Задача 1

Выбрать номинальную мощность и тип трансформатора для однотрансформаторной понижающей ПС 110/10 кВ, предназначенной для электроснабжения потребителей 3 категории (централизованный трансформаторный резерв предусмотрен) с максимальной нагрузкой P_мах = 10 МВт при cosφ = 0,8. Эквивалентная температура воздуха _охл. =

10 °С зимой и 20 °С летом (район Москвы). Суточные графики нагрузки в зимний и летний периоды года приведены на рисунке 2.5.

Решение

Максимальное значение полной мощности, передаваемой через тран-сформатор ПС,

МВА.

С учетом возможных систематических перегрузок целесообразно наметить к выбору трансформатора типа ТДН-10000/110 номинальной мощностью 10 МВА.

Повышенная нагрузка продолжительностью t = 8 ч в период зимнего

максимума составит K₂ =12,5/10=1,25.

Начальная нагрузка эквивалентного двухступенчатого суточного зимнего графика (рисунок 2.5):

.

Для допустимых систематических перегрузок по таблице 1,36 [1] при системе охлаждения Д, _охл.= 10°С, К₁ = 0,696, t =8 ч находим К_2доп. = 1,39, что выше К₂ = 1,25.

Начальная нагрузка эквивалентного суточного летнего графика

К₁= .

Для допустимых систематических перегрузок по таблице 1.36 [1] при _охл.= 20 °С, К₁ = 0,534, t =8 ч (система охлаждения Д) находим К_{2 доп.}= 1,165, а кратность максимальной нагрузки летом К₂ = < К_{2 доп.} =1,165.

Таким образом, трансформатор типа ТДН-10000/110 удовлетворяет расчетным условиям, тогда как трансформатор меньшей мощности (6,3 МВА) явно не удовлетворяет условиям задачи.

Рисунок 2.5 – Графики нагрузки однотрансформаторной подстанции

Решить задачи

1.Трансформатор типа ТД работает по двухступенчатому графику нагрузки (рисунок 2.6) при эквивалентной температуре охлаждающей среды (воздуха ) +20 °С. Постоянная времени равна 2,5 ч, отношение потерь короткого замыкания к потерям холостого хода равно 5. Рассчитать тепловой режим трансформатора.

Рисунок 2.6 – Двухступенчатый график нагрузки

2. Оценить может ли трансформатор типа ТД-16000/110, рассчитанный на номинальную мощность 16000 кВА, в течение зимнего сезона работать по суточному графику, приведенному на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Суточный график нагрузки

3. Определить, может ли трансформатор типа ТД, рассчитанный на номинальную мощность 16000 кВА, работать по суточному графику, приведенному на рисунке 2.7, если эквивалентная летняя температура составляет +20 °С (Ростов-на-Дону).

4. Пользуясь стандартной шкалой номинальных напряжений, укажите, при каком соотношении напряжений применение двухобмоточного автотрансформатора окажется экономически наиболее выгодным и почему?

5. Определить номинальную мощность трехфазного авто-трансформатора, а также ее составляющие: мощности, передаваемые электрическим и электромагнитным путями, если U_{1н .}= 220 кВ; U_{2н .}= 121 кВ и I_1н.=328 А.

6. Определить величину наибольшего возможного перенапряжения в сети CH (в долях от номинального фазного напряжения) при металлическом замыкании фазы на землю в сети BH, если связь осуществляется с помощью автотрансформатора 220/35 кВ. Принять, что сети BH и CH работают с разземленными нейтралями.

Возможно ли применение такого автотрансформатора?

7. Выбрать число, тип и номинальную мощность трансформаторов для понижающей подстанции 35/3,5 кВ, предназначенной для электроснабжения потребителей 3 категории с максимальной нагрузкой 11,5 МВт при cosφ=0,92. Эквивалентная температура воздуха: зимой 0 °С, летом +10 °С. Суточные графики нагрузок в зимний и летний периоды года приведены на рисунке 2.8.

8. Выбрать число, тип и номинальную мощность трансформаторов для понижающей подстанции 110/38,5/11 кВ, предназначенной для электроснабжения потребителей 3 категории. Максимальная нагрузка сети CH 6500 кВт при cosφ=0,9, сети HH–11500 кВт при том же cosφ. Эквивалентная температура воздуха +20 °С летом и +5 °С зимой.

Суточные графики нагрузок сетей CH и HH приведены на рисунке 2.9.

Рисунок 2.8 – Суточные графики нагрузок в зимний и летний периоды

Рисунок 2.9 – Суточные графики нагрузок сетей CH и HH

9. Выбрать число, тип и номинальную мощность трансформаторов для понижающей подстанции 110/38,5/11 кВ, предназначенной для электроснаб-жения потребителей 1, 2 категорий.

Максимальная нагрузка длиться 5 ч и составляет: на стороне CH– 10 МВт при cosφ = 0,8, на стороне HH–25 МВт при cosφ = 0,9. Предшествовавшая нагрузка составляет 0,7 максимальной.