6. Выбор трансформаторов
Трансформаторы устанавливаются на подстанциях и предназначены для преобразования электроэнергии с одного класса напряжения на другой. В данной курсовой работе выбор трансформаторов производится упрощенно в соответствии со следующими требованиями.
1. На каждой подстанции устанавливается 2 раздельно работающих трансформатора, что необходимо для выполнения требований по надежности электроснабжения потребителей I и II категорий.
2. Трансформаторы должны иметь устройство регулирования коэффициента трансформации под нагрузкой (РПН).
3. Преобразование энергии на подстанциях производится с высокого напряжения на более низкое. В соответствии с этих трансформаторы должны быть либо двухобмоточными, либо с расщепленной обмоткой НН.
4. Номинальное напряжение первичной обмотки (обмотки ВН) должно соответствовать выбранному напряжению сети. Номинальное напряжение вторичной обмотки (обмотки НН) выбирается на уровне классов 6 или 10 кВ.
5. Коэффициент загрузки трансформатора в ПАР, возникающем при отключении одного трансформатора, не должен превышать 1,5 при условии отключения потребителей III категории.
6. Коэффициент загрузки каждого трансформатора в нормальном режиме не должен превышать 1.
Требованиям 5 и 6 соответствуют следующие условия выбора мощности трансформаторов:
(6.1)
(6.2)
где
–
номинальная мощность одного трансформатора
i-й
подстанции;
–
модуль полной мощности i-го
потребителя;
–
модуль полной мощности приемников III
категории i-й
подстанции.
В качестве номинальной мощности трансформатора следует принимать наименьшую стандартную мощность, удовлетворяющую условиям (6.1) и (6.2). Технические данные трансформаторов приведены в [2–4] и [6], а также в таблице П.2 приложения.
Пример
Модули полной мощности приемников III категории каждой подстанции равны
МВ∙А,
МВ∙А,
МВ∙А,
где
–
процентная доля потребителей третьей
категории i-й
подстанции (исходные данные).
Выберем трансформаторы по условиям (6.1) и (6.2).
Подстанция №1:
МВ∙А,
МВ∙А.
Согласно таблице П.2 приложения, наименьшая стандартная мощность трансформаторов с высшим напряжением 220 кВ, удовлетворяющая этим условиям, составляет 40 МВА (в действительности имеются трансформаторы 220 кВ мощностью 32 МВ∙А, однако по ряду причин они используются редко и во многих справочниках отсутствуют). Выбираем на подстанции №1 трансформаторы ТРДН-40000/220. Параметры этих трансформаторов: номинальная мощность Sном = 40 МВ∙А; пределы регулирования напряжения ±8×1,5%; номинальное высшее напряжение Uв,ном = 230 кВ; номинальное низшее напряжение Uн,ном = 11 кВ; активные потери холостого хода Pх = 50 кВт; потери короткого замыкания Pк = 170 кВт; напряжение короткого замыкания Uк% = 12%; ток холостого хода Iх% = 0,9%. Число трансформаторов nт = 2.
Подстанция №2:
МВ∙А,
МВ∙А.
Наименьшая стандартная мощность, удовлетворяющая этим условиям, составляет 40 МВ∙А. Выбираем на подстанции №2 те же трансформаторы, что и на подстанции №1, то есть ТРДН-40000/220. Число трансформаторов nт = 2.
Подстанции №3 и №4:
МВ∙А,
МВ∙А,
МВ∙А.
Условие (6.2) для подстанции №4 не проверяется, так как отсутствуют потребители третьей категории. Выбираем на обеих подстанциях те же трансформаторы (ТРДН-40000/220). Количества трансформаторов nт = 2.