3.2. Выбор числа и мощности трансформаторов на районных подстанциях.
Силовые трансформаторы выбираются по числу, типу и номинальной мощности. Число трансформаторов зависит от категорий приемников электрической энергии и от мощности, а также наличия резервных источников питания в сетях НН.
В практике проектирования районных подстанций для питания потребителей всех категорий предусматривается установка двух трансформаторов, не считая трансформаторов собственных нужд. Установка двух трансформаторов на понижающей подстанции обеспечивает надежность электроснабжения, требуемую для потребителей первой категории, и является экономически целесообразным решением для таких случаев. Мощность и число трансформаторов понижающих подстанций выбирают по расчетной мощности на шинах НН с учетом их перегрузочной способности и требований по обеспечению необходимой степени надежности электроснабжения потребителей.
С учетом выше сказанного, на каждую из районных подстанций устанавливаем по два трехфазных двухобмоточных трансформатора с расщепленной обмоткой низшего напряжения и встроенным устройством регулирования напряжения под нагрузкой.
В нормальном режиме работы подстанции нагрузка трансформаторов не должна быть выше номинальной. Для двухтрансформаторной подстанции мощность каждого трансформатора должна выбираться из условия обеспечения питания нагрузок с учетом допустимых перегрузок, а также возможностей резервирования по сетям низшего напряжения. Так, на подстанции с двумя однотипными трансформаторами необходимая мощность трансформатора Sт рассчитывается по выражению
Sт ≥ (S’м - Sрез)/Кав,
где Sрез – нагрузка, которая может быть резервирована по сети НН от других источников питания;
Кав – допустимый коэффициент перегрузки трансформатора, при проектировании принимается равным 1,4, так как согласно [2.4] в аварийных случаях трансформаторы в течении пяти суток допускают перегрузку в 1,4 номинальной мощности, на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 ч в сутки.
Для увеличения коэффициента загрузки трансформаторов в нормальном режиме работы двухтрансформаторной подстанции допускается выбирать мощность трансформаторов с учетом отключения потребителей третьей категории при аварийном выходе одного из трансформаторов по условию
Sтi ≥ Sмi∙(КIi+КIIi)/Кав ,
где КIiи КIIi – коэффициенты участия в суммарной нагрузке потребителей первой и второй категории i-й подстанции.
Sт1 ≥ Sм1∙(КI1+КII1)/Кав = 92∙(0,45+0,4)/1,4= 55,86 МВА
Sт2 ≥ Sм2∙(КI2+КII2)/Кав = 75∙(0,4+0,4)/1,4= 42,86 МВА
Выберем трансформаторы типа ТРДЦН – 63000/220
Sт3 ≥ Sм3∙(КI3+КII3)/Кав = 60∙(0,5+0,35)/1,4= 36,43 МВА
Sт4 ≥ Sм4∙(КI4+КII4)/Кав 40∙(0,3+0,6)/1,4= 25,71 МВА
Sт5 ≥ Sм5∙(КI5+КII5)/Кав = 50∙(0,35+0,5)/1,4= 30,36 МВА
Выберем трансформаторы типа ТРДН – 40000/220.
Найдем коэффициент загрузки трансформатора:
3.3. Выбор схемы электрических соединений распределительных устройств районных подстанций и сети.
Схема электроснабжения сетевого района выбирается на основе заданного графа сети и нижеследующих рекомендаций.
К схемам электрических соединений любой электроустановки применяются следующие основные требования:
1) простота, наглядность;
2) надежное электроснабжение потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах;
3) надежность транзита мощности через подстанцию в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах;
4) экономичность;
5) поэтапное расширение распределительного устройства (РУ) при увеличении числа присоединений к нему.
Схема РУ высшего напряжения подстанции определяется напряжением, типом подстанции, числом трансформаторов и количеством присоединяемых ЛЭП.
На основе расчетов и всех выше перечисленных условий выбираем следующие схемы электрических соединений распределительных устройств районных подстанций и сети.
Для проходных подстанций – рис.8, для тупиковой – рис.9,для узловой-рис.10.
При такой схеме проходной подстанции с напряжением 110-220 кВ на линии с двусторонним питанием трансформаторы подлежат присоединению к линии через разъединители и отделители, выключатель в перемычке Q3 нормально включен, имеется ремонтная (для ремонта Q3) перемычка из двух нормально отключенных разъединителей QS4 иQS5. При такой схеме в случае повреждения линии W1 или W2 отключению подлежат поврежденный участок вместе с соответствующим трансформатором.
Рисунок 8. Рисунок 9.
Рисунок 10.