Выбор типа, числа и номинальной мощности трансформаторов понижающих подстанций

Выбор типа, числа и номинальной мощности трансформаторов на подстанциях района осуществляется в зависимости от мощности потребителей и степени их ответственности (категории) в соответствии с рекомендациями [2]. Наличие потребителей 1 категории в составе заданных нагрузок обуславливает установку двух трансформаторов на каждой из проектируемых подстанций (ПС1, ПС2, ПС3), т.к. питание потребителей 1 категории должно осуществляться от двух независимых источников.

На подстанциях ПС-1, 3 с высшим напряжением 110 кВ устанавливаются по 2 двухобмоточных трансформатора (в соответствии с [2 пп. 1.2.17-1.2.20]).

Типы и номинальные мощности трансформаторов выбираются по шкале стандартных номинальных мощностей силовых трансформаторов, соответствующей ГОСТ 9680–97 и приведенной в [1]. Технические данные трансформаторов приведены там же [1 табл. 5.12-5.18].

На подстанции ПС-2 с высшим напряжением 220 кВ устанавливается 2 автотрансформатора, обладающие рядом преимуществ по сравнению с трансформаторами (меньше масса, стоимость и потери энергии по сравнению с трансформаторами той же мощности).

Также, выбор трансформаторов, устанавливаемых на подстанциях района нагрузок, определяется с учетом их перегрузочной способности в послеаварийном режиме при выходе из строя одного из двух трансформаторов. Рассчитываются коэффициенты предварительной загрузки и коэффициенты загрузки в послеаварийном режиме. Выводы о допустимости работы одного трансформатора в послеаварийном режиме делаются на основании норм аварийных допустимых перегрузок трансформаторов. В качестве расчетной температуры во время перегрузки принимается зимняя эквивалентная температура охлаждающей среды (), т.к. наибольшая перегрузка трансформаторов наблюдается в зимний период. Продолжительность максимума зимнего суточного графика h = 4 ч.

Мощность трансформатора определяется приближённо по формуле

,

где S_макс- расчётная максимальная нагрузка подстанции.

Для выбранных трансформаторов следует определить их нагрузочную способность по коэффициентам загрузки в нормальных и послеаварийных (при отключении одного трансформатора) режимах работы:

Коэффициенты загрузки в нормальных и послеаварийных режимах работы должны удовлетворять условиям:

,

где К_{загр.п.ав.(доп)} - допустимое значение загрузки трансформатора, определяемое в соответствии с ГОСТ 14209-85, в зависимости от продолжительности суточного максимума t, температуры охлаждающей среды , системы охлаждения

трансформатора и коэффициента загрузки в режиме, предшествующем максимуму (α=0,85). Определяется по [3], П.2.1-П.2.6.

1.4.1 Выбор трансформаторов ПС-1:

Расчётная максимальная нагрузка подстанции:

По табл. П 5.18 [1] принимаем 2 трансформатора ТРДН-25000/110;

Коэффициент загрузки трансформатора в режиме максимальных нагрузок:

Коэффициент загрузки трансформатора в послеаварийном режиме:

По таблице П. 2.2 [3] для трансформаторов с системой охлаждения М и Д при h=4 ч, , получаем . Условие выполняется.

1.4.2 Выбор трансформаторов ПС-2:

Расчётная максимальная нагрузка подстанции:

По табл. П 5.18 [1] принимаем 2 трансформатора АТДЦТН-125000/220/110/10;

Коэффициент загрузки трансформатора в режиме максимальных нагрузок:

Коэффициент загрузки трансформатора в послеаварийном режиме:

По таблице П. 2.2 [3] для трансформаторов с системой охлаждения ДЦ и Ц при h=4 ч, , получаем . Условие выполняется.

1.4.3 Выбор трансформаторов ПС-3:

Расчётная максимальная нагрузка подстанции:

По табл. П 5.18 [1] принимаем 2 трансформатора ТДН-16000/110;

Коэффициент загрузки трансформатора в режиме максимальных нагрузок:

Коэффициент загрузки трансформатора в послеаварийном режиме:

По таблице П. 2.2 [3] для трансформаторов с системой охлаждения М и Д при h=4 ч, , получаем . Условие выполняется.

Параметры трансформаторов сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Параметры трансформаторов

В типах трансформаторов приведены следующие сокращения:

А – автотрансформатор;

Т– трехфазный;

Р – с расщепленной обмоткой;

Ц – с принудительной циркуляцией масла;

Д– охлаждение масляное с дутьем и естественной циркуляцией масла;

Н­– исполнение с устройством РПН.

Ниже представлены принципиальные схемы соответственно для радиальной сети (рис. 1.4) и сети с кольцевым участком (рис. 1.5)

Схемы замещения для радиальной и кольцевой сети представлены на рис. 1.6 и рис. 1.7.