Transformatoru apakšstacijas elektroapgādes sistēmās

Viena un divu transformatoru apakšstaciju pielietojuma jomas

Parasti tiek izmantotas viena un divu transformatoru apakšstaciju elektroapgādes sistēmas... Trīs transformatoru apakšstaciju izmantošana rada papildu kapitāla izmaksas un palielina ikgadējās ekspluatācijas izmaksas. Trīs transformatoru apakšstacijas reti tiek izmantotas kā piespiedu risinājums rekonstrukcijas, apakšstacijas paplašināšanas laikā, ar atsevišķu elektroapgādes sistēmu elektriskajām un apgaismojuma slodzēm, piegādājot krasi mainīgas slodzes.

Transformatoru apakšstacijas ar vienu transformatoru 6-10 / 0,4 kV tiek izmantotas, piegādājot slodzes, kas ļauj pārtraukt elektroapgādi uz laiku ne ilgāku par 1 dienu, kas nepieciešams bojāta elementa remontam vai nomaiņai (enerģijas patērētāju apgādei). III kategorijas), kā arī II kategorijas enerģijas patērētāju barošanai, ja strāvas padeve tiek samazināta ar sekundārā sprieguma džemperiem vai transformatoru rezerves klātbūtnē.

Transformatoru apakšstacijas ar vienu transformatoru ir noderīgas arī tādā ziņā, ka, ja uzņēmuma darbību pavada zemas slodzes periodi, tad starp transformatoru apakšstacijām esošo džemperu dēļ ir iespējams izslēgt daļu sekundārā sprieguma transformatora, tādējādi izveidojot ekonomiski izdevīgu transformatoru darbības režīmu .

Ar transformatoru ekonomisku darbības režīmu saprot režīmu, kas nodrošina minimālus jaudas zudumus transformatoros. Šajā gadījumā tiek atrisināta problēma par optimālā darba transformatoru skaita izvēli.

Šādas transformatoru apakšstacijas var būt ekonomiskas attiecībā uz maksimālo 6-10 kV sprieguma konverģenci enerģijas patērētājiem, samazinot tīklu garumu līdz 1 kV, pateicoties elektroenerģijas pārveidošanas decentralizācijai. Šajā gadījumā problēma tiek atrisināta par labu divu viena transformatora izmantošanai pret vienu divu transformatoru apakšstaciju.

Transformatoru apakšstacijas ar diviem transformatoriem tiek izmantotas ar pārsvaru I un II kategorijas elektriskajiem patērētājiem. Šajā gadījumā transformatoru jauda tiek izvēlēta tā, lai, vienam no tiem aizejot no darba, otrs transformators ar pieļaujamo pārslodzi uzņemtu visu patērētāju slodzi (šajā situācijā ir iespējams uz laiku izslēgt kategorijas elektrības patērētājus III). Šādas apakšstacijas ir vēlamas arī neatkarīgi no lietotāju kategorijas nevienmērīga ikdienas vai gada slodzes grafika klātbūtnē.Šajos gadījumos ir izdevīgi mainīt pieslēgto transformatoru jaudu, piemēram, sezonālu slodžu klātbūtnē viena vai divas maiņas darbojas ar būtiski atšķirīgu maiņas slodzi.

Enerģijas padeve apdzīvotu vietu, pilsētas rajonu, darbnīcu, darbnīcu grupu vai visu uzņēmumu var nodrošināt viena vai vairākas transformatoru apakšstacijas. Iespēja būvēt viena vai divu transformatoru apakšstacijas tiek noteikta vairāku elektroapgādes sistēmas variantu tehniski ekonomiska salīdzinājuma rezultātā... Varianta izvēles kritērijs ir samazināto izmaksu minimums elektroenerģijas padeves sistēmas būvniecībai. barošanas sistēma. Salīdzinātajām iespējām ir jānodrošina nepieciešamais elektroapgādes drošuma līmenis.

Rūpniecības uzņēmumu elektroapgādes sistēmās visbiežāk tiek izmantotas šādas transformatoru vienību jaudas: 630, 1000, 1600 kV × A, pilsētu elektriskajos tīklos — 400, 630 kV × A. Projektēšanas un ekspluatācijas prakse ir parādījusi, ka jāizmanto viena veida transformatori ar vienādu jaudu, jo to dažādība rada neērtības apkopē un rada papildu remonta izmaksas.

Transformatoru jaudas izvēle transformatoru apakšstacijās

Parasti jaudas transformatoru izvēle tiek veikta, pamatojoties uz šādiem ievades pamatdatiem: elektroapgādes objekta paredzamā slodze, maksimālās slodzes ilgums, slodžu pieauguma ātrums, elektroenerģijas izmaksas, transformatoru nestspēja un to ekonomiskā slodze.

Galvenais transformatoru vienības jaudas izvēles kritērijselektriskā apakšstacija ir, tāpat kā transformatoru skaita izvēlē, samazinātu izmaksu minimums, kas iegūts, pamatojoties uz variantu tehnisko un ekonomisko salīdzinājumu.

Aptuveni transformatoru vienības jaudas izvēli var veikt atbilstoši konkrētajam projektētās slodzes blīvumam (kV × A / m2) un objekta pilnai projektētajai slodzei (kV × A).

Ar īpatnējo slodzes blīvumu līdz 0,2 kV × A / m2 un kopējo slodzi līdz 3000 kV × A ieteicams izmantot 400 transformatorus; 630; 1000 kVA ar sekundāro spriegumu 0,4 / 0,23 kV. Pie īpatnējā blīvuma un kopējās slodzes virs norādītajām vērtībām transformatori ar jaudu 1600 un 2500 kVA ir ekonomiskāki.

Taču šie ieteikumi nav pietiekami pamatoti strauji mainīgo elektroiekārtu un jo īpaši TP cenu dēļ.

Projektēšanas praksē transformatoru apakšstaciju transformatorus bieži izvēlas pēc objekta projektētās slodzes un ieteicamajiem transformatoru ekonomiskās slodzes koeficientiem Kze = СР / Сн.т., atbilstoši tabulas datiem.

Ieteicamie transformatoru slodzes koeficienti darbnīcai TP

Transformatora slodzes koeficients Transformatoru apakšstacijas tips un slodzes raksturs 0,65 ... 0,7 Divas transformatoru transformatoru apakšstacijas ar dominējošo I kategorijas slodzi 0,7 ... 0,8 Viena transformatora transformatoru apakšstacijas ar dominējošo II kategorijas slodzi savstarpējas dublēšanas klātbūtnē džemperos ar citām apakšstacijām ar sekundāro spriegumu 0,9 … 0,95 transformatoru apakšstacijās ar III kategorijas slodzi vai ar dominējošo II kategorijas slodzi ar iespēju izmantot transformatoru rezerves rezervi

Izvēloties transformatoru jaudu, ir svarīgi pareizi ņemt vērā to kravnesību.

Zem transformatora kravnesības pieļaujamo slodžu, sistemātisko un avārijas pārslodžu kopums tiek saprasts no transformatora izolācijas termiskā nodiluma aprēķina. Ja neņem vērā transformatoru nestspēju, tad, izvēloties, jūs varat nepamatoti pārvērtēt to nominālo jaudu, kas ir ekonomiski nepraktiski.

Lielākajā daļā apakšstaciju slodze uz transformatoriem ir mainīga un ilgstoši paliek zem nominālās. Ievērojama daļa transformatoru tiek izvēlēti, ņemot vērā pēcavārijas režīmu, un tāpēc tie parasti ilgstoši paliek nepietiekami noslogoti. Turklāt jaudas transformatori ir paredzēti darbam pie pieļaujamās apkārtējās vides temperatūras + 40 ° C. Faktiski tie darbojas normālos apstākļos apkārtējās vides temperatūrā līdz 20 ... 30 ° C. Tāpēc jaudas transformators noteiktā brīdī. var pārslogot , ņemot vērā iepriekš apspriestos apstākļus, nesabojājot noteikto kalpošanas laiku (20 ... 25 gadi).

Pamatojoties uz dažādu transformatoru darbības režīmu pētījumiem, tika izstrādāts GOST 14209-85, kas regulē pieļaujamās sistemātiskās slodzes un avārijas pārslodzes vispārējas nozīmes spēka eļļas transformatoriem ar jaudu līdz 100 mV × A, ieskaitot dzesēšanas veidus M, D , DC un C , ņemot vērā barotnes temperatūru.

Lai noteiktu sistemātiskas slodzes un avārijas pārslodzes saskaņā ar GOST 14209-85, ir jāzina arī sākotnējā slodze pirms pārslodzes un pārslodzes ilgums. Šos datus nosaka no faktiskās sākotnējās slodzes līknes (šķietamā jauda vai strāva), kas pārveidota par termisko ekvivalentu taisnstūra divpakāpju vai daudzpakāpju līknē.

Ņemot vērā nepieciešamību pēc reālas oriģinālās slodzes līknes, esošajām apakšstacijām var veikt pieļaujamo slodžu un pārslodžu aprēķinu saskaņā ar, lai pārbaudītu esošā slodzes grafika pieļaujamību, kā arī noteiktu iespējamos variantus ikdienas grafikiem ar slodzes koeficientu maksimālās vērtības iepriekšējā pārslodzes režīma brīdī un pārslodzes režīmā.

Apakšstacijas projektēšanas posmos var izmantot tipiskās slodzes līknes vai saskaņā ar ieteikumiem, kas arī ierosināti GOST 14209-85, izvēlēties transformatora jaudu atbilstoši avārijas pārslodzes apstākļiem.

Tad apakšstacijām, kurās iespējama transformatoru avārijas pārslodze (divtransformators, viens transformators ar rezerves pieslēgumiem sekundārajā pusē), ja ir zināma objekta aprēķinātā slodze Sp un pieļaujamās avārijas pārslodzes koeficients Kz.av, 2010.gada 1.maijā transformatora nominālā jauda tiek noteikta kā

Lietišķo zinātņu universitāte = Sp / Kz.av

Jāņem vērā arī tas, ka transformatora slodze, kas pārsniedz tā nominālo jaudu, ir atļauta tikai tad, ja transformatora dzesēšanas sistēma ir labā darba kārtībā un pilnībā ieslēgta.

Kas attiecas uz tipiskiem grafikiem, tie pašlaik ir paredzēti ierobežotam skaitam slodzes mezglu.

Tā kā transformatoru, īpaši patērētāju apakšstaciju 6-10 / 0,4-0,23 kV, skaita un jaudas izvēli bieži nosaka galvenokārt ekonomisks faktors, ir būtiski ņemt vērā reaktīvās jaudas kompensāciju elektroenerģijas tīklos. lietotājs.

Kompensējot reaktīvo jaudu tīklos līdz 1 kV, iespējams samazināt 10 / 0,4 transformatoru apakšstaciju skaitu, to nominālo jaudu. Tas ir īpaši svarīgi rūpnieciskajiem lietotājiem tīklos līdz 1 kV, kuriem ir jākompensē ievērojamas reaktīvo slodžu vērtības. Esošā metodika reaktīvās jaudas kompensācijas projektēšanai rūpniecības uzņēmumu elektrotīklos un paredz kompensācijas ierīču jaudas izvēli, vienlaikus izvēloties apakšstacijas transformatoru skaitu un to jaudu.

Tādējādi, ņemot vērā minēto, tiešo ekonomisko aprēķinu sarežģītība, ņemot vērā strauji mainīgos apakšstaciju būvniecības izmaksu un elektroenerģijas izmaksu rādītājus, jaunu un esošo patērētāju apakšstaciju projektēšanā un rekonstrukcijā 6-10 / 0, 4 -0,23 kV, jaudas transformatora jaudas izvēli var veikt šādi:

— rūpnieciskajos tīklos:

a) izvēlas transformatoru vienības jaudu atbilstoši rekomendācijām par projektētās slodzes īpatnējo blīvumu un objekta pilno projektēto slodzi;

b) apakšstaciju transformatoru skaits un to nominālā jauda jāizvēlas saskaņā ar projektēšanas vadlīnijām reaktīvās jaudas kompensācija rūpniecības uzņēmumu elektrotīklos;

c) transformatoru jaudas izvēle jāveic, ņemot vērā ieteicamos slodzes koeficientus un pieļaujamās transformatoru avārijas pārslodzes;

d) tipisku slodzes grafiku klātbūtnē izvēle jāveic saskaņā ar GOST 14209-85, ņemot vērā reaktīvās jaudas kompensāciju tīklos līdz 1 kV;

— pilsētu elektrotīklos:

a) ar pieejamajām apakšstacijas tipiskajām slodzes līknēm transformatora jaudas izvēle jāveic saskaņā ar GOST 14209-85;

b) zinot apakšstacijas slodzes veidu, ja tai nav tipisku grafiku, izvēli vēlams izdarīt saskaņā ar metodiskajiem norādījumiem.

Piemērs. Darbnīcu transformatoru apakšstaciju transformatoru skaita un jaudas izvēle pēc šādiem sākotnējiem datiem: Пр = 250 kW, Qp = 270 kvar; ceha elektrisko uztvērēju kategorija pēc elektroapgādes drošuma pakāpes — 3.

Atbilde. Pilna darbnīcas projektēšanas jauda.

No dizaina jauda (377 kV × A) nepieciešamo elektroapgādes drošuma līmeni (3. elektroenerģijas patērētāju kategorija) var uzskatīt par viena transporta apakšstaciju ar transformatora jaudu Snt = 400 kV × A.

Transformatora slodzes koeficients būs

kas atbilst attiecīgajām prasībām.