2.3.5. Выбор автотрансформаторов 500/220 кВ
Производится аналогично выбору автотрансформаторов 220/110 кВ.
Выбор номинальной мощности силовых автотрансформаторов осуществляется по имеющемуся суточному графику нагрузки (Рис. 2.11.).
Рис. 2.11. График электрических нагрузок на АТ 500/220 кВ
Для
подсчёта допустимой систематической
нагрузки действительный график
преобразуется
в эквивалентный двухступенчатый график.
Предполагая, что мощность трансформатора неизвестна, для преобразования графика используем приближённый подход. Найдём среднюю нагрузку из суточного графика по формуле:
На
исходном графике нагрузки трансформатора
выделяется пиковая часть из условия
и
проводится линия номинальной мощности
трансформатора
,
она же линия относительной номинальной
нагрузки
.
На графике выделяется участок перегрузки
продолжительностью
.
Оставшаяся
часть исходного графика с меньшей
нагрузкой разбивается на
интервалов
,
а затем определяются значения
,
,
.
Коэффициент начальной нагрузки эквивалентного графика рассчитывается по формуле:
,
Участок
перегрузки
на исходном графике нагрузки разбиваем
на
интервалов
в каждом интервале, а затем определим
значения
,
,
.
Предварительное превышение перегрузки
эквивалентного графика нагрузки в
интервале
считается по формуле:
Полученное
значение
сравниваем с
(
)
исходного графика нагрузки:
Принимается
.
Рис. 2.12. Эквивалентный двухступенчатый график электрических нагрузок на АТ 500/220 кВ
С учетом вида системы охлаждения автотрансформатора, постоянной времени его нагрева и эквивалентной температуры окружающей среды, пользуясь таблицей 2.2, выбирается соответствующая таблица нагрузочной способности, зависимость К2 =ƒ(K1), приведенная в МЭК 354-91. Под эквивалентной температурой понимают температуру окружающей среды, зависящую от среднемесячных и среднегодовых температур климатической зоны расположения подстанции. ДЦ (OF), +100С, мощность свыше 125000 кВА => Таблица 2.8. По таблице 2.8 с учетом коэффициентов начальной нагрузки К1 и максимальной нагрузки К2 определяется допустимая продолжительность перегрузки в часах и сравнивается со временем максимума заданного суточного графика. Делается заключение о допустимости такого режима работы трансформатора в течение зимнего и летнего периодов.
Таблица 2.8
t. ч |
К1 |
|||||
|
0,25 |
0,5 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
0,5 1,0 2,0 4,0 8,0 24,0 |
1,5 1,5 1,38 1,26 1,17 1,08 |
1,5 1,5 1,37 1,25 1,17 1,08 |
1,5 1,48 1,34 1,24 1,17 1,08 |
1,5 1,45 1,33 1,23 1,15 1,08 |
1,5 1,41 1,3 1,22 1,15 1,08 |
1,44 1,34 1,26 1,19 1,14 1,08 |
По
полученным значениям
и
при средней температуре охлаждающей
среды за время действия графика
по таблице 2.2 определяем допустимое
время перегрузки ~8 ч.
По условиям аварийных перегрузок при выборе трансформаторов нужно воспользоваться таблицей 2.9. Допустимость аварийных перегрузок лимитируется не износом изоляции, а предельно допустимыми температурами для обмотки и масла не более 140°С и 115°С соответственно.
При
продолжительности перегрузки 6 часов,
годовой эквивалентной температурой
+10,1 0С
и типом охлаждения ДЦ принимаем
коэффициент перегрузки –
.
Таблица 2.9
Продолжительность перегрузки, ч
|
Эквивалентная температура охлаждающего воздуха, °С
|
||||||||||||
-10
|
0
|
+ 10
|
+20
|
+30
|
|||||||||
М, Д
|
ДЦ
|
М, Д
|
ДЦ, Ц
|
М, Д
|
ДЦ, Ц
|
М, Д
|
ДЦ, Ц
|
М, Д
|
ДЦ, Ц
|
||||
4,0
|
1,7
|
1,5
|
1,7
|
1,5
|
1,6
|
1,4
|
1,4
|
1,4
|
1,3
|
1,3
|
|||
6,0
|
1,6
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,4
|
1,4
|
1,4
|
1,3
|
1,3
|
|||
8,0
|
1,6
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,4
|
1,4
|
1,3
|
1,4
|
1,2
|
1,3
|
|||
12
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,4
|
1,4
|
1,3
|
1,4
|
1,2
|
1,3
|
|||
24
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,4
|
1,4
|
1,3
|
1,4
|
1,2
|
1,3
|
|||
Номинальная мощность силового автотрансформатора находится из выражения:
Максимальная мощность трехфазных автотрансформаторов, выпускаемых сегодня промышленностью, составляет 500 МВА. При использовании автотрансформатора с такой мощностью, с учетом надёжной передачи мощности необходимо установить два трехфазных автотрансформатора. В данном случае это невыгодно, т.к. трехфазные автотрансформаторы на 500 МВА дорогие и имеют большие габариты. По статистике в сетях на однофазные замыкания приходится примерно 70-80 % всех замыканий. Учитывая этот факт, выбирается 2 варианта группы однофазных трансформаторов с резервной фазой: 1 вариант - 3х167000 + 167000 МВА, 2 вариант - 3х135000 + 135000 МВА.