3. Предварительный выбор трансформаторов.

   1. Выбор типа и исполнения трансформатора.

Типы и исполнение трансформаторов выбирают в зависимости от условий установки, охлаждения, температуры и состояния окружающей среды.

На ГПП, как правило, устанавливается два силовых трансформатора. Это, во-первых, обеспечивает надежное питание потребителей всех категорий, а во-вторых, по сравнению с тремя трансформаторами значительно упрощает схему и конструкцию подстанции.

Для приемных подстанций (ГПП, ПГВ) выбирают трансформаторы с РПН (регулирование под нагрузкой). Условия установки У (умеренный климат).

На подстанциях нефтяных предприятий наибольшее распространение получили двухобмоточные трансформаторы.

Силовые трансформаторы для наружной установки должны, как правило, применяться масляные. Эти трансформаторы дешевле воздушных, но являются пожароопасными. Кроме того, для их обслуживания требуется масляное хозяйство (масло, маслоприемник и т.д.). Естественное масляное охлаждение вида М применяется для трансформаторов мощностью до 6300-10000 кВА. Масляные трансформаторы самые распространенные в системах электроснабжения.

2. Выбор номинальной мощности трансформаторов.

Выбор оптимальной мощности трансформаторов должен производиться в соответствии с режимами их работы. При этом должны быть учтены как экономические требования, так и возможные в эксплуатации кратковременные и длительные перегрузки, как в нормальных, так и в аварийных (послеаварийных) режимах. В соответствии с этим номинальную мощность трансформаторов целесообразно выбирать в следующей последовательности. Сначала по предварительным экономическим соображениям рассчитывают целесообразную мощность трансформатора и намечают два-три варианта с номинальными мощностями, ближайшими к экономически целесообразной.

Выбранные трансформаторы проверяют на допустимую перегрузку в нормальных и послеаравийных режимах. Если проверку проходят два варианта, то окончательное решение принимают на основе их сопоставления по приведенным затратам.

1. Предварительный выбор по экономическим соображениям.

Номинальная мощность трансформатора определяется по выражению

S_ном≥ ,

Где S – полная расчетная мощность,

N – число трасформаторов,

𝛃=0,7 – оптимальный коэффициент загрузки трансформаторов для двухтрансформаторной ГПП.

S_ном≥ .

Из стандартного ряда номинальных мощностей трансформатора выбираем два:

1. S_ном=4000 кВА (ТМН-4000/35);

2. S_ном=6300 кВА (ТМН-6300/35).

2. Проверка трансформаторов на систематическую и аварийную перегрузку.

Необходимо выбрать мощность трансформаторов 2-хтрансформаторной подстанции. Потребители 1-й и 2-й категории составляют 100%, время использования максимума нагрузки Т_м=7100 ч. Продолжительность суточного максимума нагрузки t_n=8 ч.

Определим расчётную мощность нагрузки (мощность получасового максимума) и среднесменную мощность нагрузки за наиболее нагруженную смену.

Высоковольтной нагрузкой в соответствии со схемой электроснабжения являются два асинхронных двигателя марки 2А3МВ1 мощностью 315 кВт, один асинхронный двигатель марки 2А3МВ1 мощностью 1250 кВт и два асинхронных двигателя марки 2А3МВ1 мощностью 800 кВт. Расчетную мощность силовой нагрузки будем определять суммированием отдельно активных и реактивных мощностей.

Реактивная мощность силовой нагрузки будет определяться по выражению

Q _Р.С = К _М.Р* К_И * ,

где К _М.Р. - коэффициент максимума реактивной мощности (принимает два

значения: 1,0 при n_Э >10 или 1,1 при n_Э ≤10;

Q_НОМ - реактивная мощность, потребляемая электродвигателем в номинальном режиме работы

Q_НОМ = Р_н.д ·tg(φ) =(2*315+2*800+1*1250)*0,75=2610 кВАр,

где tgφ= ,

Q _Р.С=1,11*0,7*2610=2,3 МВт

Среднесменная нагрузка за наиболее нагруженную смену

S_см =

P_см=K_{и срв}* =0,7*3480=1392 кВт

Q_см=K_{и срв}* =0,7*2610=1044 кВАр

К_{и срв}= =

S_см =

Для проверки трансформаторов в режимах систематических нагрузок и аварийных перегрузок необходимо определить параметры суточного эквивалентного 2-хступенчатого графика нагрузки в нормальном и послеаварийном режимах.

S_сг = (Т_м*S_p)/8760 = 7100*4,877/8760 = 3,52 МВА.

S_сс= = = 3,09 МВА.

Для нормального режима, принимая во внимание, что нагрузка распределена между трансформаторами поровну, получаем:

• в варианте 1: К₁ =3,52*0,5/4,0=0,44 , К₂=4,877*0,5/4,0=0,5425;

• в варианте 2: К₁ =3,52*0,5/6,3=0,28; К₂=4,877*0,5/6,3=0,34.

Максимум нагрузки в обоих вариантах меньше единицы. Следовательно, систематических перегрузок в нормальном режиме нет.

Для послеаварийного режима:

• в варианте 1: К₁=3,52/4,0=0,88; К₂=4,877/4,0=1,085;

• в варианте 2: К₁=3,52/6,3=0,56; К₂=4,877/6,3=0,68.

Принимаем эквивалентную годовую температуру охлаждающей среды по таблице П.4.4 для города Уфа θ = 9,9 °С. Продолжительность аварийной перегрузки принимаем равной длительности суточного (утреннего или вечернего) максимума нагрузки t_n = 8 ч.

Вариант 1.

По таблице 7.6 (для трансформаторов вида охлаждения М) для t_n= 8 часов при К₁ =0,88 и К₂=1,085 находим, что превышение температуры наиболее нагретой точки обмотки в послеаварийном режиме составит Δθ_h = 89°С. Температуру наиболее нагретой точки 0_h находим добавлением фактической температуры охлаждающей среды, равной 9,9 °С.

Получаем для варианта 1

θ_h =89 + 9,9 = 98,9°С.

Температура наиболее нагретой точки 98,9°С не превышает рекомендуемое в таблице 7.3 предельное значение 150°С. Следовательно, в этом варианте режим продолжительной аварийной перегрузки допустим.