3. 1. 3. Расчет подстанции №2
Рис. 5. Принципиальная схема подстанции №2
Рис. 6. Схема замещения подстанции №2.
Из таблицы 1[1] исходных данных известно:
Sном2 = 6,3 МВ·А; P2 = 7/3 МВт; Q2 = 4/1,5 Мвар
Так как на подстанции установлено два трансформатора, то номинальная мощность каждого из них находится по следующей формуле[4]:
МВ·А,
где Sном2 – номинальная мощность подстанции №2, МВ·А.
Принимаем Sном.тр.2 = 16000 кВ∙А
Используя справочную литературу[5], выбираем трансформатор ТДТ-16000/110 со следующими паспортными данными
Таблица 4.Паспортные данные трансформатора ТДТ – 16000/110
Тип |
Uвн, кВ |
Uсн, кВ |
Uнн, кВ |
Uк, % |
Pк, кВт |
Pх, кВт |
Iх, % |
ТМТН-6300 |
110 |
35, 10 |
10, 6 |
10,5 / 17 / 6 |
58 |
14 |
1,2 |
ТМН-6300/110 - Трансформатор силовой масляный трехфазный двухобмоточный с естественной циркуляцией воздуха и масла, с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) предназначен для преобразования и поддержания заданного уровня напряжения в распределительных сетях общего назначения 110 кВ. Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-90 – У1. Допустимая высота установки над уровнем моря до 1000 м.
Определяем коэффициенты загрузки трансформаторов для номинальной мощности:
Коэффициент загрузки в нормальном режиме:
Коэффициент загрузки в аварийном режиме (один из трансформаторов отключен):
Определяем коэффициенты загрузки трансформаторов для расчетной мощности:
Для этого определим расчетную мощность подстанции №2:
МВ∙А
Коэффициент загрузки в нормальном режиме:
Коэффициент загрузки в аварийном режиме (один из трансформаторов отключен):
Так как коэффициент загрузки для расчетной и номинальной мощности в нормальном и аварийном режиме оказался меньше требуемых значений (0,7 – для нормального режима, 1,4 – для аварийного), то возможно подключение дополнительных потребителей.
Расчет сопротивления одного трансформатора[2]:
Активное сопротивление трёхобмоточного трансформатора:
Ом,
где Sном.тр.2 – номинальное значение мощности трансформатора на подстанции №2, МВ∙А.
При определении индуктивных сопротивлений обмоток следует иметь в виду, что в паспортных данных трехобмоточных трансформаторов напряжения короткого замыкания указываются для пар обмоток: Uк(В–С), Uк(В–Н), Uк(С–Н).
Напряжения короткого замыкания отдельных обмоток находятся по следующим формулам:
%
%
%
Реактивное (индуктивное) сопротивление обмоток трехобмоточного трансформатора:
Ом
Индуктивное сопротивление обмотки СН благодаря взаимному влиянию соседних обмоток обычно близко к нулю, либо имеет небольшое отрицательное значение, соответствующее емкостному сопротивлению и принимаемое при расчетах равным нулю:
Ом
Ом
Сопротивление для нормально работающих трансформаторов:
Активное сопротивление:
Ом
Реактивное (индуктивное) сопротивление:
Ом
Ом
Ом
Полное сопротивление:
Ом
Ом
Ом
Потери в стали (потери холостого хода) для одного трансформатора[2]:
МВ·А,
Потери в стали для нормально работающих трансформаторов:
МВ·А
Потери мощности в трансформаторах[6]:
Потери мощности в обмотках СН:
МВ·А
Потери мощности в обмотках НН:
МВ·А
Мощность на выходах подстанции №2:
Мощность на выходе обмотки СН:
МВ·А
Мощность на выходе обмотки НН:
МВ·А
Мощность на входах обмоток трансформатора с учетом потерь в обмотках:
Мощность на входе обмотки СН:
МВ·А
Мощность на входе обмотки НН:
МВ·А
Мощность на выходе обмотки ВН:
МВ·А
Потери мощности в обмотках ВН:
МВ·А
Мощность на входе подстанции №2 (без учета потерь в стали):
МВ·А
Мощность на входе подстанции №2 с учетом потерь в трансформаторах:
МВ·А