3.6 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Предприятия добычи нефти и газа относятся к электроприемникам первой категории надежности. Условие предъявляемое к электроснабжению электроприемников первой категории надежности, указывает на то, что эти электроприемники должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых, взаимно резервируемых ИП, и перерыв их электроснабжения от одного из ИП может быть допущен только на время автоматического восстановления питания.

Таким образом, для соблюдения условий бесперебойной работы на ПС установлены два силовых трехфазных трансформатора единичной мощности.

Мощность силовых трансформаторов выбирают с учетом экономически целесообразного режима работы и соответствующего ему обеспечения резервирования питания потребителей при отключении одного трансформатора любой из оставшихся в работе трансформаторов должен обеспечить бесперебойное питание потребителей [5].

Номинальную мощность одного трансформатора найдем по формуле:

S_ном.т. = , (3.6)

S_ном.т.= кВ∙А.

6 кВ кВ

Рисунок 3.4 - Схема работы трансформатора ТДНС – 10000 кВ∙А

Выберем 2 трансформатора марки ТДНС – 10000 кВ∙А (двухобмоточный трансформатор масляный, регулируемый под нагрузкой). Рассчитаем коэффициенты загрузки в нормальном и аварийном режимах.

Коэффициент загрузки в нормальном режиме:

, (3.7)

.

Коэффициент загрузки в аварийном режиме:

, (3.8)

Выбранные трансформаторы обеспечивают питание всех потребителей в нормальном режиме при оптимальной загрузке трансформаторов 30%, а в аварийном режиме оставшийся в работе один трансформатор обеспечивает питание потребителей с учетом допустимой аварийной перегрузки, которая не превышает 60%.

Таблица 3.3 - Технические данные трансформатора ТДНС-10000 кВ∙А

Номинальная мощность, кВ∙А	10000
Номинальное высшее напряжение, кВ	35;36,75
Номинальное низшее напряжение, кВ	6,3; 11,0
Потери холостого хода, кВт.	12,0
Потери короткого замыкания, кВт.	60
Ток холостого хода, %	0,75
Напряжение короткого замыкания, %	8
Вид, диапазон и количество ступеней регулирования напряжения на стороне ВН	РПН ± 8X1,5%
Схема и группа соединения обмоток	Ун /Д-11
Масса полная, кг	26000
Длина, мм	5320
Ширина, мм	3080
Высота полная, мм	4600

3.7 Выбор сечения питающей сети

Подстанция №99 получает питание от двух воздушных линий напряжением 35 кВ. Сечение и марку выбирают по техническим и экономическим условиям. К техническим условиям относят выбор сечений по нагреву расчетным током, условиям коронирования, механической прочности, нагреву от кратковременного выделения тепла током КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах. Экономические условия выбора заключаются в определении сечения линии, приведенные затраты на сооружение которой будут минимальными.

Выбор сечений линии 35 кВ осуществляется по максимальному расчетному току в нормальном режиме:

, (3.9)

где - полная мощность подстанции;

- номинальное напряжение линии.

_{Расчётный ток:}

_{Согласно ПУЭ 1.3.25. сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение S, мм}²_{, определяется из соотношения:}

, (3.10)

где - расчетный ток в час максимума энергосистемы, А;

- нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², выбираем из [4].

Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного сечения и из условия S > S_эк выбирается провод АС-70.

Данный провод состоит из стального сердечника и алюминиевых проволок, скрученных правильной однонаправленной концентрической скруткой с направлением скрутки соседних повивов в противоположные стороны, причем наружный повив имеет правое направление скрутки.

Проводим проверку выбранного сечения провода по нагреву током нормального режима:

, (3.11)

где - поправочный коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения проводника; для воздушных линий =1.

Для данного сечения провода = 265 А. Iдоп > Ip.max, то есть 265 А > 49,59 А, что удовлетворяет условию проверки.

Проводим проверку по потере напряжения. Потери напряжения в нормальном режиме – 5%, потери напряжения в послеаварийном режиме – 10%.

(3.12)

где и – активное и индуктивное сопротивления линии;

– длина линии; для АС-70 r₀ = 0,428 Ом/км; x₀ = 0,432 Ом/км.

P_ср /S _ср, (3.13)

.

Q_ср/S_ср, (3.14)

.

_{Проводим проверку по условию термической стойкости к токам КЗ:}

, (3.15)

где Вк - тепловой импульс тока при удалённом КЗ (5,49 кА²∙с);

С - коэффициент, соответствующий разности выделенного тепла в проводнике после короткого замыкания и до него (коэффициент С для алюминиевых проводов С = 90).

В случае, когда выполняется условие S_т < S_ном , провод устойчив к действию токов КЗ.

В нашем случае 26,03 мм² < 70 мм². Значит, провод устойчив к действию токов КЗ.

Таким образом, в данном дипломном проекте выбираем провод марки АС-70.