Выбор количества трансформаторов (автотрансформаторов) зависит от требований к надежности электроснабжения потребителей питающихся от подстанции и является, таким образом, Т.Э. задачей.
На подстанциях с высшим напряжением 220 кВ и выше, как правило, устанавливаются автотрансформаторы, обладающие рядом преимуществ по сравнению с трансформаторами (меньше масса, стоимость и потери электроэнергии при той же мощности).
На подстанциях электрической сети всех категорий надежности предусматривается, как правило, установка двух трансформаторов [4].
Применение одно-трансформаторных подстанций допускается:
- в качестве первого этапа сооружения двух трансформаторных ПС, при этом должно быть обеспечено резервирование электроснабжения потребителей по сетям вторичного напряжения;
- для питания неответственных потребителей, допускающих перерыв электроснабжения на время достаточные для замены поврежденного трансформатора.
Установка на подстанциях более двух трансформаторов (автотрансформаторов) применяются в следующих случаях:
- на подстанциях промышленных предприятий, если необходимо выделить по режиму работы толчковые нагрузки (электропечи и т.п.);
- если по Т.Э. соображениям целесообразно использование на подстанциях двух средних напряжений;
- если для покрытия нагрузки недостаточно предельной мощности двух автотрансформаторов по существующей шкале (например, 330/110 кВ, 200 МВА).
Суммарная установленная мощность трансформаторов должна удовлетворять условиям
, (8)
где nТ, SТ - количество и единичная мощность трансформаторов;
Рmax - максимальная нагрузка подстанции в нормальном режиме.
При установке на ПС двух трансформаторов номинальная мощность каждого из них выбирается такой, чтобы при отключении одного из них оставшийся в работе трансформатор с аварийной допустимой перегрузкой мог обеспечить нормальное электроснабжение потребителей первой и второй категории.
Для двух трансформаторной ПС (nT= 2)
, (9)
где Р max- активная суммарная нагрузка ПС на расчетный период пяти лет, МВт;
К 1,2 - коэффициент участия в нагрузке потребителей первой и второй категорий;
К п.н.- коэффициент аварийной допустимой перегрузки (до- пускается аварийная перегрузка трансформатора до 40%) на время максимума общей суточной продолжительности не более 6 ч. в течение 5 суток.
В настоящее время при выборе номинальной мощности трансформаторов двух трансформаторной ПС принимают
,
при этом
S номТ=0,7 S макс, (10)
а суммарная установленная мощность такой ПС [11]
S макс сум = 2·0,7 S макс=1,4 S макс (11)
Номинальная мощность трансформатора на одно-трансформаторной ПС выбирают из условия:
S ном Т³ 0,75…0,8 S макс, (12)
Трансформаторы (автотрансформаторы) принимаются, как правило, со встроенным регулятором напряжения под нагрузкой (РПН). Следует учитывать, что двухобмоточные трансформаторы напряжением 110 кВ и выше обычно имеют РПН в нейтрали обмотки ВН, трехобмоточные трансформаторы также имеют РПН в нейтрали обмотки ВН и ответвления для переключения без возбуждения (ПБВ) на обмотке СН, а автотрансформаторы обычно имеют РПН на линейном выводе обмотки СН.
ВНИМАНИЕ
В предложенных вариантах для курсового проектирования предусматривается наличие всех трех категорий (по надежности) потребителей, поэтому на каждой подстанции устанавливаем по два трансформатора. Для определения мощности каждого из них используем формулу 10 (этой формулы будет достаточно), т.е. Sном тр-ра= 0,7 S макс, где Sмакс - это величина мощности обмотки высокого напряжения (таблица 2 стр.8 «Пособия по курсовому проектированию». Затем ориентируясь на полученное значение выбираем ближайший стандартный трансформатор, номинальная полная мощность которого больше полученного расчетного значения.
Основные технические данные трансформаторов и автотрансформаторов приведены в приложениях П8.2; П 8.3; П 8.4 «Пособия по курсовому проектированию…», кроме того типы выпускаемых трансформаторов можно найти в сети Интернет.
Для каждой подстанции делаем запись:
Например,«На ПС-1 устанавливаем два трехфазных трехобмоточных трансформатора типа АТДЦТН-63000/220/110»