- •Проектирование и оптимизация систем электроснабжения
- •1.1 Основные характеристики потребителей и приемников электроэнергии
- •1.4. Общие требования, предъявляемые к системам электроснабжения. Обоснование решений при проектировании, расширении, реконструкции электроустановок.
- •1.5 Графики электрических нагрузок. Вероятностная модель случайного графика нагрузок. Построение годовых графиков нагрузок.
- •1.6 Требования, предъявляемые к электрическим сетям до 1000 в. Классификация помещений и наружных установок по окружающей среде. Схемы электрических сетей напряжением до 1000 в.
- •1.7. Расчет сетей по нагреву, по потерям напряжения, по экономической плотности тока. Выбор коммутационно – защитных аппаратов сетей и электроустановок до 1000 в.
- •1.10. Особенности построения систем электроснабжения предприятия. Система внешнего электроснабжения предприятия. Система внутреннего электроснабжения предприятия
- •Конструктивное исполнение цеховых сетей
- •1.11 Особенности защитных и рабочих заземлений в электроустановках. Режимы нейтрали электрических сетей различного класса напряжения.
- •1.12. Распределение электрической энергии при напряжении выше 1000 в. Требования к сетям. Особенности конструктивного выполнения электрических сетей предприятия при напряжении выше 1000 в.
- •1.14 Рациональный выбор силовых трансформаторов. Экономичный режим работы силовых и преобразовательных трансформаторов.
- •1.15. Обоснование целесообразности ввода генерирующей мощности из условия полного электроснабжения потребителей в нормальном и ремонтном режимах.
- •1.16 Обоснование схем присоединения к электроэнергосистеме. Основные ограничения для систем электроснабжения в аварийных и послеаварийных режимах
- •1.20.Обоснование и выбор схем электростанций с газотурбинными и парогазовыми установками.
1.14 Рациональный выбор силовых трансформаторов. Экономичный режим работы силовых и преобразовательных трансформаторов.
В энергосистемах трансформаторы работают с переменной нагрузкой в условиях постоянно меняющейся температуры охлаждающей среды. Большая часть из них (а, следовательно, и изоляция) несет номинальной нагрузки в течение всего срока службы. Другая часть трансформаторов, наоборот, систематически перегружается, что ускоряет износ изоляции. Очевидно, что оба варианта экономически нецелесообразны [3].
Оптимальным для трансформатора должен быть такой режим работы, при котором износ его изоляции был бы близок к расчетному. Наилучшее использование изоляции трансформаторов достигается загрузкой их в соответствии с так называемой нагрузочной способностью, которая предусматривает кратковременные режимы работы с перегрузкой. Согласно ПТЭ допускается длительная перегрузка масляных трансформаторов по силе тока на 5%, если напряжение обмоток не выше номинального, при этом для обмоток с ответвлениями нагрузка не должна превышать более чем в 1,05 раза номинальный ток ответвления. Однако в некоторых случаях допустимая перегрузка для полного использования изоляции трансформатора оказывается недостаточной. Тогда продолжительность и значения перегрузок трансформаторов мощностью до 100 MB·А, изготовленных в соответствии с ГОСТ 11677 — 85, находят по графикам нагрузочной способности в зависимости от суточного графика нагрузки, эквивалентной температуры охлаждающей среды и постоянной времени трансформатора для эквивалентной температуры воздуха +20°С. Графики нагрузочной способности трансформаторов и методика пользования ими приведены в ГОСТ 14209-85. Применение указаний ГОСТ 14209-85 допускается и для трансформаторов мощностью более 100 MB·А, если в стандартах и технических условиях на такие трансформаторы нет иных указаний по нагрузочной способности [3].
Трансформаторы с расщепленными обмотками допускают такие же перегрузки каждой ветви, отнесенные к ее номинальной мощности, как и трансформаторы с нерасщепленными обмотками. Систематические перегрузки, определяемые по графикам нагрузочной способности, допускаются не более 1,5-кратного значения номинального тока и только по согласованию с заводом-изготовителем [3].
Также очень важным является сокращение времени холостых ходов в период малых нагрузок. При анализе ежегодных издержек наиболее экономичным режимом работы сети в целом является работа трансформаторов с перегрузкой в период максимальных нагрузок.
В результате, появляется возможность получить минимум потерь с одновременным выравниванием графика нагрузок. Однако, в данном случае следует грамотно выбрать процент перегрузки с учётом температуры воздуха, начальной нагрузки.
Существует методика выбора мощности трансформаторов по перегрузочной способности, отраженная в ГОСТ 14209-85. В этом стандарте для трансформаторов с соответствующими системами охлаждения взаимоувязаны между собой коэффициент загрузки трансформатора в часы минимальных нагрузок (К1), коэффициент перегрузки в часы максимальных нагрузок (К2), допустимая длительность перегрузок h. При этом суточный график нагрузки перестраивается в эквивалентный двухступенчатый. Выбор мощности трансформатора с учетом проведенных преобразований и вычислений осуществляется следующим образом: 1) по таблицам допустимых систематических перегрузок определяется допустимое значение коэффициента перегрузки К2доп. Он зависит от коэффициента начальной нагрузки К1, средней температуры охлаждающей среды за время действия графика Ɵохл, длительности перегрузки h, а также от системы охлаждения трансформатора. 2) выполняется проверка – рассчитанное значение коэффициента перегрузки К2 не должно превышать табличное значение К2доп.
Для наиболее распространенных потребителей, работающих по односменному режиму работы, в практике проектирования СЭС часто пользуются упрощенной методикой выбора мощности трансформаторов, которая выработана на основе оценки мощности по перегрузочной способности: 1) для однотрансформаторных подстанций номинальная мощность трансформатора оценивается по условию Sном.т>Sсм, где Sсм – средняя за наиболее загруженную смену мощность нагрузки. 2) для двухтрансформаторных подстанций номинальная мощность трансформатора определяется по условию допустимой перегрузки одного трансформатора на 40% при условии аварийного отключения другого в течение 6 часов в сутки за 5 рабочих дней. При этом номинальная мощность трансформатора оценивается по выражению Sном.т>Sсм/1,4.
.