1.7 Выбор трансформаторов на подстанции

На подстанциях, где имеются потребители I и II категорий, необходимо устанавливать как минимум два трансформатора, мощность которых выбирается таким образом, чтобы в случае отключения одного из них второй мог обеспечить питание этих потребителей с допустимой перегрузкой, при отключении потребителей IIIкатегории. Правила устройства электроустановок разрешают перегрузку трансформаторов сверх номинальной на 40% на время общей продолжительностью не более 6 часов в сутки в течении 5 суток подряд.

Мощность трансформаторов при количестве n≥ 2 выбирается по расчетной нагрузке:

(1.16)

где S_р– расчетная полная нагрузка.

Также мощность трансформаторов выбирается по послеаварийному режиму, обусловленному отключением одного из трансформаторов.

(1.17)

где К_К– доля нагрузки I и II категории;

k_П= 1,4 – коэффициент перегрузки.

Затем путем сравнения и, выбирается мощность трансформатора.

1.7.1 Разомкнутая сеть

Рис. 1.7 Схема соединения участков сети с указанием ступеней напряжения, полных мощностей нагрузок и долями нагрузок IиIIкатегорий.

Подстанция 3

Так как минимальная мощность трансформатора, рассчитанного на 220 кВ, составляет 32 МВА, выбираем трансформатор ТРДН-32000/220.

Подстанция 2

Выбираем трансформатор ТРДН-32000/220.

Подстанция 1

При выборе трансформатора для подстанции 1 следует учесть, что от нее к подстанции 4 будет отходить участок сети с более низким номинальным напряжением. Принимаю решение к установке автотрансформатора, который будет обеспечивать переход с напряжения 220 кВ на 110 кВ. Так как участок сети от подстанции 1 до подстанции два будет запитан через автотрансформаторы, то следует честь мощность и характер нагрузки подстанции 4 в составе нагрузки автотрансформаторов подстанции 1.

Расчет мощности нагрузки на стороне среднего напряжения (далее СН) 110 кВ:

Рис. 1.8 Фрагмент схемы разомкнутой сети

Мощность на конце участка 1-4:

Потери мощности на участке 1-4:

Мощность в начале участка 1-4:

Нагрузка на шинах СН:

Расчет мощности нагрузки на стороне низшего напряжения (далее НН) 10 кВ:

Расчет требуемой мощности автотрансформатора для нормального режима:

При выборе автотрансформатора следует учитывать, что номинальная мощность обмотки НН автотрансформатора составляет не более 50% от его номинальной мощности .

В нормальном режиме каждый трансформатор будет нагружен мощностью:

на шинах СН ,

на шинах НН .

Расчет послеаварийного режима (при отключении одного из автотрансформаторов):

Мощность в конце участка 1-4:

Мощность потерь на участке 1-4:

Мощность в начале участка 1-4:

Полная мощность на стороне СН в послеаварийном режиме:

Полная мощность на стороне НН в послеаварийном режиме:

где k_П= 1,2 – коэффициент перегрузки.

Выбираем автотрансформатор по . Предварительно выбираем автотрансформатор АТДЦТН-63000/220/110 S_н= 63 МВА, S_н^НН= 31,5 МВА.

Выполняем проверку соответствия нагрузки на шинах НН:

Мощность на НН в нормальном режиме:

Проверка показала, что автотрансформатор АТДЦТН-63000/220/110 не подходит по нагрузке НН в нормальном режиме. Выбираем более мощный автотрансформатор АТДЦТН-125000/220/110 S_н= 125 МВА,

S_н^НН= 63,5 МВА.

Выполняем проверку соответствия нагрузки на шинах НН:

Мощность на НН в нормальном режиме:

Мощность на НН в послеаварийном режиме:

Принимаем во внимание общую реальную нагрузку в послеаварийном режиме:

Окончательно принимаем для подстанции 1 автотрансформатор

АТДЦТН-125000/220/110.

Подстанция 4

Выбираем трансформатор ТДН-10000/110.

Результаты выбора трансформаторов для разомкнутой сети сведены в таблицу 1.8

Таблица 1.8

		1	2	3	4
Uном, кВ	ВН	220	220	220	110
	СН	110	-	-	-
	НН	10	10	10	10
Полная нагрузка на подстанции, МВА		86,42	24,675	34,146	12,821
Подключенная мощность I и II категорий, МВА		69,136	12,338	25,61	3,846
Номинальная мощность трансформатора, МВА		125	32	32	10
Аварийная перегрузка, МВА		34,568	8,813	18,293	2,747
Тип трансформатора		АТДЦТН-125000/220/110	ТРДН-32000/220	ТРДН-32000/220	ТДН-10000/110