4. Выбор трансформаторов

Выбор трансформатора блока. Блок "генератор-трансформатор" не имеет поперечных электрических связей и подключается непосредственно к РУ повышенного напряжения. Поэтому условия работы блочного трансформатора полностью определяются номинальной мощностью генератора. Так как трансформатор должен пропускать без перегрузки полную мощность генератора и напряжения его обмоток должны соответствовать, с одной стороны, напряжению ОРУ, а с другой - напряжению генератора, то блочный трансформатор выбираем по следующим условиям:

, -Sсн

, Uт.нн = Uг.ном

При блочной компоновке регулирование напряжения на шинах ОРУ выполняется посредством АВР генераторов, поэтому трансформаторы блоков применяются без РПН.

В соответствии с этими условиями выберем трансформаторы блоков:

Параметры
Трансформатора ТДЦ – 250000/220	ОРУ и ТГВ – 200 – 2У3
Uвн = 242 кВ	Uору =220 кВ
Uнн = 13,8 кВ	Uг.ном = 10,5 кВ
Sт.ном = 250 МВ·А	Sг.ном - S CH = 202,35 МВ·А

Параметры
Трансформатора ТДЦ – 125000/220	РУ и ТВФ – 120-2У3
Uвн = 121 кВ	Uру = 35 кВ
Uнн = 10,5 кВ	Uг.ном = 10,5 кВ
Sт.ном = 125 МВ·А	Sг.ном - S CH = 108,5 МВ·А

Выбор трансформаторов связи. Трансформаторы связи обеспечивают энергетическую связь шин низкого напряжения с шинами ОРУ и с энергосистемой.

Ввиду частого реверса мощности и различных требований к регулированию напряжений на шинах ГРУ и ОРУ трансформаторы связи должны иметь устройство РПН.

После выбора трансформаторы связи проверяются на перегрузочную способность по ГОСТ 14209-85.

Выбор трансформаторов связи ГРУ-РУ ВН . Графики перетока мощности в нормальном и ремонтном режимах через трансформаторы, соединяющие ГРУ и РУ ВН, приведены на рис. 2, 4,5 и их сравнение показывает, что по максимуму мощности наиболее тяжелым является график ремонтного режима ГРУ.

Согласно ГОСТ 14209-85 для трансформаторов допускается двухкратная перегрузка, поэтому при установке двух параллельно работающих трансформаторов их номинальная мощность выбирается по условию

_, где - максимум суточного графика перетока мощности в ремонтном режиме ГРУ.

Намечаем к установке два трансформатора связи типа ТРДНС - 40000/220 и проверяем их по ГОСТ 14209-85.

Так как при параллельной работе эти трансформаторы не перегружаются, то их оценка по перегрузочной способности в этом режиме не производится.

При отключении одного трансформатора (аварийный режим) появляется аварийная перегрузка, которая должна быть оценена по указанному ГОСТ. Проведем следующий анализ.

На графике перетока мощности аварийного режима (рис. 5) наносим линию, соответствующую мощности проверяемого трансформатора(40 МВА) и определяем время его перегрузки (получаем t = 14 ч).

Теперь по этому графику определим следующие коэффициенты:

1) коэффициент максимальной нагрузки

коэффициент начальной нагрузки (недогрузки)

;где S_эк1 - эквивалентная (среднеквадратичная) мощность начальной нагрузки, определяемая по интервалам времени, когда S_пер S_т.ном:

Коэффициент перегрузки:

где S_эк2 – эквивалентная (среднеквадратичная) мощность перегрузки, определяемая по тем интервалам времени, когда S_пер>S_т.ном :

Таким образом, с помощью коэффициентов К₁ и К₂ реальный график нагрузки преобразован в эквивалентный по тепловому износу двухступенчатый график, который и используется для оценки перегрузочной способности трансформатора. При правильном преобразовании реального графика в двухступенчатый должно соблюдаться условие

Так как данное условие не соблюдается, двухступенчатый график требует коррекции, которую производим следующим образом. Вместо рассчитанного значения К₂ принимаем новое значение К'₂ =0,9 =1,334 и пересчитываем реальное время перегрузки в эквивалентное:

_ч.

После этого определяем допустимое значение коэффициента перегрузки по таблицам ГОСТ по разделу "аварийные перегрузки". Для этого используем следующие данные:

-система охлаждения трансформатора…………………………………………Д;

-эквивалентная годовая температура воздуха для г.Омска……. Θ_ОХЛ =+8,4 °С;

время перегрузки трансформатора………………………………….t'_n = 12,61 ч;

коэффициент начальной нагрузки……………………………………К1 = 0,751;

коэффициент перегрузки………………………………………………К₂ = 1,334.

Согласно данным ГОСТ, предельно допустимое значение коэффициента перегрузки К_2доп =1,4.

Вывод. Так как К'₂ = 1,334 < К_2доп = 1,4, то условие работы трансформатора по перегрузочной способности удовлетворяется, и поэтому трансформатор ТРДН-40000/220/10 принимается к установке в данной схеме.

Выбор трансформаторов связи РУ СН-РУ ВН . График перетока мощности в нормальном режиме показан на рис. 3.

Номинальная мощность трансформаторов равна:

, где - максимум суточного графика перетока мощности в нормальном режиме.

Намечаем к установке два трансформатора связи типа ТРДН - 63000/220 и проверяем их по ГОСТ 14209-85.

При отключении одного трансформатора (аварийный режим) появляется аварийная перегрузка, которая должна быть оценена по указанному ГОСТ. Проведем следующий анализ.

Проводим проверку по перегрузочной способности:

;

Так как условие не соблюдается, то требуется коррекция двухступенчатого графика и проверка трансформатора на перегрузочную способность ведем по следующим данным:

Вместо рассчитанного значения К₂ принимаем новое значение К'₂ =0,9 =1,436 и пересчитываем реальное время перегрузки в эквивалентное:

_ч.

После этого определяем допустимое значение коэффициента перегрузки по таблицам ГОСТ по разделу "аварийные перегрузки". Для этого используем следующие данные:

-система охлаждения трансформатора………………………………………...Д;

-эквивалентная годовая температура воздуха для г.Омска…….Θ_ОХЛ =+8,4 °С;

время перегрузки трансформатора…………………………………..t'_n = 4,085 ч;

коэффициент начальной нагрузки………………………………….К1 = 0,4091;

коэффициент перегрузки……………………………………………….К₂ = 1,185.

Согласно данным ГОСТ, предельно допустимое значение коэффициента перегрузки К_2доп =1,62.

Вывод. Так как К'₂ = 1,436 < К_2доп = 1,62, то условие работы трансформатора по перегрузочной способности удовлетворяется, и поэтому трансформатор ТРДН-63000/220/10 принимается к установке в данной схеме.