6. Выбор трансформаторов на подстанции

Выбор количества трансформаторов зависит от требований к надежности электроснабжения питающихся от подстанций потребителей. На подстанциях целесообразно устанавливать два трансформатора. В этом случае обеспечивается надежность электроснабжения потребителей 1 и 2 категорий. При отключении одного трансформатора оставшийся в работе должен выдерживать перегрузку до 40%.

На подстанциях с высоким напряжением 220 кВ и выше, как правило, устанавливаются автотрансформаторы, обладающие рядом преимуществ по сравнению с трансформаторами (меньшая масса, стоимость и потери энергии по той же мощности).

В практике проектирования на подстанциях всех категорий предусматривается, как правило, установка двух трансформаторов. Несмотря на то, что на большинство новых подстанций на первом этапе устанавливается по одному трансформатору, удельный вес двух трансформаторных подстанций растет. Мощность трансформаторов выбирается по нагрузке эксплуатации подстанции.

Составим блок-схему присоединения подстанций:

Для всех подстанций, снабжающих электроэнергией потребителей первой и второй категории, устанавливаем два трансформатора с учетом надежности электроснабжения.

• Радиальная сеть:

ПС-№3: Узловая (распределительная)

На узловой подстанции устанавливаем автотрансформатор, допускается перегрузка трансформатора на 40%

По табл. 5.23 [1, с.237] выбираем 2 автотрансформатора стандартного типа

АТДЦТН-63000/220/110

ПС-№1:

По табл. 5.22 [1, с.234] выбираем 2 трансформатора стандартного типа

ТРДЦН-63000/220

ПС-№2:

По табл. 5.18 [1, с.231] выбираем 2 трансформатора стандартного типа

ТДН-16000/110

ПС-№4:

По табл. 5.18 [1, с.231] выбираем 1 трансформатор стандартного типа

_ТДН-10000/110

• Кольцевая сеть:

Подстанция 3

Выбираем трансформатор ТДТН-25000/220 [1,с.231].

Подстанция 2

Выбираем трансформатор ТДТН-25000/220 [1,с.231].

Подстанция 4

Выбираем трансформатор ТДТН-25000/220 [1,с.231].

Подстанция 1

Выбираем трансформатор ТРДЦН-63000/220 [1,с.231].

Каталожные и расчетные данные всех выбранных трансформаторов представлены в таблице 9.

7. Приближенный расчет потерь активной и реактивной мощностей

   1. Потери мощности в трансформаторах

• Радиальная сеть:

• ПС-1

ПС-2

ПС-3

ПС-4

Все потери в трансформаторах и автотрансформаторе:

• Кольцевая схема

ПС-1

ПС-2

ПС-3

ПС-4

Определим суммарные потери мощности в трансформаторах:

Потери мощности в ВЛЭП:

Все потери в линиях:

• _{Кольцевая сеть}

8. Расчет режима максимальных нагрузок

Таблица 9

Расчетные данные смешанной сети

Таблица 10

Расчетные данные кольцевой сети

1.9. Составление балансов активной и реактивной мощностей

Баланс реактивной мощности определяет мощность компенсирующеих устройств, необходимую для обеспечения нормированного значения коэффициента мощности на шинах РЭС. Располагаемая реактивная мощность РЭС определяется по величине максимальной активной мощности, потребляемой с шин РЭС и по заданному коэффициенту мощности РЭС.

Потребляемая сетью реактивная мощность складывается из реактивных мощностей нагрузок, потерь реактивной мощности в линиях и трансформаторах за вычетом зарядной мощности линий. Разница между располагаемой реактивной мощностью и требуемой определяет необходимую мощность компенсирующего устройства

Исходя из расчетных данных, полученных в программе Mustang, имеем:

В общем случае: ,

Радиальная сеть

Располагаемая реактивная мощность РЭС:

Определяем необходимую мощность компенсирующих устройств (КУ):

Поставим 4 КУ по 6,5 МВар мощность

Определяем действительный коэффициент мощности с учетом выбранных компенсирующих устройств:

Коэффициент мощности позволяет судить о нелинейных искажениях, вносимых нагрузкой в электросеть. Чем он меньше, тем больше вносится нелинейных искажений. Кроме того, при одной и той же активной мощности нагрузки мощность, бесполезно рассеиваемая на проводах, обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности. Таким образом, чем меньше коэффициент мощности, тем ниже качество потребления электроэнергии. Для повышения качества электропотребления применяются различные способы коррекции коэффициента мощности, то есть его повышения до значения, близкого к единице.

Значение коэффициента мощности удовлетворяет исходным данным

• Кольцевая схема

Располагаемая реактивная мощность РЭС:

Определяем необходимую мощность компенсирующих устройств (КУ):

Поставим 1 КУ по 6,5 МВар мощность

Определяем действительный коэффициент мощности с учетом выбранных компенсирующих устройств:

Значение коэффициента мощности удовлетворяет исходным данным

Выбираем КУ

Радиальная сеть:

Устанавливаем 4 КУ КСКГ – 1,05-125 мощностью 6,5 Мвар на ПС1

Кольцевая сеть:

Устанавливаем 1 КУ КСКГ – 1,05-125 мощностью 6,5 Мвар

Производим пересчет режима

Таблица 11

Радиальлая схема с КУ

Таблица 12

Кольцевая схема с КУ

Исходя из расчета представленного в таблицах 11 и 12 необходима регулировка напряжения на подстанциях

Радиальная сеть:

ПС1:

Регулируем напряжения с помощью РПН трансформатора

Таблица 13

№ отп.	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	5	6	7	8
U, кВ	202,4	205,85	209,3	212,75	216,2	219,65	223,1	226,55	230	233,45	236,9	240,35	243,8	247,25	250,7	254,15	257,6

Ответвления трансформаторов на ПС2

Выбираем «3» отпайку с U_{отп. станд} =240,35 (кВ) ;

ПС2:

Регулировать напряжение нет необходимости.

ПС3:

Регулировать напряжение нет необходимости.

ПС4:

Регулировать напряжение нет необходимости.

Кольцевая сеть:

ПС1:

Регулируем напряжения с помощью РПН трансформатора

Таблица 14

№ отп.	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	5	6	7	8
U, кВ	202,4	205,85	209,3	212,75	216,2	219,65	223,1	226,55	230	233,45	236,9	240,35	243,8	247,25	250,7	254,15	257,6

Ответвления трансформаторов на ПС2

Выбираем «2» отпайку с U_{отп. станд} =236,9 (кВ) ;

ПС2:

Таблица 15

№ отп.	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
U, кВ	230	232,3	234,6	236,9	239,2	241,5	243,8	246,1	248,4	250,7	253	255,3	257,6

№ отп.	0	-1	-2	-3	-4	-5	-6	-7	-8	-9	-10	-11	-12
U, кВ	230	227,7	225,4	223,1	220,8	218,5	216,2	213,9	211,6	209,3	207	204,7	202,4

Ответвления трансформаторов на ПС1

Выбираем «1» отпайку с U_{отп. станд} =232,3 (кВ) ;

ПС3:

Таблица 16

№ отп.	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
U, кВ	230	232,3	234,6	236,9	239,2	241,5	243,8	246,1	248,4	250,7	253	255,3	257,6

№ отп.	0	-1	-2	-3	-4	-5	-6	-7	-8	-9	-10	-11	-12
U, кВ	230	227,7	225,4	223,1	220,8	218,5	216,2	213,9	211,6	209,3	207	204,7	202,4

Ответвления трансформаторов на ПС1

Выбираем «4» отпайку с U_{отп. станд} =239,2 (кВ) ;

ПС4:

Таблица 17

№ отп.	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
U, кВ	230	232,3	234,6	236,9	239,2	241,5	243,8	246,1	248,4	250,7	253	255,3	257,6

№ отп.	0	-1	-2	-3	-4	-5	-6	-7	-8	-9	-10	-11	-12
U, кВ	230	227,7	225,4	223,1	220,8	218,5	216,2	213,9	211,6	209,3	207	204,7	202,4

Ответвления трансформаторов на ПС1

Выбираем «4» отпайку с U_{отп. станд} =239,2 (кВ) ;

Таблица 18

Радиальня схема после регулировки напряжения

Таблица 19

Кольцевая схема после регулировки напряжения