Тема: Критерії вибору силових трансформаторів. План

1. Потужності силових трансформаторів.

2. Критерії вибору числа потужності трансформатора.

1. Потужності силових трансформаторів

Силові трансформатори бувають двох обмоткові та трьох обмоткові на напругу та потужності:

Напруга кВ	Потужність трансформа-тора Sн тр, кВА	В трати ХХ ΔРхх, кВт	Втрати КЗ, ΔРхх, кВт	Струми ХХ Іхх, %	Напруга КЗ Uкз, %
10	100	0,49	1,97	2,6	4,5
	160	0,73	2,65	2,4	4,5
	250	1,05	3,7	2,3	4,5
	400	1,45	5,5	2,1	4,5
	630	2,27	7,6	2	5,5
	1000	3,3	11,6	3	5,5
	1600	4,5	16,5	1,3	5,5
	2500	6,2	23,5	3,5	5,5
	4000	8,6	33,5	3	6,5
	6300	12	46,5	3	6,5
35	100	0,46	1,97	4,16	605
	160	0,56	2,65	2,4	6,5
	250	0,98	3,7	2,3	6,5
	400	1,35	5,5	2,1	6,5
	630	2	7,6	2	6,5
	1000	2,75	11,6	1,5	6,5
Напруга кВ	Потужність трансформа-тора Sн тр, кВА	В трати ХХ ΔРхх, кВт	Втрати КЗ, ΔРхх, кВт	Струми ХХ Іхх, %	Напруга КЗ Uкз, %
35	1600	3,65	16,5	1,4	6,5
	2500	5,1	23,5	1,1	6,5
	4000	6,7	33,5	1	7,5
	6300	9,4	46,5	1,9	7,5
	10000	19,6	85	0,8	8
	16000	28,4	105	0,75	10
	25000	29	145	0,7	9,5
	32000	33	180	0,7	11,5
	40000	39	225	0,65	95
	63000	55	280	0,6	11,5
110	2500	6,5	22	1,5	10,5
	6300	1,3	50	1	37,3
	10000	8	60	09	10,5
	16000	26	85	0,85	10,5
	25000	36	120	0,8	10,5
	32000	44	145	0,75	10,5
	40000	52	175	0,7	10,5
	63000	73	260	0,65	10,5
	80000	89	315	0,6	10,5
220	32000	125	215	4,5	12
	63000	137	345	4	12,5

Напруги трансформаторів: 10/0,4 кВ, 35/10 кВ, 110/35 кВ, 220/35 кВ.

. Критерії вибору числа потужності трансформатора.

Число та потужність силових трансформаторів визначається величиною та характером електричних навантажень, розміщенням навантажень на генеральному плані підприємства з урахуванням виробничих, архітектурно-будівельних, експлуатаційних вимог. Число та потужність силових трансформаторів ЦТП вибираються по:

- по категорії надійності електропостачання;

- по графіку навантаження та підрахунках середньої та максимальної потужності;

- по технології економії показника з урахуванням капітальних і економічних затрат;

- по економічному доцільному режимі;

- по питомій густині навантаження: при густині 0,2…0,3 кВ∙А/м² і сумарному навантажен-

ні об’єкту 3000 – 4000 кВА доцільно застосовувати цехові трансформатори потужністю -

1600-2500 кВА. При меншій питомій густині і меншому навантаженні доцільно встанов-

лювати цехові трансформатори потужністю до 1000кВА.

Число та потужність трансформаторів вибирається з урахуванням перевантажувальної здатності трансформатора. Для цього по добовому графіку навантаження споживачів встановлюється термін максимуму навантаження t(год.) і коефіцієнт заповнення графіка

К _з.г. = S_ср./S_max;

де:S_ср. - середня повна потужність трансформатора

S_max - максимальна повна потужність трансформатора.

По значенням К_з.г. та t визначають коефіцієнт кратності допустимого навантаження:

Рис. 16.1. Криві кратностей допустимих навантажень трансформаторів.

К_н = І_макс/І_ном. = S_max/ S_ном;

Звідси:

S_ном. = S_max./ К_н.

Якщо в літній період максимум навантаження менший номінальної потужності трансформатора на Р%, то в зимній час допускається перевантаження трансформатора на ті ж Р%,, але не більше 15%. Сумарне перевантаження за рахунок добового і літнього недовантажень повинне бути не більше 30% для трансформаторів, які встановлені на відкритому повітрі, де середньорічна температура повітря прийнята +5º, а максимальна прийнята + 40º. Допустиме сумарне перевантаження для трансформаторів, що встановлені всередині приміщень, не повинне перевищувати 20º.

Після виявлення всіх перерахованих показників порівнювальних варіантів розглядається питання надійності та резервування електропостачання при аварійному виході з ладу одного з трансформаторів.

Допускається при К_з.г. < 0,75 перевантаження одного трансформатора до 140 % в аварійному режимі терміном 5 діб не більш 6 год. на добу.

При наявності на двох трансформаторної підстанції споживачів І категорії (S₁) та споживачів ІІ категорії (S₂) потужність одного трансформатора перевіряється в аварійному режимі роботи:

S _ном.1 ≥S1+S2.

Для проектуємих підстанцій, якщо невідомий графік навантаження, потужність

трансформаторів вибирають на основі розрахункової максимальної потужності.

Для діючих підприємств при наявності графіка навантаження вибір та перевірку потужності трансформаторів виконують з урахуванням коефіцієнта допустимого навантаження трансформаторів згідно рис.16.1

Вибір потужності трансформаторів тільки по максимальній потужності без урахування дійсного графіка навантаження приводить в багатьох випадках до завишення його потужності.

Тема: Призначення та типи, конструктивне виконання головних понижуючих підстанцій.

План.

1. Типи підстанцій.

2. Схеми електричних з’єднань підстанцій напругою 35-220 кВ.

1.Типи підстанцій.

Трансформаторні підстанції поділяються на районні, заводські та цехові. Районні підстанції живляться від основних мереж електропостачання і призначені для електропостачання великих районів, в яких знаходяться промислові, міські, сільськогосподарські і інші споживачі. Первинна напруга районних підстанцій: 750, 500, 330, 220, 150 і 110 кВ, а вторинні: 220, 150, 110, 35, 20, 10 і 6 кВ.

2.Схеми електричних з’єднань підстанцій напругою 35-220 кВ.

Схеми електричних з’єднань ГПП повинні проектуватись, як правило, без збірних шин і без вимикачів на первинній напрузі 35-220 кВ при приєднанні, як тупикових так і транзитних ліній електропередач.

Схеми підстанцій без збірних шин на первинній напрузі 35-220 кВ основані на блочному принципі та живляться як від районних мереж так і від вузлових підстанцій.

Встановлення вимикача на стороні високої напруги вважається недоцільним, тому що для відключення трансформатора (при необхідності його ремонту) можна за допомогою вимикача на районній підстанції та роз’єднувачем QS3 трансформатора ГПП або ПГВ. Більшість трансформаторів після зняття з них навантаження вимикачем на вторинній напрузі, можна від’єднати від напруги роз’єднувачем або відсікачем без відключення вимикача на районній підстанції.

Більш раціональною та надійною схемою рахується схема із застосуванням на високій стороні підстанції короткозамикача (в, г рис 17.1). При пошкодженні в середині трансформатора, діє релейний захист, який замикає коло привода короткозамикача, і ножі короткозамикача включаються. Утворюється коротке замикання на лінії, що приводить в дію захист, який встановлений на живлючому кінці лінії, і вимикач на районній підстанції відключає лінію разом з трансформатором.

В схемі (г рис 17.1) на стороні високої напруги застосовують перемичку з відсікачем, при пошкодженні з однієї лінії і відключенні її вимикачем на живлячому кінці і від’єднання роз’єднувачем на стороні високої напруги трансформатора можна ввімкнути перемичку з відсікачів. Таким чином виконати живлення двох трансформаторів по одній лінії.

Рис. 17.1

На рис. 17.1 Позначено:Q вимикач масляний, QB вимикач шиноз’єднувальний, QS роз’єдну-вач, QN короткозамикач, TV трансформатор, Л лінія.

При живленні ГПП або ПГВ на відпайках від двоколової магістральної лінії напругою 35-220 кВ також використовується схема з короткозамикачами, проте послідовно з роз’єднувачем включений відсікач. При пошкодженні всередині трансформатора дії релейний захист, який включає короткозамикач. Вимикач, який встановлений на районній підстанції відключає магістральну лінію разом з усіма приєднаними до неї трансформаторами. Потім в без струмову паузу відключається відсікач, який відключає пошкоджений трансформатор від магістралі. Після безструмової паузи, спрацьовує автоматичне повторне включення вимикача на головній дільниці магістралі і живляча лінія подає напругу на всі непошкоджені приєднання.

Рис.17.2. Схема електричних з’єднань підстанції на відпайках від магістральної лінії

напругою 35-220 кВ з двома трансформаторами потужністю до 16000 кВА.

На схемі позначено: Л1, Л2 магістральні лінії, QS1 – QS21 роз’єднувачі, QR1, QR2 відсікачі, QN1, QN2 короткозамикачі, FV1 – FV6 розрядники, QSQ1 – QSQ 4 роз’єднувач заземлюю-чий, FU1 – FU4 запобіжники, TV1, TV6 силові трансформатори потужністю до 16000 кВА, TV2, TV5 трансформатори власних потреб, TV3, TV4 трансформатори типу НТМИ - 10, Q1 – Q8 вимикачі масляні.

Рис.17.3. Схема електричних з’єднань підстанції напругою 35/6-10 кВ з трансформаторами

до 3200 кВА.

На рис 17.3 позначено: Л1, Л2 магістральні лінії, QS1 – QS14 роз’єднувачі, FV1 – FV2 розрядники, QSQ1 – QSQ 2 роз’єднувач заземлюючий, FU1 – FU5 запобіжники, TV1 – TV4 трансформатори, Q1 – Q4 вимикачі масляні.

В схемі захисту підстанції напругою 35/6-10 кВ з трансформаторами до 3200 кВА (рис.17.3.) передбачається встановлення запобіжників на напрузі 35кВ. Для відключення струму холостого ходу використовується роз’єднувач на напрузі 35 кВ. Перед відключенням роз’єднувача трансформатор відключають від навантаження за допомогою вимикачів на стороні низької напруги 6-10 кВ.