2. Выбор и использование силовых трансформаторов

Расчетный срок службы трансформатора обеспечивается при соблюде­нии условий:

S_н.т = S_ном; U_сеть = U_ном; τ_о.ср = τ_ном,

где S_н.т - нагрузка трансформатора; Uсеть - напряжение сети, к которой подключен трансформатор; τ_{о. ср} - температура окружающей среды.

При проектировании, строительстве, пуске и эксплуатации эти условия никогда (что и согласуется с теорией техноценозов) не выполняются.

Для правильного выбора номинальной мощности трансформатора (авто­трансформатора) необходимо располагать суточным графиком нагрузки, из ко­торого известна как максимальная, так и среднесуточная активная нагрузка данной подстанции, а также продолжительность максимума нагрузки. График позволяет утверждать, соответствуют ли эксплуатационные условия загрузки теоретическому сроку службы, определяемому заводом-изготовителем (обычно 20-25 лет).

Если при выборе номинальной мощности трансформатора на однотрансформаторной подстанции исходить из условия

где - максимальная активная нагрузка пятого года эксплуатации; Рр - про­ектная расчетная мощность подстанции, то при графике с кратковременным пиком нагрузки (0,5-1 ч) трансформатор длительное время будет работать с недогрузкой. При этом неизбежно завышение номинальной мощности трансформатора и, следовательно, завышение установленной мощности под­станции. В ряде случаев выгоднее выбирать номинальную мощность транс­форматора, близкую к максимальной нагрузке достаточной продолжительно­сти

с полным использованием его перегрузочной способности с учетом система­тических перегрузок в нормальном режиме.

Перегрузки трансформатора можно определить при преобразовании за­данного графика нагрузки в эквивалентный в тепловом отношении (рис. 3).

Номинальная мощность каждого трансформатора двухтрансформаторной подстанции, как правило, определяется аварийным режимом работы подстан­ции: при установке двух трансформаторов их мощность выбирается такой, что­бы при выходе из работы одного из них оставшийся мог обеспечить нормаль­ное электроснабжение потребителей с допустимой аварийной перегрузкой.

Рис. 3. Графики нагрузки: ^{__________________} начальная нагрузка; ------------- пиковая нагрузка, превышающая номинальную; 1 – фактический суточный график; 2 – двухступенчатый, эквивалентный фактическому графику

Номинальная мощность трансформатора на подстанции, МВА, с числом трансформаторов n > 1 в общем виде определяется из выражения

где Р_р = Р_mахk_1-2 – расчетная мощность, МВт; Р_mах – суммарная активная максимальная нагрузка подстанции на расчетный уровень пять лет, МВт; k_1-2 – коэффициент участия в нагрузке потребителей 1-й и 2-й категорий; k_п.н – коэффициент допустимой аварийной перегрузки; cosφ – коэффициент мощности нагрузки.

Аварийные перегрузки масляных трансформаторов со всеми видами охлаждения: