3. Выбор трансформаторов гпп

Цель занятия – приобретение практических навыков по выбору числа и мощности трансформаторов ГПП промышленного предприятия.

Основные теоретические положения

На промышленных предприятиях всегда имеются ответственные ЭП (1 и 2 категории). Поэтому на ГПП устанавливаются, как правило, не менее двух трансформаторов. При мощностях более 2,5 МВА применяются трансформаторы с масляным охлаждением.

Номинальная мощность трансформаторов выбирается такой, что­бы при выходе из работы одного из них оставшийся мог обеспечить нормаль­ное электроснабжение ответственных потребителей с допустимой аварийной перегрузкой.

, (3.1)

где S_р10 – расчетная полная нагрузка на стороне 10 кВ трансформаторов ГПП; k_1,2 – коэффициент участия в нагрузке потребителей 1 и 2 категорий; k_п. – коэффициент допустимой аварийной перегрузки трансформатора; n – количество трансформаторов.

Коэффициент k_п в соответствии с ГОСТ 14209-85 зависит от предшествующей нагрузки трансформатора, длительности перегрузки h и температуры окружающей среды.

Справочные данные трансформаторов приводятся в [4, 5] м включают в себя:

S_ном – номинальную мощность, кВА;

U_вн – номинальное высшее напряжение, кВ;

U_нн – номинальное низшее напряжение, кВ;

DР_к – потери короткого замыкания, кВт;

DP_к – потери холостого хода, кВт;

I_x – ток холостого хода, %.

Расчетные параметры трансформатора (сопротивления и потери реактивной мощности при холостом ходе) определяются по следующим формулам:

(3.2)

Задания для выполнения работы

Выбрать число и мощность трансформаторов ГПП предприятия в соответствии с исходными данными, указанными в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Исходные данные

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Рр 10, МВт	8	12	20	35	60	8	11	22	32	50
Qр 10, Мвар	6	7	9	12	27	4	7	10	11	25
h, ч	2	4	6	8	2	4	6	8	4	6
k12	0,75	0,8	0,85	0,9	0,75	0,8	0,85	0,9	0,8	0,85

Величину коэффициента k_п следует принять по данным табл. 2 приложения 3 ГОСТ 14209-85 для температуры окружающей среды 20 С.

После выбора трансформаторов привести их справочные данные, руководствуясь [4, 5], и расчетные параметры.

Содержание отчета

- название и цель работы;

- исходные данные;

- выбор числа и мощности трансформаторов;

- справочные данные трансформатора;

- расчетные параметры трансформатора.

4. Выбор сечений проводников

Цель занятия – приобретение практических навыков по выбору сечений проводников воздушных и кабельных линий электропередачи.

Основные теоретические положения

Для определения расчетной нагрузки воздушной линии, питающей ГПП, следует учесть потери мощности в трансформаторах

. (4.1)

Эти потери определяются нагрузкой трансформатора на стороне низкого напряжения S_p10 и его паспортными данными

. (4.2)

Расчетный ток линии

, (4.3)

где U_ном – номинальное напряжение линии;

n – количество цепей (линий).

Сечение проводов ВЛ выбирается по экономической плотности тока [3], в соответствии к которой экономическое сечение провода

. (4.4)

Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного сечения q и проверяется по ряду технических условий.

Минимальные сечения проводов ВЛ по условиям коронирования q_кор и механической прочности q_мех приводятся в [3]. Там же для каждого сечения провода приводится допустимый длительный ток I_д. Выбранное сечение q должно удовлетворять следующим условиям:

q > q_кор; q > q_мех; I_д > I_{ВЛ па}, (4.5)

где I_{ВЛ па} – ток послеаварийного режима.

Для двухцепной линии I_{ВЛ па} = 2I_ВЛ.

Сечения кабельных линий (КЛ) выбираются по экономической плотности тока (см. выражение (4.4)) и проверяются по нагреву током послеаварийного режима и термической стойкими к току КЗ.

В соответствии с нормативными документами допустимая перегрузка кабелей в послеаварийном режиме составляет:

- для кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией k_п = 1,3;

- для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена k_п = 1,2.

Проверка по нагреву в послеаварийном режиме выполняется по условию:

I_{КЛ па} < k_n k_п I_д, (4.6)

где I_{КЛ па} – ток послеаварийного режима; для радиальных и магистральных схем I_{КЛ па} = 2I_{р КЛ};

k_n – коэффициент, учитывающий количество кабелей в одной траншее; при количестве кабелей n = 1…6 коэффициент k_n = 1…0,75 [3].

При невыполнении какого-либо технического условия выбранное сечение провода или кабеля увеличивается и проверка повторяется.

Задания для выполнения работы

Для схемы электроснабжения, приведенной на рис. 4.1 выбрать сечения питающих ВЛ и кабельных линий, отходящих от шин 10 кВ ГПП. Трансформаторы ГПП приять из задачи 3. Величину расчетной нагрузки на шинах 10 кВ ГПП принять по табл. 3.1. Считать, что эта нагрузка равномерно распределена по n отходящим от ГПП кабельным линиям. Каждый объект от шин 10 кВ ГПП получает питание по двум кабельным линиям, отходящим от разных секций шин. Выбрать марку проводов ВЛ и кабельных линий.

Рис. 4.1. Расчетная схема

После выбора сечения проводника следует указать его марку и из справочной литературы [3, 4, 5] привести паспортные данные:

r₀ – погонное активное сопротивление провода, Ом/км;

x₀ – погонное реактивное сопротивление провода, Ом/км;

b₀ – погонная емкостная проводимость провода, См/км;

I_д – допустимый длительный ток, А.

Количество отходящих от ГПП кабелей n принять в соответствии с данными табл. 4.1.

Таблица 4.1

Исходные данные

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
n	4	4	6	8	12	4	6	6	8	10

Содержание отчета

- название и цель работы;

- исходные данные;

- выбор и проверка сечений воздушных линий;

- выбор и проверка сечений кабельных линий;

- паспортные данные выбранных сечений проводников;

- марки проводов и кабелей с расшифровкой буквенно-цифрового обозначения.