Проектируемые электростанции (подстанции) и энергосистемы

1. Выбор трансформаторов на подстанции

Принимаем количество трансформаторов на подстанции равным двум, т. к. их количество не может быть меньше двух, иначе при аварии или плановом ремонте трансформатора потребители не получат электроэнергию в полном объеме, а установка трех трансформаторов приведет к сильному увеличению расходов.

Так как подстанция рассчитана на три напряжения, то берем два трехобмоточных трансформатора.

Выбор трансформаторов производим на основе суточных графиков нагрузки (Рис. 1). Переводим графики активной мощности нагрузки низшего и среднего напряжения в графики полной мощности по формуле (1) в таблице 1 и, просуммировав их, получаем график полной мощности нагрузки на высшем напряжении.

(1) Таблица 1

Суточный график нагрузки

№

часы

Т, ч НН зима СН зима

∑ НН лето СН лето

∑

Р,

% S,

МВА Р,

% S,

МВА Р,

% S,

МВА Р,

% S,

МВА

1 0−6 6 50 16.65 50 33.30 49.95 30 9.99 30 19.98 29.97

2 6−12 6 70 23.31 70 46.62 69.93 50 16.65 50 33.30 49.95

3 12−16 4 60 19.98 60 39.96 59.94 40 13.32 40 26.64 39.96

4 16−22 6 100 33.30 100 66.6 99.90 70 23.31 70 46.62 69.93

5 22−24 2 50 16.65 50 33.30 49.95 30 9.99 30 19.98 29.97

Номинальной мощности двух трансформаторов должно быть достаточно для того, чтобы трансформаторы не испытывали перегрузок во всех режимах, при аварийном отключении и при ремонтах трансформаторов.

Выбираем трансформатор из условия:

МВА Проверим, подходит ли для установки при данных условиях автотрансформатор АТДЦТН-63 000/220/110/11. Приведем расчет:

2Sном = 126 МВА > Sмах=99,9 МВА

Рис. 1 График полной мощности нагрузки и при S тр. ном=63 МВА

При выборе мощности трансформаторов (автотрансформаторов) нельзя руководствоваться только их номинальной мощностью, так как в реальных условиях температура охлаждающей среды, условия установки трансформатора могут быть отличными от принятых. Нагрузка трансформатора меняется в течение суток, и если мощность выбрать по максимальной нагрузке, то в периоды спада ее трансформатор будет не загружен, т. е. недоиспользована его мощность. Опыт эксплуатации показывает, что трансформатор может работать часть суток с перегрузкой, если в другую часть суток его нагрузка меньше номинальной. Рассчитаем возможность вывода в ремонт одного автотрансформатора в зимний период.

Начальная нагрузка эквивалентного графика (см. рис.1) (2)

где S1, S2, …Sn — значения нагрузки в интервалах Δt1, Δt2,…Δtn

Коэффициент недогрузки:

Предварительная мощность перегрузки

Коэффициент предварительной перегрузки:

Коэффициент максимальной нагрузки

Сравним предварительное значение с рассматриваемого исходного графика; если ≥0,9КМАХ, следует принять К2 =; если < 0,9КМАХ, следует принять К2 = 0,9КМАХ. В нашем примере =1,37< 0,9КМАХ = 0,9. 1,59 = 1,43, следовательно, К2 = 1,43.

Продолжительность систематической перегрузки

ч Определим К2доп. Для этого по таблице значений годовых и сезонных эквивалентных температур охлаждающего воздуха найдем данные для города Москвы

Таблица 2

Населенный пункт Эквивалентная температура, С0

Годовая Зимняя Летняя Москва 10,1 -8,2 18

Далее по таблице «Нормы максимально допустимых систематических и аварийных перегрузок трансформаторов» исходя из условий:

время перегрузки h=11 ч, К1= 0,85, система охлаждения — «ДЦ», зим = -8,2 С0находим К2 доп. сист = 1,26

Далее сравним коэффициент К2доп. сист =1,26 < К2 =1,43, следовательно, трансформатор зимой ремонтировать нельзя. Проведем проверку по летнему режиму.

МВА