4 Выбор силовых трансформаторов

Количество трансформаторов на подстанции и их мощность должны удовлетворять условию надежности электроснабжения, минимальным капитальным затратам и наиболее экономичному режиму загрузки трансформатора. Для потребителей первой и второй категории наибольшее распространение получили двухтрансформаторные подстанции с неявным резервом и раздельной работой трансформаторов.

Мощность трансформаторов выбирают так, что бы в нормальном режиме трансформаторы имели загрузку, при которой потери минимальны. При этом капитальные затраты должны быть минимальными, а при выходе одного из трансформаторов из строя второй обеспечил бы нормальную работу потребителей при условии перегрузки его в пределах, допускаемых ПУЭ. При неравномерном графике нагрузки допускается перегрузка трансформаторов в часы максимума, но не более величины, определяемой по «Кривым кратностей допустимых перегрузок силовых трансформаторов» ([7], рис.3, стр. 9). В послеаварийном периоде продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение не более 5 суток. При этом коэффициент заполнения суточного трафика нагрузки трансформатора в условиях его перегрузки должен быть не более 0,75.

Рекомендуется следующий порядок выбора трансформаторов:

а) Определяется число трансформаторов с учетом категории потребителей.

б) Намечаются два возможных варианта мощности трансформаторов с учетом допустимой нагрузки их в номинальном режиме и допустимой перегрузки в послеаварийном режиме.

в) Каталожные данные трансформаторов выписываются в таблицу.

г) Анализируются полученные результаты и по величине загрузки трансформаторов в номинальном режиме с учетом надежного электроснабжения в аварийном режиме выбирается один из двух рассматриваемых вариантов.

д) Расшифровывается марка выбранных трансформаторов.

ж) Кратко описываются его конструктивные особенности.

Пример. Выбрать силовые трансформаторы

S_мак=16 МВА, К_з.г=0,78, U₁=10 кВ, t_п.м=4 ч, U₂=6 кВ, S_Iкат=70 %

Решение:

4.1 При наличии 70 % потребителей I категории к установке принимаем два силовых трансформатора

4.2 Ориентировочно определяем мощность одного трансформатора

МВА

4.3 Подбираем для сравнения два варианта силовых трансформаторов ближайших по мощности но разных марок, с разными каталожными данными.

I вар 2×10 МВА ТДН – 10000/110

II вар 2×16 МВА ТДН – 16000/110

4.4 Проверяем надежность электроснабжения в номинальных режимах работы

К_зт  К_дп

К_зт = S_мак / (nS_нт)

I вар К_зт =

II вар К_зт =

К_дп =1,12; при t_п.м=4 ч, и К_зг =0,78

Т.к К_зт  К_дп то выбранные варианты трансформаторов обеспечат надежное электроснабжение в номинальном режиме работы.

4.5 Проверяем надежность электроснабжения в аварийном режиме работы

I вар 1,4 S_нт = 1,4*10=14 МВА

II вар 1,4 S_нт = 1,4*16=22,4 МВА

S_Iкат =0,7 S_мак =0,7*16=11,2 МВА

В аварийном режиме работы потребители первой категории будут обеспечены надежным электроснабжением

4.6 Выписываем каталожные данные трансформаторов

Таблица 4.1

Тип	Номинальная мощность	Номинальное U		Потери		Uкз ,%	Ток Х.Х.,%
		ВН	НН	ХХ	КЗ
ТДН – 10000/110	10000	115	6,6	15	58	10,5	0,75
ТДН – 16000/110	16000	115	6,6	19	85	10,5	0,7

Вывод: Загрузка трансформаторов по 10 МВА соответствует требованиям ПУЭ. Потери в трансформаторах по 10 МВА меньше и меньше их стоимость по сравнению с трансформаторами по 16 МВА поэтому окончательно принимаем к установке 2 трансформатора ТДН – 10000/110

ТДН – 10000/110 – трансформатор трехфазный с устройством для регулирования напряжения под нагрузкой с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла.