Выбор трансформаторов

Выбор трансформаторов 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:

Параметры генератора типа ТВФ-120-2УЗ.

=125 МВА

В соответствии с этими условиями в блок с генератором мощностью 120МВА устанавливаем трансформатор типа ТДЦ-125000/110, с параметрами: * Неклепаев стр146

Параметры генератора типа ТВФ-63-2ЕУЗ.

= 78,75 МВА

В соответствии с этими условиями в блок с генератором мощностью 78,75МВА устанавливаем трансформатор типа ТДЦ-80000/110, с параметрами: * Неклепаев стр146

Выбор трансформаторов связи. Трансформаторы связи обеспечивают энергетическую связь шин низкого напряжения с шинами ОРУ и с энергосистемой, повышая тем самым надежность работы станции и надежность электроснабжения близко расположенных потребителей (в нашем случае это потребитель Р1). При избытке мощности на шинах ГРУ эта мощность через трансформаторы связи передается в энергосистему, а при дефиците потребляется из энергосистемы. Следует напомнить, что по своим функциям ТЭЦ является больше тепловой станцией, чем электрической и поэтому кратковременные потребления электроэнергии на шины этой станции - явление вполне нормальное.

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

На ТЭЦ устанавливают не менее двух трансформаторов связи. Однако установка трех и более трансформаторов требует серьезного экономического обоснования, поэтому установку двух трансформаторов связи в учебном про­екте следует считать наиболее целесообразной.

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

Графики перетока мощности в нормальном и ремонтном режимах приведены на рис.2 и 3 и их сравнение показывает, что по максимуму мощности наиболее тяжелым является график нормального режима работы станции.

1.Выбор трансформаторов связи с ру-35кВ

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

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

Намечаем к установке два трансформатора связи типа ТРДН - 40000/110 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 нормального режима (рис.2) наносим линию, соответствующую мощности проверяемого трансформатора

(63 МВА) и определяем время его перегрузки (получаем t = 12 ч). Теперь по

этому графику определим следующие коэффициенты:

1) коэффициент максимальной нагрузки

2. коэффициент начальной нагрузки (недогрузки)

;

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

3. 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

Вывод. 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 =1,79 и пересчитываем реальное время перегрузки в эквивалентное:

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

-система охлаждения трансформатора Д;

-эквивалентная годовая температура воздуха для г.Омска.=+10 °С;

• время перегрузки трансформатора t_n = 6,83 ч;

• коэффициент начальной нагрузки К, = 0,74;

• коэффициент перегрузки К'₂ = 1,79.

• Согласно данным ГОСТ, предельно допустимое значение коэффициента перегрузки К_2доп =1,29.

• Вывод. Так как К'₂ = 1,79 > К_2доп = 1,29, то условие работы трансформатора по перегрузочной способности не удовлетворяется, и поэтому трансформатор ТРДН - 40000/110 не принимается к установке в данной схеме.

По стандартному ряду мощностей выбираем следующий трансформатор -ТРДН-63000/110 и проводим для него такую же проверку по перегрузочной способности. Ниже приведены без комментариев только результаты расчетов:

где

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

• система охлаждения трансформатора………………………………………… Д;

• эквивалентная годовая температура воздуха для г. Омска. = +10 °С;

• время перегрузки трансформатора…………………………………………... t_n = 1 ч;

• коэффициент начальной нагрузки……………………………………………. K₁ = 0,66;

• коэффициент перегрузки…………………………………………………...… К₂ = 1,28 ;

Предельно допустимое значение коэффициента перегрузки К_2доп =2.

Вывод. Соблюдение условия К₂ < К_2доп (1,28 < 2) позволяет принять для РУ-35кВ два трансформатора связи типа ТРДН-63000/110.