2.1.4. Приклади розв’язування задач

Задача 1. На підстанції встановлений трансформатор ТДЦ-80000/110. Для добового графіка підстанції за зимовий характерний день були визначені наступні величини:

• коефіцієнт початкового навантаження ;

• тривалість перевантаження (максимальної ступені еквівалентного графіка) год.;

• максимальна потужність МВА.

Виявити при яких температурах довкілля можлива експлуатація трансформатора:

а) ; б) ; в) ; г) ; д) ; е) ; є) .

Детально обґрунтувати кожен випадок.

Розв’язок. Використовуючи таблицю Д.1 додатку, для заданих величин та год., при кожному значенні температури знаходимо відповідні коефіцієнти допустимого систематичного перевантаження (див. рисунок 2.2).

Н	Для системи охолодження ДЦ
	при значеннях
	0,25	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
0,5	+	+	+	+	1,85	1,82	1,78	1,74
1	1,79	1,77	1,76	1,74	1,72	1,69	1,66	1,63
2	1,61	1,61	1,60	1,59	1,57	1,56	1,54	1,52
4	1,47	1,46	1,46	1,45	1,45	1,44	1,43	1,42
6	1,4	1,4	1,4	1,39	1,39	1,39	1,38	1,37
8	1,37	1,36	1,36	1,36	1,36	1,36	1,35	1,35
1 2	1,33	1,33	1,32	1,32	1,32	1,32	1,32	1,3
24	1,26	1,26	1,26	1,26	1,26	1,26	1,26	1,26

Рис. 2.2. Приклад визначення коефіцієнта допустимого систематичного перевантаження.

При температурі .

При .

При .

При .

При .

При .

При .

Далі розраховують величини допустимої потужності, яку зможе систематично пропускати силовий трансформатор із врахуванням допустимих перевантажень:

а) МВА;

б) МВА;

в) МВА;

г) МВА;

д) МВА;

е) МВА;

є) МВА.

Отримані величини порівнюємо зі значенням максимальної потужності МВА. Експлуатація трансформатора можлива, якщо виконується умова допустимості систематичних перевантажень 2.15 . Вказана умова не виконується для температур +20, +30 і +40 С, тому в таких випадках експлуатація трансформатора не допускається.

Задача 2. Навантаження підстанції 110/10 кВ складають: споживачі І-ї категорії надійності – 20 %, ІІ-ї категорії – 20 % і ІІІ-ї категорії – 60 %. Здійснити вибір силових трансформаторів на основі добових графіків за зимовий і літній характерні дні. Середньорічна температура довкілля становить +10 С.

Розв’язок. Оскільки на підстанції наявні споживачі І-ї категорії, то передбачаємо встановлення двох силових трансформаторів.

Визначається середньодобова потужність за графіком зимового характерного дня (рис. 2.3., а).

h, год.

S, МВА

а)

h, год.

S, МВА

б)

Рис. 2.3. Добові графіки електричних навантажень

а) за зимовий характерний день;

б) за літній характерний день.

МВА.

Перетворюємо добовий графік у двоступеневий. Мінімальна еквівалентна потужність, МВА

Максимальна еквівалентна потужність, МВА

Коефіцієнт початкового навантаження

.

Коефіцієнт максимального навантаження

.

Коефіцієнт пікового навантаження

.

Уточнюючий коефіцієнт

.

Уточнюється коефіцієнт максимального навантаження. Оскільки , то .

Уточнюється тривалість максимальної ступені еквівалентного графіка

год.

За таблицею Д.1 додатку визначається коефіцієнт допустимого систематичного перевантаження (при , С , год. та системі охолодження М або Д)

.

Визначається нестандартна номінальна потужність силових трансформаторів

МВА.

Попередньо приймаються до встановлення два трансформатори потужністю МВА.

Проводиться перевірка допустимості систематичного перевантаження даних трансформаторів. Уточнюється коефіцієнт початкового навантаження

.

Із врахуванням , , проводиться уточнення коефіцієнта допустимого систематичного перевантаження

Використовуючи добовий графік за характерний літній день (рис. 2.3., б), визначаємо коефіцієнт додаткового перевантаження за рахунок сезонного коливання навантажень

Коефіцієнт сумарних допустимих систематичних перевантажень

.

Допустима потужність, яку зможуть пропускати трансформатори в нормальному режимі

МВА.

Оскільки МВА, то такий режим навантаження трансформаторів є допустимим.

Далі проводимо перевірку на допустимість аварійних перевантажень. Для цього, при відомих значеннях , , , з таблиці Д.2 додатку визначаємо коефіцієнт допустимого аварійного перевантаження

.

Допустима потужність перевантаження при виході з ладу одного з двох працюючих трансформаторів (аварійне перевантаження)

МВА.

Частка потужності споживачів І-ї та ІІ-ї категорії

МВА.

Оскільки , то таке аварійне перевантаження є допустимим.

Отже, остаточно приймаємо до встановлення два трифазні силові трансформатори ТМН-6300/110. (детальні характеристики трансформаторів подані в додатку).

Задача 3. Визначити чи допустиме систематичне переванта-ження силового трансформатора ТРДН-25000/110 згідно графіка навантаження, який заданий у табличній формі (див. табл. 2.2). Додаткове перевантаження трансформатора не допускається, оскільки сезонне коливання навантаження є незначним. При виконанні перевірки слід врахувати, що середньорічна температура довкілля становить +10 С.

Таблиця 2.2. Добовий графік навантаження

t, год	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
S,МВА	14	14	14	15	12	12	21	21	30	30	30	27
t, год	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
S,МВА	15	15	15	27	28	27	29	21	12	10	14	14

Розв’язок. За даними таблиці 2.2 будуємо графік навантаження і відзначаємо рівень номінальної потужності МВА. (див. рис. 2.4).

Перетворюємо заданий графік у двоступеневий. Для цього визначаємо еквівалентні мінімальну та максимальну потужності.

МВА.

МВА.

Коефіцієнт початкового навантаження

.

Коефіцієнт максимального навантаження

.

Коефіцієнт пікового навантаження

.

Уточнюючий коефіцієнт

.

Уточнюється коефіцієнт максимального завантаження. Оскільки , то .

Уточнюється тривалість максимальної ступені еквівалентного графіка

год.

За таблицею Д.1 додатку визначається коефіцієнт допустимого систематичного перевантаження (при , С , год. та системі охолодження М або Д)

.

Допустима потужність, яку зможе пропускати трансформатор

МВА.

Оскільки МВА, то систематичне перевантаження трансформатора згідно заданого графіка при температурі довкілля С допускається.

Задача 4. При проектуванні, розрахунковим шляхом, були визначені активні та реактивні навантаження підстанції 110/10 кВ: P_макс=28 МВт, Q_макс=18 МВАр. Вибрати силові трансформатори, якщо споживачі підстанції відносяться до першої та другої категорії надійності електропостачання. Визначити завантаження трансформаторів в аварійному режимі.

Розв’язок. Оскільки від підстанції живитимуться відповідальні споживачі, то приймаємо до встановлення два силових трансформатори.

Визначаємо повну максимальну потужність, що передаватиметься через трансформатори підстанції

МВА.

Номінальну потужність вибираємо з умови 2.2

МВА.

Приймаємо до встановлення два силових трансформатори ТРДН-25000/110 номінальною потужністю 25 МВА кожен.

В аварійному режимі (при вимкненні одного з трансформаторів) залишений в роботі трансформатор буде перевантаженим. Величина перевантаження становитиме

.

Отже, трансформатор перевантажений в аварійному режимі на 33 %, що є допустимим.