4.2.4. Вибір трансформаторів структурної схеми (загальні положення)
Вибір трансформаторів включає в себе визначення числа, типа і номінальної потужності трансформаторів в структурній схемі проектованої електростанції.
Рекомендується застосовувати трифазні трансформатори, і тільки в випадку неможливості виготовлення заводом трифазних трансформаторів необхідної потужності або при наявності транспортних обмежень, допускається використання груп із двох трифазних або трьох однофазних трансформаторів. Резервний однофазний трансформатор передбачають при установці великої кількості (згідно Норм технологічного проектування - дев’ять і більше) однофазних одиниць і при виконанні зв’язку між РП вищої та середньої напруги з допомогою однієї автотрансформаторної групи (з відповідним техніко – економічним обґрунтуванням). Заміна ушкодженого трансформатора фази резервним здійснюється шляхом їх перекочування, без будівництва стаціонарної ошиновки.
Усі трьохобмоткові трансформатори і автотрансформатори, і так само двохобмоткові трансформатори підстанцій та електростанцій (крім включених у блоки з генераторами), повинні мати вбудовані пристрої для регулювання під напругою (РПН).
Вибір номінальної потужності трансформаторів виконують з урахуванням їх навантажувальної здатності. У загальному випадку повинна дотримуватися умова:
, (4.1)
де Sроз - розрахункова потужність трансформатора; Sном - номінальна потужність ТР; kп - допустимий коефіцієнт перевантаження.
При визначенні Sроз приймається до уваги навантаження на п’ятий рік, якщо рахувати від кінця будівництва станції, причому враховується перспектива подальшого її розвитку на 5-10 років вперед.
4.2.5. Вибір трансформаторів для блочної схеми з’єднань
При блочній схемі з'єднання генератора з трансформатором він повинен забезпечити видачу потужності генератора в мережу підвищеної напруги за мінусом потужності навантаження, підключеного на генераторному відгалуженні. Розглянемо два випадки визначення розрахункової потужності блочного трансформатора:
1. На відгалуженні від блоку приєднане тільки навантаження власних потреб (Рис. 4.2, і 4.3):
; (4.2)
2. На відгалуженні від блоку підключені місцеве навантаження і навантаження ВП (Рис. 4.4.д):
(4.3)
де: Рном,Г, Qном,Г – активна і реактивна потужність генератора; РВП,, QВП - активне і реактивне навантаження власних потреб; РМ.нав, QМ.нав – активна і реактивна потужність місцевого навантаження.
Якщо генератор без місцевого навантаження вмикається в блок з підвищувальним АТР, то розрахункова потужність АТР визначається максимальним навантаженням третинної обмотки, до якої приєднаний генератор:
, (4.4)
де:
- коефіцієнт типової потужності
автотрансформатора; UВН.,
UСН
–номінальні
величини вищої та середньої напруги;
Sтип
–
типова потужність автотрансформатора.
Після вибору номінальної потужності автотрансформатора перевіряють можливість передачі через нього максимальної потужності з розподільчого пристрою середньої напруги в розподільчий пристрій високої напруги. Якщо такий режим виявляється недопустимим, то змінюють або число блоків, приєднаних до розподільчого пристрою середньої напруги, або кількість автотрансформаторів, або, що рідко, їх потужність.
Якщо добовий графік навантаження генератора і блочного ТР має помітне зниження потужності в нічний час, то при виборі номінальної потужності Sном трансформатора можна врахувати його здатність до систематичних перевантажень у денний час без скорочення терміну служби:
, (4.5)
де: kп,сист. – припустимий коефіцієнт систематичних перевантажень, що визначається по графіках навантажувальної здатності трансформаторів (потужністю до 250 МВА включно).
Нерівномірності добових графіків навантажень енергосистеми вимагає зниження навантаження електричними станціями вночі, що приводить до відключення частини блоків, або зниження їхнього навантаження. Цим створюється передумова до врахування перевантажувальної здатності блочних ТР у години максимальних навантажень. Особливо доцільно враховувати таке перевантаження для напівпікових і пікових енергоблоків. Існує точка зору для перегляду номінальної шкали потужності трансформаторів.
На ГЕС розрахункові навантаження мають місце в період паводку, коли ГЕС переводять у базовий режим і графіки навантажень блоків стають рівними. В цьому випадку при виборі номінальної потужності блочних трансформаторів перевантажувальну здатність не враховують.