Выбор трансформатора для ТП и гпп

Выбор силовых трансформаторов производится с учетом их допустимой недогрузки, согласно [8]:

 ,                                                                            (10)

где K _з – коэффициент загрузки, принимается равным 0,85 для однотрансформаторных подстанций; N – количество трансформаторов.

 кВА.

Рассмотрим два варианта трансформаторов для ТП, технические характеристики которых приведены в таблице 2.1.[4]

 

    Таблица 2.4.1 - Технические характеристики трансформаторов для ТП

Марка	Мощность, кВА	ВН, кВ	НН, кВ	Потери		Напряжение КЗ, %	Регулирование
				ХХ, кВт	КЗ, кВт
ТМГ-250/10	250	10	0,23	0,58	3,7	4,5	ПБВ ±2x2,5%
ТСЗ-250/10	250	10	0,23	0,7	2,7	4	ПБВ ±2x2,5%

 

Рассчитаем коэффициент загрузки при данной мощности трансформатора:

     

    При рассчитанном коэффициенте загрузки трансформатор будет работать в нормальном режиме.

Для ГПП был выбран трехобмоточный трансформатор, характеристики которого приведены в таблице 2.2.[9]

    Таблица 2.4.2 - Технические характеристики трехобмоточного трансформатора.

Тип	Номинальная мощность, кВА	Номинальное напряжение, кВ			Потери, кВт		Напряжение КЗ, %
		ВН	СН	НН	холостого хода	короткого замыкания	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
ТДТН-16000/110-У1	16000	115	22	11	21	100	10,5	117,5	В6,5

Рассчитаем коэффициент загрузки при данной мощности трансформатора

     

При рассчитанном коэффициенте загрузки трансформатор будет работать в нормальном режиме.

 

Выбор коммутационных аппаратов

Высоковольтные выключатели выберем согласно выражению (11) [8]:

                                                                                                             (11)

Автоматический выключатель (АВ) выберем в соответствии с выражениями (12),(13) согласно [8].

Номинальный ток АВ, А:

                                                                                                                   (12)

Номинальный ток расцепителя любого вида, А:

                                                                                                                   (13)

Сведём данные по выбранной коммутационной аппаратуре в табл. 2.5.1

     Таблица 2.5.1 – Выбранная коммутационная аппаратура в соответствии с рис. 1.

Высоковольтные выключатели (ВВ)
Наименование ВВ	Iск, А	Марка ВВ	Iном. ВВ, А
В1 110 кВ	I = 70,3	ВГТ-110/2000	2000
В2 110 кВ	I = 70,3	ВГТ-110/2000	2000
В3 110 кВ	I = 70,3	ВГТ-110/2000	2000
В4 20 кВ	I=215,4	ВБ-20-25/630	630
В5 10 кВ	I=342,9	ВРС-10/630	630
В6 10 кВ	I=12,35	ВРС-10/630	630
Автоматический выключатель (АВ)
Наименование АВ	Iр, А	Марка АВ	Iном.АВ, А	Iном.расц., А
АВ1 0,22 кВ	I = 561	BА51-39	630	630

 

Определение потерь электроэнергии

Потери питающих линий

Определяются параметры линий, согласно [8]:

                                                                                         (14)

где r ₀, x ₀ – удельные сопротивления проводников, принимаются согласно паспортным данных на кабельные и воздушные линии или согласно справочным таблицам ГОСТ 28249-93.

Для СИП данные взяты из ТУ 16-705.500-2006:

r _0СИП =0,162 Ом/км

x _0СИП = 0,073 Ом/км

Для КЛ данные взяты из ГОСТ 28249-93:

r _0КЛ =0,208 Ом/км

x _0КЛ = 0,15 Ом/км

Для ВЛ данные взяты из ГОСТ 28249-93:

r _0ВЛ =0,37 Ом/км

x _0ВЛ = 0,1 Ом/км

Рассчитанные активные и реактивные сопротивления линий сведены в таблицу 3.1

    Таблица 3.1 – Активные и реактивные сопротивления линий

	СИП	КЛ	ВЛ
R, Ом	0,026	4,8	0,962
X, Ом	0,012	3,47	0,26

 

 

Потери трансформаторов

Для трансформаторов сопротивление каждой из обмоток определяется раздельно:

                                                             (15)

где  – потери короткого замыкания двухобмоточного силового трансформатора напряжения, кВт;  – номинальное напряжение стороны ВН, кВ;  – номинальная мощность двухобмоточного силового трансформатора напряжения, кВА;  – напряжение короткого замыкания двухобмоточного силового трансформатора напряжения, %.

    Найдем сопротивление трансформатора ТМГ-250/10 по формуле (15), данные приведены в таблице 2.4.1:

  _,

 _.

Аналогично найдем сопротивления для ТСЗ-250/10:

 _.

 _.

Для двух выбранных вариантов ТП согласно графику нагрузок по участкам определим потери мощности и суммарные потери электрической энергии за сутки по выражению (16):

ΔP_i=  + ΔP_хх.i; ΔW= ΣΔP_i∙t_i                        (16)

 

Для ТМГ-250/10:

ΔP₃₁=  + 0,58 = 3,03 кВт

Расчет для каждого часа смены производится аналогично, данные сведены в таблицу 3.2.1

     Таблица 3.2.1 - Расчет Δ P для ТМГ-250/10 для каждого часа смены

Часы	кВт	ΔP, кВт
1	120	3,03
2	138	3,82
3	126	3,28
4	120	3,03
5	132	3,54
6	120	3,03
7	132	3,54
8	120	3,03
Итого за смену		26,3 кВт ч

 

Для ТСЗ-250/10 расчет для каждого часа смены производится аналогично, данные сведены в таблицу 3.2.2.

    Таблица 3.2.2 - Расчет ΔР для ТСЗ-250/10 для каждого часа смены

Часы	кВт	ΔP, кВт
1	120	2,49
2	138	3,06
3	126	2,67
4	120	2,49
5	132	2,86
6	120	2,49
7	132	2,86
8	120	2,49
Итого за смену		21,4 кВт ч

 

Исходя из вышеописанных расчетов, мы выбираем ТСЗ-250/10.

 

Рассчитаем потери в трансформаторе ТДТН-16000/110, характеристики приведены в табл. 2.4.2 Так как трансформатор трехобмоточный расчеты будут вестись по формулам:

 

                               (16)

 

 

                                                                                (17)

 

 

                                                                                          (18)

 

Расчет:

 

    

        

Аналогично проводится расчет для СН и НН.

U _кзСН=-0,25%

R _сн=0,095 Ом

X _сн=-0,076 Ом

U _кзНН=6,75%

R _нн=0,02 Ом

X _нн=0,421 Ом