Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов имеет существенное значение для рационального построения СЭС. Число трансформаторов, как и число питающих линий, определяется в зависимости от категорий потребителей. Наиболее просты и дешёвы однотрансформаторные подстанции. При наличии складского резерва или связей на вторичном напряжении эти подстанции обеспечивают надёжное электроснабжение потребителей 2-й и 3-й категорий. На промыслах однотрансформаторные подстанции применяют для глубиннонасосных установок с резервированным устройством перемычек между магистралями, питающимися от разных подстанций.

При выборе мощности трансформаторов необходимо исходить их экономической нагрузки, допустимой перегрузки, числа часов использования максимума нагрузки, темпа роста нагрузки, расчётной нагрузки. Но так как к моменту проектирования все указанные факторы нельзя определить, то мощность трансформаторов выбирается так, чтобы обеспечить питание полной нагрузки при работе трансформаторов в нормальных условиях с коэффициентом загрузки 0,7−0,75.

При наличии графика нагрузки мощность трансформатора выбирается по его перегрузочной способности.

График 1. Кривые кратности допустимых перегрузок трансформаторов.

Для этого по графику нагрузки определяются продолжительность максимума нагрузки t и коэффициент заполнения графика, равный:

Кз.г =Iс.р / Iм или Кз. г = Sср / Sм (4.1).

Кз.г = 341,7 / 421,7 = 0,81.

где Iс. р — средняя сила тока;

Sср — средняя мощность трансформатора;

Iм — максимальная сила тока;

Sм — максимальная мощность трансформатора По значениям t=2 и Кз. г=0,8 по кривым кратностей перегрузок силовых трансформаторов с масляным охлаждением (график 1) определяется коэффициент допустимой перегрузки Кд. п=1,11.

Определяется номинальная мощность трансформатора (кВ· А):

Sн = Sм / Кд. п · n (4.2).

Sн = 421,7 / 1,11· 1.

Намечаем два возможных варианта мощности трансформатора:

I вариант — трансформатор мощностью 400 кВ· А;

II варианттрансформатор мощностью 620 кВ· А.

Расчеты по определению технико-экономических показателей проведем для I варианта.

Определяем коэффициент загрузки в нормальном режиме:

Кз.н = Sм / 2Sн. т (4.3).

Кз.н = 421,7 /2· 400 = 0,52.

Определяем коэффициент загрузки в послеаварийном режиме:

Кз.ав = Sм / Sн. т· Кд. п (4.4).

Кз.ав = 421,7 / 400· 1,11 = 0,94.

Определяем потери активной энергии в год (кВт· ч):

(4.5).

Определяем стоимость потерь электроэнергии (тыс. руб.):

Сп = Со DЭтр (4.6).

Сп = 1,681· 14 671 = 24,66.

Определяем амортизационные отчисления (тыс. руб.):

Са = 0,063· К (4.7).

Са = 0,063· 3,38 =0,21.

Определяем приведённые затраты (тыс. руб.):

З = 0,15К+С (4.8).

З = 0,15· 3,38+24,87 = 25,37.

Таблица 5. Технические данные трансформатора.