5 Трансформаторлар қуаты мен санын таңдау және асқын жүктемеге қабілеттілігін есептеу
Қосалқы станцияларда орнатылатын барлық категориялы трансформаторлардың саны, әдетте, екіден көп болмауы керек. Екі трансформаторды орнатқанда және төмен кернеу желілері бойынша резервте сақтау жоқ болғанда әр қайсысының қуаты номиналды режимде қосалқы станцияның толық максималды жүктемесінен 70 % көбірек емес трансформаторды жүктеу есебінен таңдалады.
Қосалқы станциядағы трансформатор қуаты жұмыстан біреуі шыққанда екіншісі қосалқы станцияның негізгі жүктемесін апаттан кейінгі режимде мүмкін асқын жүктемені және мүмкін үшінші категориялы тұтынушылардың уақытша ажыратылуын есепке алып қабылдайтындай болу керек. Жобалау тәжірибесіне сәйкес қосалқы станциядағы трансформаторлар қуатын шарт бойынша максимум уақытына 40 % дейін апаттан кейінгі режимдерде рұқсат етілген асқын жүктеме шартынан таңдаған ұсынылады [1,3]:
Sн.тр. ≥ Smax / 1,4 МВА,
мұндағы Smax - 1.5 тарауындағы есептеулер бойынша ҚС-ның максималды есептік қуаты.
Г1 кестесі (Г қосымшасы) бойынша трансформатордың түрі мен жуық трансформаторлық қуаты қабылданады [9,11].
Трансформатор қуатын таңдағанда олардың тек номиналды қуатын негіз етпеу керек, себебі оның орналасуы және сыртқы орта температурасы да әсер етеді. Трансформатор жүктемесі тәулік ішінде өзгереді, және егер максималды жүктеме бойынша қуатты таңдасақ, төмендеу кезеңдерінде оның трансформаторы жүктелмей қалады, нақтырақ айтқанда оның қуаты аяғына дейін пайдаланылмай қалады. Егер трансформатор жарты күн номинал жүктемеден төмен жүктелсе қалған жарты күн асқын жүтемеге шыдамды болатыны тәжірибеден көруге болады. Әр-түрлі режимдердің критериясы трансформатор оқшаулағыштарының ескіруі болып келеді.
Трансформатордың жүктелу қабілеттілігі – бұл шамадан артық жүктелу мен рұқсат етілген жүктеме жиынтығы.
Рұқсат етілген жүктеме – бұл ұзақ мерзімді жүктелу кезінде жұмыстың номиналды режиміне сәйкес келетін ескіруден аспайтын, қызудан болатын орама оқшаулағыштарының есептік ескіруі.
Трансформатордың шамадан тыс жүктелуі – бұл ұзақ мерзімді жүктелу кезінде жұмыстың номиналды режиміне сәйкес келетін ескіруден асып түсетін, қызудан болатын орама оқшаулағыштарының есептік ескіруі. Мұндай режим трансформатордың номиналды қуатынан жүктеме көп болғанда немесе қоршаған ортаның температурасы қабылданған есептік температурадан көп болғанда пайда болады.
Трансформатордың рұқсат етілген жүйелі асқын жүктелуі оның номиналды қуатынан көбірек және тәулік ішіндегі жүктеменің біркелкі еместігінің есебінен пайда болуы мүмкін.
ҚС толық қуатының графигінде (1.5 тарауын қара) қабылданған трансформатордың номиналды қуатына сәйкес келетін түзу сызық жатқызылады. Осы түзумен кесілген, графиктің жоғарғы бөлігі, трансформатордың шамадан тыс жүктелген зонасы болып келеді.
5.1 Қосалқы станцияның эквивалентті екісатылы жүктеме графигін тұрғызу
Трансформатордың рұқсат етілген жүйелі асқын жүктелуін есептеу үшін нақты графигі эквивалентті екі сатылыға түрлендіріледі. Графикте асқын жүктеме жылулық импульс түрінде көрсетіледі [4,9].
Түрлендіруде үш жағдай қарастырылады:
1-Бастапқы графикте бір ғана максимум бар (жылулық импульс – ауданы трансформатордың номиналды қуат сызығымен және графиктің қуат ординатасымен шектелген).
Бұл жағдайда ілгері келе жатқан оңсағаттық периодтың ұзақтығы асқын жүктеме периоды басталғанға дейін шегеріледі.
2-Бастапқы графиктің екі максимумы бар, мұнда жылулық импульс бойынша көбі, аз импультен кейін тұрады.
Бұл жағдайда асқын жүктеменің ұзақтығы мен шамасы көбірек максимумның параметрлері бойынша анықталады, ал азырақ максимум ілгері келе жатқан оңсағаттық периодтың эквивалентті бастапқы жүктемесінде ескеріледі, дәлірек айтқанда, оңсағаттық периодтың ұзақтығы жылулық импульсі бойынша азырақ максимум жағына қалдырылады.
3-Бастапқы графиктің екі максимумы бар, мұнда жылулық импульс бойынша азы, көп импультен кейін тұрады.
Бұл жағдайда асқын жүктеменің ұзақтығы мен шамасы көбірек максимумның параметрлері бойынша анықталады, ал азырақ максимум көп максимумнен кейінгі, оңсағаттық период бойынша анықталатын, эквивалентті бастапқы жүктемеде ескеріледі, дәлірек айтқанда, оңсағаттық периодтың ұзақтығы дәл осындай жылулық импульсы бойынша азырақ максимум жағына қалдырылады.
Берілген уақыт аралығындағы трансформатордың эквивалентті жүктемесі мына формула арқылы анықталады [9]:
МВА,
мұндағы: Sэкв.1 - он сағаттық периодтағы трансформатордың эквивалентті жүктемесі.
S1 - S10 – он сағаттық периодтағы трансформатордың жүктемесі.
t1 - t10 - ҚС толық жүктелу графигінің он сағаттық периодта жүктелу сатыларының ұзақтығы.
МВА,
мұндағы Sэкв.2 – аса жүктелу кезіндегі трансформатордың эквивалентті жүктемесі.
Si - Sn – аса жүктелу кезіндегі ҚС жүктеме графигінің қуаттары.
ti - tn - жүктелу сатыларының ұзақтығы.
Ары қарай, k1 бастапқы жүктеме коэффициенттері және k2 - жүктеменің жоғарлауы анықталады [9]:
k1= Sэкв.1 / Sн.тр., k2 = Sэкв.2 / Sн.тр.
Д1 мен Д2 суреттеріндегі (Д Қосымшасы) графиктер бойынша ары қарай k1 және (t1 - tn)= tпер белгілі болып тұрғанда k2доп рұқсат етілген асқын жүктеменің коэффициенті анықталады. Егерде k2доп ≥ k2 болса, трансформатор жүйелі түрде осы жүктеме графигі бойынша қайта жүктеле алады. Олай болмаған жағдайда трансформатор жүктелуін төмендету бойынша шаралар қарастырылуы қажет, немесе келесі сатылы қуатымен трансформатор таңдалады.