Transformatorske postaje v napajalnih sistemih
Področja uporabe eno- in dvotransformatorskih postaj
Praviloma se uporabljajo eno- in dvotransformatorski napajalni sistemi... Uporaba treh transformatorskih postaj povzroča dodatne kapitalske stroške in povečuje letne obratovalne stroške. Tri transformatorske postaje se redko uporabljajo kot prisilna rešitev pri rekonstrukciji, širitvi transformatorske postaje, z ločenim sistemom napajanja električnih in svetlobnih bremen, pri napajanju močno izmeničnih bremen.
Transformatorske postaje z enim transformatorjem 6-10 / 0,4 kV se uporabljajo za napajanje bremen, ki omogočajo prekinitev napajanja za obdobje največ 1 dan, kar je potrebno za popravilo ali zamenjavo poškodovanega elementa (oskrba porabnikov energije). kategorije III), kot tudi za napajanje porabnikov energije kategorije II, ob upoštevanju zmanjšanja napajanja s mostički sekundarne napetosti ali ob prisotnosti zaloge transformatorjev.
Transformatorske postaje z enim transformatorjem so uporabne tudi v smislu, da če delovanje podjetja spremljajo obdobja nizke obremenitve, je mogoče zaradi prisotnosti mostičkov med transformatorskimi postajami izklopiti del sekundarnega napetostnega transformatorja, s čimer ustvarjanje ekonomsko smotrnega načina delovanja transformatorjev .
Ekonomičen način obratovanja transformatorjev razumemo kot način, ki zagotavlja minimalne izgube moči v transformatorjih. V tem primeru je rešen problem izbire optimalnega števila delovnih transformatorjev.
Takšne transformatorske postaje so lahko ekonomične v smislu največje konvergence napetosti 6-10 kV do porabnikov energije, zmanjšanja dolžine omrežij na 1 kV zaradi decentralizacije transformacije električne energije. V tem primeru je problem rešen v korist uporabe dveh enojnih transformatorjev v primerjavi z eno transformatorsko postajo z dvema transformatorjema.
Transformatorske postaje z dvema transformatorjema se uporabljajo s prevlado električnih porabnikov kategorij I in II. V tem primeru je moč transformatorjev izbrana tako, da ko eden od njih zapusti delo, bo drugi transformator z dovoljeno preobremenitvijo prevzel obremenitev vseh porabnikov (v tem primeru je možno začasno izklopiti električne porabnike kategorije III). Takšne razdelilne postaje so zaželene tudi, ne glede na kategorijo uporabnikov, ob neenakomernem dnevnem ali letnem razporedu obremenitve.V teh primerih je ugodno spremeniti priključno moč transformatorjev, na primer ob sezonskih obremenitvah ena ali dve izmeni delujeta z bistveno drugačno izmensko obremenitvijo.
Napajanje Naselje, okrožje mesta, delavnica, skupina delavnic ali celotno podjetje je lahko opremljeno z eno ali več transformatorskimi postajami. Možnost izgradnje eno- ali dvotransformatorskih RTP je določena kot rezultat tehnično-ekonomske primerjave več možnosti za napajalni sistem ... Kriterij za izbiro možnosti so minimalni zmanjšani stroški za izgradnjo sistem napajanja. Primerjane možnosti naj bi zagotovile zahtevano raven zanesljivosti napajanja.
V sistemih oskrbe z električno energijo industrijskih podjetij se najpogosteje uporabljajo naslednje zmogljivosti transformatorjev: 630, 1000, 1600 kV × A, v električnih omrežjih mest - 400, 630 kV × A. Praksa načrtovanja in delovanja je pokazala, je treba uporabiti isto vrsto transformatorjev z enako močjo, saj njihova raznolikost povzroča neprijetnosti pri vzdrževanju in povzroča dodatne stroške popravil.
Izbira moči transformatorjev na transformatorskih postajah
V splošnem se izbira močnostnih transformatorjev opravi na podlagi naslednjih osnovnih vhodnih podatkov: ocenjena obremenitev napajalnega objekta, trajanje maksimalne obremenitve, stopnja naraščanja obremenitev, stroški električne energije, nosilnost transformatorjev in njihova ekonomska obremenitev.
Glavno merilo za izbiro enote moči transformatorjevelektrična podpostaja je, tako kot pri izbiri števila transformatorjev, minimum zmanjšanih stroškov, pridobljen na podlagi tehnične in ekonomske primerjave možnosti.
Približno se lahko izbira enote moči transformatorjev izvede glede na specifično konstrukcijsko gostoto obremenitve (kV × A / m2) in polno konstrukcijsko obremenitev mesta (kV × A).
S specifično gostoto obremenitve do 0,2 kV × A / m2 in skupno obremenitvijo do 3000 kV × A je priporočljivo uporabiti 400 transformatorjev; 630; 1000 kVA s sekundarno napetostjo 0,4 / 0,23 kV. Pri specifični gostoti in skupni obremenitvi nad navedenimi vrednostmi so transformatorji z močjo 1600 in 2500 kVA bolj ekonomični.
Vendar ta priporočila niso dovolj utemeljena zaradi hitro spreminjajočih se cen električne opreme in predvsem TP.
V projektni praksi so transformatorji transformatorskih postaj pogosto izbrani glede na projektno obremenitev objekta in priporočene koeficiente ekonomske obremenitve transformatorjev Kze = СР / Сн.т., v skladu s podatki v tabeli.
Priporočeni faktorji obremenitve transformatorjev za delavnico TP
Faktor obremenitve transformatorja Vrsta transformatorske postaje in narava obremenitve 0,65 ... 0,7 Dve transformatorski transformatorski postaji s prevladujočo obremenitvijo kategorije I 0,7 ... 0,8 Enotne transformatorske transformatorske postaje s prevladujočo obremenitvijo kategorije II v prisotnosti medsebojne redundance v mostovih z drugimi transformatorskimi postajami na sekundarni napetosti 0,9 ... 0,95 transformatorske postaje z obremenitvijo kategorije III ali s prevladujočo obremenitvijo kategorije II z možnostjo uporabe zaloge transformatorjev
Pri izbiri moči transformatorjev je pomembno pravilno upoštevati njihovo nosilnost.
Pod nosilnostjo transformatorja se iz izračuna toplotne obrabe izolacije transformatorja razume niz dovoljenih obremenitev, sistematičnih in zasilnih preobremenitev. Če ne upoštevate nosilnosti transformatorjev, lahko pri izbiri neupravičeno precenite njihovo nazivno moč, kar je ekonomsko nesmotrno.
V večini transformatorskih postaj se obremenitev transformatorjev spreminja in dolgo časa ostaja pod nazivno. Pomemben del transformatorjev je izbran ob upoštevanju načina po izrednih dogodkih, zato običajno dolgo ostanejo pod obremenitvijo. Poleg tega so energetski transformatorji zasnovani za delo pri dovoljeni temperaturi okolja + 40 ° C. Pravzaprav delujejo v normalnih pogojih pri temperaturah okolice do 20 ... 30 ° C. Zato je močnostni transformator v določenem trenutku je mogoče preobremeniti ob upoštevanju zgoraj navedenih okoliščin, ne da bi poškodovali uveljavljeno življenjsko dobo (20 ... 25 let).
Na podlagi študij različnih načinov delovanja transformatorjev je bil razvit GOST 14209-85, ki ureja dovoljene sistemske obremenitve in zasilne preobremenitve električnih oljnih transformatorjev za splošno uporabo z zmogljivostjo do 100 mV × A, vključno z vrstami hlajenja M, D , DC in C ob upoštevanju temperature medija.
Za določitev sistematičnih obremenitev in izrednih preobremenitev v skladu z GOST 14209-85 je treba poznati tudi začetno obremenitev pred preobremenitvijo in trajanje preobremenitve. Ti podatki so določeni iz dejanske krivulje začetne obremenitve (navidezna moč ali tok), pretvorjene v toplotni ekvivalent v pravokotni dvo- ali večstopenjski krivulji.
Zaradi potrebe po dejanski izvirni krivulji obremenitve se lahko izvede izračun dovoljenih obremenitev in preobremenitev v skladu z obstoječimi transformatorskimi postajami, da se preveri dopustnost obstoječega razporeda obremenitev, kot tudi določi možne možnosti dnevnih razporedov z maksimalne vrednosti faktorjev obremenitve v prejšnjem trenutku preobremenitvenega načina in v preobremenitvenem načinu.
Na stopnjah načrtovanja transformatorske postaje je mogoče uporabiti tipične krivulje obremenitve ali v skladu s priporočili, predlaganimi tudi v GOST 14209-85, izbrati moč transformatorja glede na pogoje zasilne preobremenitve.
Nato se za transformatorske postaje, kjer je možna zasilna preobremenitev transformatorjev (dvotransformatorska, enotransformatorska z rezervnimi priključki na sekundarni strani), če sta znani računska obremenitev mesta Sp in koeficient dopustne zasilne preobremenitve Kz.av. Nazivna moč transformatorja je določena kot
Univerza za uporabne vede = Sp / Kz.av
Upoštevati je treba tudi, da je obremenitev transformatorja, ki presega njegovo nazivno moč, dovoljena le, če je hladilni sistem transformatorja v dobrem delovnem stanju in je popolnoma vključen.
Tipični grafi so trenutno zasnovani za omejeno število obremenitvenih vozlišč.
Ker je izbira števila in moči transformatorjev, zlasti potrošniških postaj 6-10 / 0,4-0,23 kV, pogosto odvisna predvsem od ekonomskega dejavnika, je nujno upoštevati kompenzacijo jalove moči v električnih omrežjih uporabnik.
S kompenzacijo reaktivne moči v omrežjih do 1 kV je mogoče zmanjšati število transformatorskih postaj 10 / 0,4, njihovo nazivno moč. To je še posebej pomembno za industrijske uporabnike, v omrežjih do 1 kV, ki morajo kompenzirati pomembne vrednosti jalove obremenitve. Obstoječa metodologija za načrtovanje kompenzacije reaktivne moči v električnih omrežjih industrijskih podjetij in pomeni izbiro zmogljivosti kompenzacijskih naprav s hkratno izbiro števila transformatorjev transformatorske postaje in njihove zmogljivosti.
Tako, ob upoštevanju zgoraj navedenega, kompleksnost neposrednih ekonomskih izračunov, glede na hitro spreminjajoče se kazalnike stroškov izgradnje RTP in stroškov električne energije, pri načrtovanju novih in rekonstrukcija obstoječih RTP 6-10 / 0, 4 -0,23 kV, močnostni transformator lahko izberete na naslednji način:
— v industrijskih omrežjih:
a) izberite enoto moči transformatorjev v skladu s priporočili za specifično gostoto projektirane obremenitve in polno projektno obremenitev objekta;
b) število transformatorjev transformatorskih postaj in njihova nazivna moč je treba izbrati v skladu s smernicami za projektiranje kompenzacijo jalove moči v električnih omrežjih industrijskih podjetij;
c) izbiro moči transformatorjev je treba izvesti ob upoštevanju priporočenih faktorjev obremenitve in dopustnih zasilnih preobremenitev transformatorjev;
d) ob prisotnosti tipičnih razporedov obremenitev je treba izbiro opraviti v skladu z GOST 14209-85, ob upoštevanju kompenzacije reaktivne moči v omrežjih do 1 kV;
— v mestnih električnih omrežjih:
a) z razpoložljivimi značilnimi krivuljami obremenitve transformatorske postaje je treba izbrati moč transformatorja v skladu z GOST 14209-85;
b) če poznamo vrsto obremenitve transformatorske postaje, je v odsotnosti tipičnih urnikov priporočljivo izbrati v skladu z metodološkimi navodili.
Primer. Izbira števila in zmogljivosti transformatorjev transformatorskih postaj delavnice glede na naslednje začetne podatke: Пр = 250 kW, Qp = 270 kvar; kategorija električnih sprejemnikov delavnice glede na stopnjo zanesljivosti napajanja - 3.
Odgovori. Polna zasnova zmogljivosti delavnice.
Od oblikovalska moč (377 kV × A) zahtevano stopnjo zanesljivosti oskrbe z električno energijo (kategorija 3 porabnikov električne energije) lahko vzamemo kot enotransportno transformatorsko postajo z močjo transformatorja Snt = 400 kV × A.
Faktor obremenitve transformatorja bo
ki izpolnjuje ustrezne zahteve.