетной нагрузки объекта электроснабжения, числа часов использования максимума, темпа роста нагрузок, стоимости электроэнергии, допустимой перегрузки трансформаторов.

На подстанциях 35-750 кВ всегда следует выбирать трехфазные трансформаторы (автотрансформаторы) и только в исключительных случаях возможно использование группы из однофазных или группы из двух трехфазных трансформаторов половинной мощности.

На подстанциях 35-750 кВ всех категорий, как правило, предусматривают установку двух трансформаторов, мощность каждого из них выбирается, как правило, не более 70% максимальной нагрузки подстанции.

Для правильного выбора номинальной мощности трансформатора (автотрансформатора) необходимо располагать суточным графиком, отражающим как максимальную, так и среднесуточную активную нагрузки данной подстанции, а также продолжительность максимума нагрузки. В данном случае используется суточный график нагрузки, приведенный на рисунке 2.1.

Максимальная нагрузка при этом составляет 13,99 МВ·А.

Рассчитаем мощность одного трансформатора исходя из соотношения:

, (3.1)

где - номинальная мощность трансформатора;

- максимальная нагрузка.

 

Тогда:

.

В соответствии с каталожными данными намечаем к установке трансформатор ТДН-10000/110. Проверим трансформатор данной мощности на допустимость аварийных перегрузок.

Рисунок 3.1 - График нагрузки с нанесением номинальной мощности

выбранного трансформатора

 

Коэффициент начальной нагрузки К₁ опреде­ляем по следующей формуле:

 

, (3.2)

где S₁, S₂,...,S_m - значения нагрузки в интервалах ∆t₁, ∆t₂,..., ∆t_m.

 

Получаем:

 

 

Аналогично:

 

, (3.3)

 

Получаем:

 

 

 

Определяем допустимую норму аварийных перегрузок K₂. Для трансформаторов с системой охлаждения Д и среднегодовой температурой t_o=10^o C при h=8 ч следовательно можем сделать вывод о том, что трансформатор ТДН-10000/110 проходит как по систематическим, так и по аварийным перегрузкам. Окончательно принимаем к установке трансформатор ТДН-10000/110. Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 3.1

 

Таблица 3.1 - Паспортные данные трансформатора ТДН-10000/110

Тип	Sном, МВА	Пределы регулирования Uнн	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном обмоток, кВ	Uк, %	ΔРк, кВт	ΔРх, кВт	Iх, %	Rт, Ом	Хт, Ом	ΔQх, квар
ВН	НН
ТДН-10000/110		±9×1,78%			10,5			0,7	7,95