2. Выбор мощности трансформаторов

Для выбора мощности трансформатора подсчитывается полная нагрузка в МВ•А

где P - максимальная активная нагрузка по общему графику ПС, МВт; Q =Q_ННmax+Q_СНmax- реактивная нагрузка, Мвар;

Q_ННmax=P_ННmax•tg_НН;

Q_СНmax=P_СНmax•tg_СН.

Величины tg определяют по заданным в таблицах нагрузок cos.

На двухтрансформаторной ПС мощность каждого трансформатора

S_ном0,7•S_max.

При числе трансформаторов более двух мощность каждого

где S_max - максимальная нагрузка с учетом перспективного роста, МВ•А.

После выбора числа и мощности трансформаторов проверяется их нагрузка в аварийном режиме при отключении одного трансформатора

.

Допустимость такой нагрузки надо обосновать с учетом допустимых аварийных и систематических перегрузок трансформаторов по [7], § 2-2д.

При выборе мощности автотрансформаторов, к обмотке НН которыхприсоединены синхронные ксмпенсаторы и нагрузка на напряжении 10 кВ (рисю4-3), необходимо учитывать комбинированный режим работы автотрансформатора [7], § 2-2е. Возможны два режима работы: передача мощности из сети ВН с сеть СН и одновременно из сети ВН в сеть НН (ВНСН; ВННН) или передача мощности из сети ВН в сеть СН и одновременно из сети НН в сеть СН (ВНСН; ННСН).

В первом случае (ВНСН; ВННН) проверяется загрузка последовательной обмотки АТ , где

Р_с, Q_с – активная и реактивная мощности на стороне СН,

Р_нн, Q_нн – то же, на стороне НН.

Этот режим допустим, если, отсюда

, где .

Во втором случае (ВНСН; ННСН) проверяется загрузка общей обмотки АТ , где

Р_в, Q_в – активная и реактивная мощности, передаваемые из ВН в СН;

Р_нн – то же, обмотки НН.

При отсутствии нагрузки Р_нн=0,Q’_нн=Q_ск ; если нагрузка есть, то Р_нн0, а Q’_нн=Q_нн-Q_ск.

Если QскQнн, то происходит выдача мощности из НН в СН; еслиQск<Qнн, то происходит передача мощности из сети ВН в сеть НН, тогда роверка производится по первому режиму (ВНСН; ВННН).

Пример 4-1.

Выбрать число и мощность автотрансформаторов для связи систем 220 и 110 кВ и передачи реактивной мощности двух синхронных компенсаторов по 50 Мвар (рис.4-3).

Рассмотрим возможные режимы работы:

1. Отключены синхронные компенсаторы, нагрузка НН включена. В этом случае АТ работает в первом режиме (ВНСН; ВННН). По формуле (2-18) [7]

следовательно, , где

n – число автотрансформаторов на ПС.

2. Отключена нагрузка НН, оба синхронных компенсатора включены. По формуле (2-16) [7]

следовательно, .

3. Включены два СК и нагрузка НН, тогда Р_нн=30МВт;

, так как 2Qск>Qнн, то АТ работает в режиме (ВНСН; ННСН). По формуле (2-16) [7]

следовательно,

Последний режим оказался наиболее тяжелым, поэтому мощность автотрансформаторов выбираем по нему. Устанавливаем два ВАТ, тогда

.

Принимаем 2*АТДЦТН – 250000 – 230/121/10,5.

4.3.Технико-экономическое сравнение вариантов числа и мощности трансформаторов

Выше были выяснены перспективы роста нагрузок. При наличии данных по нагрузкам на пятый, десятый (а может быть и на пятнадцатый) год развития можно наметить варианты установки числа и мощности трансформаторов на 1-ый, 2-ой, 3-й период развития. Если таких данных нет, то сравниваются варианты по окончательному развитию нагрузки. В сравниваемых вариантах определяются:

1. Капитальные затраты K во всех вариантах. Расчетная стоимость автотрансформаторов определяется по справочникам [4], [5], [6].

2. Годовые потери электроэнергии в автотрансформаторах [7], кВт•ч

где S_max.В, S_max.С, S_max.Н - максимальные нагрузки обмоток ВН, СН и НН.

Величины _В, _С, _Н определяются по соответствующим T_max, которые были вычислены в п.3.2 по годовым графикам.

3. Стоимость годовых потерь W,

где  - стоимость 1 кВт•ч потерь электроэнергии (в учебном проектировании можно принять =0,8 коп/кВт•ч).

4. Приведенные расчетные затраты

З=p_н•К+И,

где p_н - нормативный коэффициент экономической эффективности, равной 0,12;

И - годовые эксплуатационные издержки, тыс.руб/год.

где (p_а+p_о) - отчисления на амортизацию и обслуживание, %.

Для ПС 35150 кВ - 9,3 %, ПС 220 кВ и выше - 8,3 %.

Определив расчетные затраты в рассматриваемых вариантах, можно сделать вывод о наиболее экономичном варианте ПС.

Возможно рассмотрение вариантов поэтапного развития ПС. Подробно этот вопрос изложен в [6], § 4-3.