Трансформаторы тока

Примечание: * - в числителе указаны значения тока терми­ческой стойкости для трансформаторов ТФЗМ-35А, в знаменателе -для ТФЗМ-35Б.

Для трансформаторов тока ТФЗМ-35А, ТФЗМ-110Б, ТФЗМ-220Б указана трехсекундная стойкость.

Пример выбора оборудования для ввода РУ 10 кВ (вторич­ная обмотка трансформатора) (табл. 9).

Для выбора оборудования рассчитывается наибольший ра­бочий ток ввода с учетом допустимой перегрузки трансформато­ра:

Следует сделать выводы по результатам расчетов.

Для решения задач № 31-40 необходимо изучить материал темы 6, знать категории электроприемников по надежности элек­троснабжения и особенности электроснабжения электроприемни­ков каждой категории.

Для выбора числа и мощности трансформаторов на ТПи ГПП приводят расчет электрических нагрузок потребителей по установленной активной мощности Р_у, коэффициенту спроса К_си коэффициенту мощности К_м = cosφ. Также для определения элек­трических нагрузок потребителей используются индивидуальные типовые графики, отражающие технологический процесс произ­водства. По типовым графикам строится суточный график актив­ной нагрузки потребителя электроэнергии.

Обратите внимание на особенность типовых графиков по­требителей, в которых мощность указана в процентах, за 100% принимается максимальная мощность потребителя.

Поэтому, прежде всего, вычисляется наибольшая активная мощность потребителя по формуле:

где Р_уст - установленная мощность потребителя;

Кс- коэффициент спроса, учитывающий режим работы, загрузку и КПД потребителя.

На основании типовых графиков нагрузки и вычисленных наибольших мощностей отдельных потребителей определяются активные нагрузки для каждого часа графика по выражению:

где р_n - число процентов из типового графика для n-го часа;

100 - переводной коэффициент процентов в относитель­ные единицы.

Рассмотрим пример расчета активных суточных нагрузок для одного потребителя, для которого установленная мощность Р_уст = 2000 кВт, коэффициент спроса Кс= 0,7, коэффициент мощ­ности К_м- 0,93. Типовой график нагрузки потребителя дан на рис.6.

Наибольшая активная мощность составит

Р_mах = Р_уст • К_с = 2000 • 0,7 = 1400 кВт.

Вычислим активную нагрузку для каждого часа суток. Из типового графика видно, что нагрузка в 0 часов, в 1, 2, 3, 4, 5ча­сов составляет 30%, т.е.

Нагрузка изменилась в 6часов и составила 60%, тогда

Нагрузка снова изменилась в 8часов и держится неизменной до 12часов, составляя 80%, тогда

Подобным образом рассчитывается нагрузка до 24часов, аналогично выполняется расчет для двух других потребителей, заданных в задаче.

В контрольной работе следует сразу результаты расчетов за­писать в таблицу, примером которой является табл. 13.

Суммируя активные нагрузки потребителей за каждый час, вычисляем суммарную нагрузку всех потребителей на шинах подстанции. Результаты вычислений записываются в табл. 11. По результатам расчета в прямоугольных осях координат строятся суточные графики активной нагрузки каждого потребителя и су­точный график суммарной нагрузки.

В таблице следует определить, а на графике указать наибольшую суммарную расчетную мощность

Таблица 11

Результаты вычислений активных суточных нагрузок потребителей

Обратите внимание на неодновременность наступления наи­больших нагрузок отдельных потребителей.

Для определения наибольшей полной мощности потребите­лей необходимо рассчитать реактивные мощности потребителей и суммарную реактивную мощность для часа наибольшей суммар­ной нагрузки.

Реактивная мощность отдельного потребителя вычисляется по формуле:

где Р - активная нагрузка потребителя, попавшая в час наибольшей суммарной нагрузки

tgφ- тангенс угла φ определяется по заданному коэффи­циенту мощности потребителя ().

Расчет выполняется для каждого потребителя, после чего определяется суммарная реактивная мощность

Наибольшая полная мощность потребителей на шинах вто­ричного напряжения с учетом потерь в высоковольтных сетях и трансформаторах определяется по формуле:

где Р_пост - постоянные потери в стали трансформаторов в % от ∑P_max;

Р_пер- переменные потери в сетях и меди трансформато­ров в % от ∑Р_maх.

Ориентировочно можно принять Р_пост = 2%, Р_пер = 8%.

На трансформаторной подстанции к шинам вторичного на­пряжения, кроме линий потребителей, подключены трансформа­торы собственных нужд. Нормально в работе находится один ТСН. Тогда наибольшая полная мощность на шинах вторичного напряжения составит:

По этой мощности выбирается мощность трансформатора.

На подстанциях возможна установка одного, двух и более понижающих трансформаторов. При значительной мощности по­требителей первой категории устанавливается два трансформато­ра. Номинальная мощность каждого трансформатора двух трансформаторной подстанции, как правило, определяется аварийным режимом рабаты подстанции: при установке двух трансформато­ров их мощность выбирается такой, чтобы при выходе из работы одного из них оставшийся в работе трансформатор с допустимой аварийной перегрузкой мог обеспечить нормальное электроснаб­жение потребителей 1-й и 2-й категории. В аварийном режиме примерно 25% потребителей из числа неответственных может быть отключено. Номинальная мощность трансформатора опре­деляется из выражения

где n - количество рабочих трансформаторов;

К_пер- коэффициент допустимой аварийной перегрузки трансформатора по отношению к его номинальной мощности; можно принять К_пер = 1,4-1,5.

Это означает, что для масляных трансформаторов в аварий­ных режимах допускается перегрузка на 40% на время максимума общей суточной продолжительности не более 6 часов в течение не более 5 суток. При этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки трансформатора в условиях его перегрузки должен быть

Допустимые систематические и аварийные перегрузки мас­ляных трансформаторов мощностью до 100 MB·А регламентиру­ются ГОСТ 14209-85.

Для сухих трансформаторов, предназначенных для ком­плектных трансформаторных подстанций, допускается аварийная перегрузка на 30% сверх номинального тока не более чем 3 часа в сутки, если длительная предварительная нагрузка составила не более 70% номинального тока трансформатора.

По расчетной мощности трансформатора из табл. 14 следует выбрать тип трансформатора и выписать его электрические ха­рактеристики, при этом необходимо обратить внимание на задан­ное напряжение питающей сети и номинальное напряжение по­требителя.

При расчете номинальных токов I_1ном, I_2номтрансформатора следует иметь в виду, что мощности первичной и вторичной об­моток двух обмоточного трансформатора одинаковы, а также об­ращать внимание на единицы измерения.

Таблица 12

Технические данные трехфазных масляных трансформаторов

При составлении ответа на вопросы № 41-50 необходимо разобраться в понятии «распределительное устройство (РУ)», знать системы сборных шин, их особенности.

Схема одно трансформаторной подстанции включает в себя один понижающий трансформатор, РУ высшего и РУ низшего напряжений. На таких подстанциях схемы РУ высшего напряже­ния выполняют без сборных шин с установкой в цепи трансфор­матора отделителя (ОД), дополненного короткозамыкателем (КЗ). Но отделители недостаточно надежны в работе, поэтому в связи с выпуском малообъемных масляных и вакуумных выключателей на стороне высшего напряжения устанавливаются выключатели. На схемах РУ вторичного (низшего) напряжения следует указать присоединения трансформатора собственных нужд (ТСН); изме­рительного трансформатора напряжения. В каждом РУ необходи­мо указать измерительные трансформаторы тока и разрядники.

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ № 2

Выбор варианта осуществляется по табл. 1.