Izbira števila in moči transformatorjev

Pravilna izbira števila in zmogljivosti transformatorjev v transformatorskih postajah industrijskih podjetij je eno od pomembnih vprašanj oskrbe z električno energijo in gradnje racionalnih omrežij. V normalnih pogojih morajo transformatorji napajati vse uporabnike podjetja pri nazivni obremenitvi.

Število transformatorjev v postaji je določeno z zahtevo po zanesljivosti napajanja. Pri tem pristopu je najboljša možnost namestitev dveh transformatorjev, ki zagotavljata neprekinjeno napajanje. uporabniki delavnic katere koli kategorije… Če pa so v servisu nameščeni samo sprejemniki kategorije II in III, potem so običajno bolj ekonomične enotransformatorske postaje.

Pri načrtovanju omrežij v instalaciji se vgradnja enotransformatorskih postaj izvaja v primeru, da je po nizkonapetostnem omrežju zagotovljeno kratko stikanje potrošnikov, pa tudi, ko je možno v določenem času zamenjati poškodovan transformator.

riž. 1 Sheme delavniškega napajanja z enim (a) in dvema (b) transformatorjema

Dvotransformatorske postaje se uporabljajo pri znatnem številu uporabnikov kategorije II ali ob prisotnosti uporabnikov kategorije I. Poleg tega so priporočljive dvotransformatorske postaje z neenakomernim dnevnim in letnim razporedom obremenitve podjetja, s sezonskim načinom delovanja s pomembno razliko v izmenski obremenitvi. Potem, ko se obremenitev zmanjša, se eden od transformatorjev izklopi.

Problem izbire števila transformatorjev je v izbiri med dvema možnostma (sl. 1 a in b) možnosti z najboljšimi tehničnimi in ekonomskimi kazalci. Optimalna različica napajalne sheme je izbrana na podlagi primerjave zmanjšanih letnih stroškov za vsako možnost:

Γi = Ce, i + kn, eKi + Yi,

kjer Ce, i — obratovalni stroški i-te možnosti, kn, e — standardni faktor učinkovitosti, Ki — kapitalski stroški i-te možnosti, Ui — izgube porabnikov zaradi prekinitve napajanja.

Opozoriti je treba, da je v primeru sl. 1 (a) pride do popolnega izpada električne energije in tukaj ni mogoče upoštevati napajanja porabnikov preko rezervnega voda za napetost 0,4 kV, saj je takšno vezje podobno dvotransformatorskemu, vendar s slabšim delovanjem zaradi na dolg vod od 0,4 kV...

Pri primerjavi možnosti igra pomembno vlogo vprašanje prihodnjega razvoja podjetja. Če so na primer v trgovini trenutno samo uporabniki iz druge kategorije, potem je smiselno razmisliti o možnostih. Ampak, če je po enem letu načrtovana ponovna oprema proizvodnje in se v trgovini pojavijo potrošniki prve kategorije, potem je seveda treba izbrati možnost z dvema transformatorjema.

Vgradnja dveh transformatorjev načeloma zagotavlja zanesljivo napajanje porabnikov. To pomeni, da ob poškodbi enega transformatorja drugi ob upoštevanju preobremenitvene sposobnosti zagotavlja 100% zanesljivost napajanja v času, ki je potreben za popravilo transformatorja.

Toda obstajajo primeri, ko moč obstoječih dveh transformatorjev postane nezadostna za napajanje vseh sprejemnikov, na primer pri namestitvi močnejše opreme, spreminjanju načina delovanja električnih sprejemnikov itd. Nato se upoštevajo možnosti vgradnje močnejših transformatorjev v RTP ali vgradnje tretjega transformatorja za pokrivanje povečane moči.

Druga možnost se zdi boljša, saj se zanesljivost transformatorske postaje poveča, ni potrebe po prodaji starih transformatorjev, kapitalski stroški namestitve tretjega transformatorja pa so praviloma veliko nižji kot pri ponovnem opremljanju celotne transformatorske postaje. .

Toda ta možnost ni vedno mogoča, na primer z gostim razvojem ozemlja podjetja preprosto morda ni dovolj prostora za dodaten transformator. Po drugi strani pa je vezje precej zapleteno, kar morda ne bo mogoče, če transformatorja delujeta vzporedno. Zato se obravnava možnosti izvaja za vsak primer posebej.

Poleg zahtev glede zanesljivosti je treba pri izbiri števila transformatorjev upoštevati način delovanja sprejemnikov. Na primer, z nizkim faktorjem polnjenja krivulje obremenitve je ekonomsko možno namestiti ne enega, temveč dva transformatorja.

Vklopljeno velike transformatorske postaje, GPP, praviloma je število transformatorjev izbrano največ dva. To je predvsem posledica dejstva, da je strošek stikalne opreme na strani višje napetosti podjetja primerljiv s stroškom transformatorja.

Izbira transformatorjev po moči

Priporočljivo je izbrati moč GPP transformatorjev in transformatorjev v delavnicah (razen v primerih močno spremenljivega razporeda obremenitev), priporočljivo je izbrati povprečno obremenitev za najbolj obremenjeno izmeno, čemur sledi preverjanje in prilagoditev glede na specifično porabo električne energije enota proizvodnje, pridobljena kot rezultat študij električnih obremenitev podjetij.

Za neprekinjeno napajanje bremen prve in druge kategorije je priporočljivo namestiti dva transformatorja s faktorjem obremenitve v normalnem načinu 0,6 - 0,7 na GPP industrijskih podjetij.

Za transformatorje komercialnih postaj je priporočljivo vzeti naslednje faktorje obremenitve: dvojni transformator s prevladujočo obremenitvijo prve kategorije - 0,65 - 0,7, enojni transformator s prevladujočo obremenitvijo druge kategorije in redundanco za sekundarne napetostne mostičke - 0,7 - 0,8.

Število in zmogljivost delavnicskih transformatorjev je treba izbrati na podlagi tehničnih in ekonomskih izračunov. Hkrati se lahko v prvem približku moč transformatorjev v omrežjih z napetostjo 380 V vzame na podlagi naslednjih specifičnih gostot obremenitve: do 1000 kVA pri gostotah do 0,2 kV-A / m2, 1600 kVA pri gostotah 0,2 — 0,3 kVA / m2, 1600 — 2500 kVA pri gostotah 0,3 kVA / m2 in več.

Lestvica standardnih moči močnostnih transformatorjev

Pri nas je sprejeta enotna lestvica transformatorskih zmogljivosti. Izbira racionalnega merila je ena glavnih nalog pri optimizaciji industrijskih elektroenergetskih sistemov. Danes obstajata dve jakostni lestvici: s korakom 1,35 in s korakom 1,6. To pomeni, da prva lestvica vključuje moči: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 kVA itd., Druga pa 100, 160, 250, 400, 630, 1000 kVA itd. Transformatorji prvega lestvice moči se trenutno ne proizvajajo in se uporabljajo na že obstoječih transformatorskih postajah, druga lestvica moči pa se uporablja za načrtovanje novih transformatorskih postaj.

Upoštevati je treba, da je glede na obremenitev transformatorja ugodnejša lestvica s koeficientom 1,35. Na primer, ko dva transformatorja delujeta s faktorjem obremenitve 0,7, ko je eden od njiju izklopljen, je drugi preobremenjen za 30%. Ta način delovanja ustreza zahtevam delovnih pogojev transformatorja. Na ta način se lahko njegova moč v celoti izkoristi.

Pri dovoljeni preobremenitvi 40 % pride do podizkoriščenosti instalirane moči transformatorjev z lestvico 1,6.

Predpostavimo, da dva transformatorja transformatorske postaje delujeta ločeno in je obremenitev vsakega 80 kVA, ko je eden od njih odklopljen, mora drugi zagotoviti obremenitev 160 kVA.Možnost namestitve dveh transformatorjev 100 kVA ni sprejemljiva. , saj bo v tem primeru preobremenitev 60 %, ko en transformator ne deluje. Pri vgradnji transformatorjev 160 kVA to povzroči njihovo obremenitev v normalnem načinu le za 50%.

Pri uporabi lestvice s korakom 1,35 lahko namestite transformatorje z zmogljivostjo 135 kVA, potem bo njihova obremenitev v normalnem načinu 70%, v sili pa ne bo večja od 40%.

Na podlagi tega primera lahko vidite, da je lestvica s korakom 1,35 bolj racionalna. In približno 20% moči proizvedenih transformatorjev se ne uporablja. Možna rešitev tega problema je vgradnja dveh transformatorjev na transformatorsko postajo z različno močjo. Vendar te rešitve ni mogoče šteti za tehnično racionalno, saj ob izločitvi transformatorja z večjo močjo preostali transformator ne bo pokril celotne obremenitve delavnice.

Postavlja se naravno vprašanje: kaj je razlog za selitev v nov nabor zmogljivosti? Odgovor je očitno v zmanjšanju raznolikosti zmogljivosti za poenotenje opreme: ne samo transformatorjev, ampak tudi v njihovi neposredni bližini (stikala, stikala za izklop tovora, odklopniki itd.).

Na podlagi vsega povedanega se izbira števila in moči transformatorjev za napajanje tovarniških postaj izvede na naslednji način:

1) število transformatorjev transformatorske postaje se določi na podlagi zanesljivosti oskrbe z električno energijo ob upoštevanju kategorije sprejemnikov;

2) izbrane so najbližje možnosti za napajanje izbranih transformatorjev (ne več kot tri), ob upoštevanju njihove dovoljene obremenitve v normalnem načinu in dovoljene preobremenitve v zasilnem načinu;

3) ekonomsko izvedljiva rešitev je določena z začrtanimi možnostmi, sprejemljivimi za posebne pogoje;

4) upošteva se možnost razširitve oziroma razvoja transformatorske postaje in se obravnava vprašanje možne vgradnje močnejših transformatorjev na istih temeljih oziroma se predvideva možnost razširitve transformatorske postaje s povečanjem števila transformatorjev.