1.5. Проверка трансформаторов на допустимые систематические нагрузки
Для проверки на допустимые систематические перегрузки используем зимний суточный график нагрузки (табл. 1.3) в соответствии с ГОСТ 14209 – 97. Из графика очевидно что при нормальной работе двух трансформаторов коэффициент загрузки не превышает:
Проверка на систематические перегрузки не имеет смысла, в нормальном режиме трансформатор не перегружается, нормальный срок службы и нормальная скорость старения изоляции обеспечена. Поэтому рассмотрим ситуацию выхода из строя одного из трансформаторов и проверим оставшийся в работе трансформатор на аварийные перегрузки.
Эквивалентная нагрузка подстанции на рассматриваемом интервале времени определяется по уравнению, МВА:
где Si– мощность i-ой ступени графика нагрузки, при условии Si<Sном , МВА;
ti– продолжительность i-ой ступени графика нагрузок, ч.
Коэффициент начальной загрузки:
Коэффициент максимальной нагрузки:
где Si– мощность i-ой ступени графика нагрузки, при условии Si>Sном , МВА;
ti– продолжительность i-ой ступени графика нагрузок, ч.
По нормам максимально допустимых аварийных перегрузок трансформаторов (табл. 1.36 [5]) трансформаторы с системой охлаждения Д при коэффициенте предварительной загрузки К1 =0,8–0,9 можно перегружать до К2 = 1,4 в течении 24 часов при температуре охлаждающей среды +10 ºС. То есть выбранные трансформаторы проходят по максимально допустимым аварийным перегрузкам, так как (1,4 > 1,16).
1.6. Выбор главной схемы электрических соединений
Вычислим набольшую величину тока в цепи трансформатора, А:
Максимальная величина рабочего тока меньше 1000 А, следовательно при выборе схемы на ВН можно не устанавливать на ВН сборные шины. Воспользуемся возможностью использовать один трансформатор для обеспечения суточного графика нагрузки и применим для РУ-110 кВ типовую схему № 110-5Н – мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линии (рис. 1.5). Данная схема позволяет быстро отключить поврежденный участок схемы и восстановить с помощью АВР питание потребителей подстанции. Ремонтная перемычка из разъединителей позволяет выводить в ремонт выключатель, без нарушения режима питания.
Рисунок 1.5. Схема распределительного устройства ВН.
В качестве РУ среднего напряжения (35 кВ) принимается одиночная секционированная система сборных шин, открытого типа (рис.1.6).
Рисунок 1.6. Схема распределительного устройства СН.
В качестве РУ низшего напряжения (10 кВ) принимается одиночная секционированная система сборных шин, закрытого типа (рис. 1.7).
Рисунок 1.7. Схема распределительного устройства НН.
1.7. Выбор марки и сечения проводов
Максимальное значение силы тока:
(1.19)
где n – количество линий;
Экономическое сечение проводника:
(1.20)
где jэк – экономическая плотность тока, выбирается из условной продолжительности максимальной нагрузки Tmax = 5897 час.
jэк = 1,0 А/мм2для алюминиевых неизолированных проводов и шин при Tmax> 5000 часов из таблицы 1.3.36 [1]
Выбираем провод сечением АС-95/16, который имеет следующие паспортные данные:
- номинальное сечение, мм2 (алюминий/сталь) 95,4/15,9 [2];
- диаметр провода d=13,5 мм;
- радиус провода r=6,75 мм;
- сопротивление постоянному току при 20°С r0=0,306 Ом/км;
- индуктивное сопротивление х0 =0,434 Ом/км [2];
- допустимая токовая нагрузка вне помещенийIдоп = 330 А.
Выбранное сечение должно удовлетворять условию нагрева [1]:
(1.21)
где Iдоп – длительный допустимый ток провода [2].
(1.22)
Так как 175,1 А < 330 A, то условие (1.22) выполнено.