Выбор силовых трансформаторов ппэ.
ГОСТ 14209-97 [3] дает рекомендации по допустимым режимам нагрузок силовых трехфазных масляных трансформаторов. В настоящем стандарте для трансформаторов главных понизительных подстанций предприятия принято следующие определение.
Трансформатор средней мощности – трехфазный трансформатор номинальной мощностью не более 100 МВА, с высшим классом напряжения 110 кВ и выше с системами охлаждения ONAF (Д) и с переключением ответвлении обмоток под нагрузкой (с РПН).
Выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов для питания электрических нагрузок производят на основании расчетов и обоснований по изложенной ниже общей схеме.
Число трансформаторов на подстанции определяется, исходя из обеспечения надежности электроснабжения потребителей. Как правило, в технологической схеме предприятия присутствуют ЭП 1-й и 2-й категории, поэтому на главной понизительной подстанции устанавливаются два трансформатора. Установка более двух трансформаторов требует обоснования.
Выбор мощности трансформатора производится по графику перетока мощности нагрузки через трансформатор за максимально загруженную смену.
При проектировании, как правило, задан график нагрузки по проектируемому объекту в целом. Тогда по этому графику нагрузки определяется полная среднеквадратичная мощность (Sср.кв.) а мощность одного трансформатора для N - трансформаторной подстанции определяется по формуле
.
Номинальная мощность трансформатора принимается по шкале стандартных мощностей силовых трансформаторов.
Окончательно мощность трансформаторов определяется с учетом его допустимой нагрузки в нормальном режиме (режим систематических нагрузок) и допустимой перегрузки в послеаварийном режиме.
Для определения допустимой перегрузки в режиме систематических нагрузок выбранного трансформатора определяется коэффициент его загрузки в нормальном режиме (К1).
Коэффициент загрузки в нормальном режиме
,
где
– мощность трансформатора, кВ·А;
– мощность нагрузки за интервал времени
ti,
кВ·А; ti.
– интервал времени данной нагрузки, ч.
Коэффициент
перегрузки в режиме систематических
нагрузок (
)
определяется по полной среднеквадратичной
мощности графика нагрузки трансформатора,
которая больше полной мощности выбранного
трансформатора за период времени
перегрузки (
)
,
(1.6)
где
– мощность перегрузки за интервал
времени ,
кВ·А;
– интервал времени перегрузки, ч.
По кривым или по таблицам [3], зависимости коэффициента К2 доп от значений К1 с учетом: продолжительности перегрузки; системы охлаждения трансформатора и температуры окружающей среды, определяется значение коэффициента допустимой перегрузки (К2 доп).
Если выполняется
неравенство
,
то трансформаторы выбраны правильно.
При проверке трансформатора по допустимой перегрузке в послеаварийном режиме следует различать режим кратковременных и режим продолжительных перегрузок.
При нагрузках, превышающих номинальную, рекомендуется не превышать предельные значения тока и температуры, приведенные в таблице.
Предельные значения токов и температур для режимов нагрузки,
превышающих номинальные значения
Типы нагрузки |
Предельные значения параметра |
Режим систематических нагрузок Ток, отн. ед. Температура масла в верхних слоях, оС |
1,5 105 |
Режим продолжительных послеаварийных перегрузок Ток, отн. ед. Температура масла в верхних слоях, оС |
1,5 115 |
На подстанциях устанавливаются, как правило, трехфазные трансформаторы. Дополнительно тип трансформатора выбирается исходя из конструктивного исполнения (климатическое исполнение, категория размещения и др.).
Так как графики нагрузки предприятия практически всегда неравномерны то при проектировании СЭС предприятия на ГПП или ПГВ следует применять трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН).
Также необходимо учитывать специальные ограничения [3]:
- по термической стойкости при коротком замыкании во время перегрузки трансформатора длительность токов короткого замыкания не должна превышать 2 с.;
- напряжение на выводах не должно превышать 1,05 номинального напряжения ответвления обмотки.