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)