14 Выбор и использование силовых трансформаторов

Для правильного выбора номинальной мощности трансформатора (авто­трансформатора) необходимо располагать суточным графиком нагрузки, из которого известна как максимальная, так и среднесуточная активная нагрузка данной подстанции, а также продолжительность максимума нагрузки. График позволяет утверждать, соответствуют ли эксплуатационные условия загрузки теоретическому сроку службы, определяемому заводом-изготовителем (обычно 20-25 лет).

Известно, что расчетный срок службы трансформатора обеспечивается при соблюдении условий:

где S_н.т - нагрузка трансформатора; U_сеть - напряжение сети, к которой под­ключен трансформатор; τ_о.ср - температура окружающей среды.

При проектировании, строительстве, пуске и эксплуатации эти условия не всегда могут выполняться.

От температуры изоляции τ_и зависит число ее работы t при условии, что износ будет равен нормированному износу за сутки:

При τ_и < 80 °С износ ничтожен и им можно пренебречь.

При про­ектировании и отсутствии суточного графика с достаточной для практических целей точностью на заданный расчетный уровень определяют максимальную активную нагрузку подстанции Р_maх (МВт) и на ее основе осуществляют выбор трансформатора.

На трансформаторах допускается повышение напряжения сверх номи­нального: длительно - на 5% при нагрузке не выше номинальной и на 10% при нагрузке не выше 0,25 номинальной; кратковременно (до 6 ч в сутки) - на 10% при нагрузке не выше номинальной.

Номинальная мощность каждого трансформатора двухтрансформаторной подстанции, как правило, определяется аварийным режимом работы подстан­ции:

- при установке двух трансформаторов их мощность выбирается такой, что­бы при выходе из работы одного из них оставшийся мог обеспечить нормаль­ное электроснабжение потребителей с допустимой аварийной перегрузкой.

Ниже приведены значения кратковременных перегрузок масляных транс­форматоров с системами охлаждения М, Д, ДЦ, Ц сверх номинального тока (независимо от длительности предшествующей нагрузки, температуры окру­жающей среды и места установки).

Аварийные перегрузки масляных трансформаторов со всеми видами ох­лаждения:

Для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов указанные перегрузки относятся к наиболее нагруженной обмотке.

15. Схемы блочных подстанций и комплектных трансформаторных подстанций (ктп), их особенности

Большинство подстанций промышленных предприятий выполняют без сборных шин на стороне первичного напряжения по блочному принципу в виде следующих схем: 1) линия - трансформатор; 2) линия - трансформатор - токопровод (магистраль) 10 (6) кВ. Блочные схемы просты и экономичны. Установка, как правило, двух трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий, обеспечивает по надежности электроснабжение потребителей 1 категории.

На рис. 5.3 показаны схемы блочных ГПП, выполненные без перемычки (мостика) между питающими линиями (35) 110-220(330) кВ.

Рис. 5.3. Безмостиковые схемы блочных ГПП:

1-двухобмоточный трансформатор; 2-заземляющий разъединитель; 3- ;4-разрядник; 5-короткозамыкатель; 6-отделитель.

Схема на рис. 5.3, а - простейшая (см. рис. 4.3, а) при радиальном пита­нии, получила широкое распространение при закрытом вводе кабельной линии 2 в трансформатор (глухое присоединение). Особенно целесообразно ис­пользовать при загрязненной окружающей среде, высокой стоимости земли или при необходимости размещения ПГВ на плотно застроенном участке, например при расширении и реконструкции предприятия. При повреждении в трансформаторе отключающий импульс защиты трансформатора передается на отключение выключателя на питающей подстанции.

На рис. 5.3, в показана схема с воздушными линиями с установкой корот- козамыкателей 5 и ремонтных разъединителей. При возникновении повреж­дения в трансформаторе короткозамыкатель включается под действием релей­ной защиты от внутренних повреждений в трансформаторе (газовой, дифференциальной), к которым не чувствительна защита головного участка линии, и производит искусственное короткое замыкание линии, вызывающее отключение выключателя на головном участке этой линии (головной выклю­чатель защищает не только линию, но и трансформатор).