3 Выбор числа и мощности трансформаторов гпп и тсн

По заданию имеются потребители первой и второй категории по надежности электроснабжения, поэтому на ГПП устанавливаются два трансформатора.

Расчет мощности трансформатора ГПП кВА, определяется с учетом допустимой нагрузки по формуле:

, (3.1)

где S - полная расчетная мощность, к - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора в аварийном режиме. Так как допустимая перегрузка трансформатора составляет 40%, то

Принимаются для сравнения 2 варианта мощности 16000 и 25000.

Технические данные трансформаторов записываются в таблицу 2.

Таблица 2

Выбор трансформаторов

№	Тип	Sт.н, кВА	Uвн, кВ	Uнн, кВ	Рх.х, кВт	Рк.з, кВт	Iх.х, %	Uк.з, %	Цена К0, тнг
1	ТДН-16000/110	16000	115	11	18	85	0,7	10,5	33600000
2	ТДН-25000/110	25000	115	38,5	25	120	0,65	10,5	38500000

Производятся технико-экономическое сравнение выбранных вариантов.

Выбранные трансформаторы проверяются по загрузке в нормальном режиме К_з.н

k_з.н = (3.2)

Производится проверка трансформаторов по перегрузочной способности при аварийном отключении одного из них k_з.а

k_з.а =  k_п (3.3)

Определяются капитальные затраты К, тенге

К = n  К₀, (3.4)

где n – количество трансформаторов, шт.

Определяется стоимость годовых потерь электроэнергии С_п, тнг

Сn = С_о  n  (ΔР_хх + К_э   S_н)  Т + С_о  n  К_з.н²  (_ΔР_кз + К_э   S_н)  , (3.5)

где С_о – стоимость 1 кВтч электроэнергии, тенге;

К_э – экономический эквивалент реактивной мощности, который задается энергосистемой в соответствии с местоположением подстанции, К_э = 0,07 кВт/квар;

Т – время подключения трансформатора к сети, Т = 8760 ч;

  время потерь, которое определяется с учетом времени использования максимальной нагрузки Т_макс

(3.6)

где Т_макс–время использования максимально нагрузки принимается 4500 ч.

С_n1 = 9,56  2  (18 + 0,07   16000) 8760 + 9,56  2  (0,74)²  (85+ +0,07∙  16000)  5028,24 =14994100 тенге

С_n2 = 9,56  2  (25 + 0,07   25000)  8760+ 9,56 2  (0,47)²  (120+ 0,07 ∙  25000)  5028,24=12689881,5 тенге

Определяются отчисления на амортизацию, обслуживание и ремонт трансформаторов С_а, тенге

С_ао =  К, (3.7)

где Н_а – норма амортизации, Н_а = 7,3%.

Определяются общие годовые эксплуатационные расходы С_г, тенге

С_г = С_п + С_ао (3.8)

Проводится технико-экономическое сравнение двух вариантов:

если К₁<К₂ и С_г1>С_г2, то определяется срок окупаемости трансформатора Т_ок.

Срок окупаемости трансформатора Т_ок, лет:

(3.9)

Так как при сроке окупаемости Т_ок меньшем 7 лет принимается вариант с большими капитальными затратами; то принимаем вариант 2: ТДН-25000/110

Определяются потери активной мощности в трансформаторе ∆Р_т, кВт

∆Р_т = ∆Р_медь + ∆Р_сталь (3.9)

где ∆Р_медь – потери в обмотках трансформатора, кВт, ∆Р_медь = ∙ Р_к.з

∆Р_сталь­ – потери в сердечнике трансформатора, кВт, ∆Р_сталь = Р_х.х

∆Р_медь = ∙ 120=26,5

∆Р_сталь = Р_х.х=25

∆Р_т = 26,5 + 25=51,5

Потери реактивной мощности в трансформаторе ГПП ∆Q_т, кВар

∆Q_т = ∆Q_рс + ∆Q_ (3.10)

где ∆Q_рс – потери на рассеяние магнитного потока в трансформаторе, кВар,

∆Q_ – потери на намагничивание сердечника трансформатора, кВар,

∆Q_рс = 0,01 ∙ ∙ U_к.з ∙ S_т.н. (3.11)

∆Q_рс = 0,01 ∙ ∙ 10,5 ∙ 25000=579,86

∆Q_ = 0,01 ∙ I_х.х ∙ S_т.н. (3.12)

∆Q_ = 0,01 ∙ 0,65 ∙ 25000=162,5

∆Q_т = 579,86 + 162,5=742,36

Расчетная мощность на высшем напряжении (ВН) ГПП S_ВН, кВА

, (3.13)

где Р  потери активной мощности, кВт Р = n  ∆Р_т

Q  потери реактивной мощности, кВар Q = n  ∆Q_т

Р = 2  51,5=103

Q = 2  742,36=1484,72

Расчетный ток на ВН ГПП , А

(3.14)