Примеры решения задач. Задача 6.1. Выбрать мощность двухтрансформаторной подстанции суточный график

Задача 6.1. Выбрать мощность двухтрансформаторной подстанции суточный график, которой приведен на рис. 6.1. Максимальная нагрузка S_max = 17,4 МВА.

Решение.

По формуле (1) определяем среднеквадратичную мощность в относительных единицах:

S_ном = 0,92·17,5= 16,1 МВА

По прил.Б табл. Б. 1 выбираем два трансформатора ТДН – 16000/110.

Данная величина откладывается на графике нагрузки (рис.6.1) в процентах от максимальной нагрузки подстанции.

.

Систематическая нагрузка трансформаторов меньше их номинальной мощности (17,4 < 2·16 = 32), поэтому выбранные трансформаторы проверяются только на аварийную перегрузку.

Коэффициент начальной загрузки по (6.3):

.

Коэффициент максимальной нагрузки:

.

По графику (рис 6.2) при К₁ = 0,9 и t_п = 16 ч (9+3+4) находим

К_2доп = 1,17.

Так как К_2доп > К₂, то трансформатор может систематически перегружаться по данному графику.

Рис 6.2. График ГОСТ -85 (14209-97)

Выбранный трансформатор удовлетворяет условиям работы в нормальном и послеаварийном режимах.

По рассчитанным коэффициентам К_1, К₂ строится двухступенчатый график нагрузок (рис.6.3).

Рис 6.3. Двухступенчатый график нагрузки

Задача 6.2. Выбрать мощность двухтрансформаторной подстанции суточный график, которой приведен на рис. 6.1. Максимальная нагрузка S_max = 18,35 МВА.

Решение.

Рис.6.4 Суточный зимний график полной нагрузки

Таблица 18

Построение графика нагрузок для зимнего периода

Нагрузки	Часы суток
1-7		9-10
Р,%
Рt МВт	5,9	12,5	15,7	15,2	12,5	7,8	10,9	14,1	13,3	11,8	12,5	14,1	13,3	15,7	14,9	10,2	7,9
Q,%
Qt,, Мвар	5,4	7,7	9,5	9,1	7,5	6,6	7,7	8,6	8,4	8,2	8,4	9,2	8,4	9,4	8,9	7,5	6,5
St/ Мва	8,0	14,68	18,35	17,72	14,58	10,22	13,35	16,52	15,73	14,37	15,06	16,84	15,73	18,30	17,36	12,66	10,23
St/ %	0,44	0,80	1,00	0,97	0,79	0,56	0,73	0,90	0,89	0,99	0,82	0,92	0,86	1,00	0,95	0,84	0,61

По формуле (1) определяем среднеквадратичную мощность в относительных единицах:

S_ном = 0,79·18,35= 14,58 МВА

По прил.Б табл. Б. 1 выбираем два трансформатора ТДН – 16000/110.

Данная величина откладывается на графике нагрузки (рис.6.1) в процентах от максимальной нагрузки подстанции.

.

Систематическая нагрузка трансформаторов меньше их номинальной мощности (17,4 < 2·16 = 32), поэтому выбранные трансформаторы проверяются только на аварийную перегрузку.

Коэффициент начальной загрузки по (6.3):

.

Коэффициент максимальной нагрузки:

.

Коэффициент загрузки графика:

=0,79

По графику (рис 6.2) при К₁ = 0,72 и t_п = 9 ч находим

К_2доп = 1,28.

Так как К_2доп > К₂, то трансформатор может систематически перегружаться по данному графику.

При проектировании номинальную мощность каждого трансформатора ГПП двухтрансформаторной подстанции принимают равной 0,7 прогнозируемого расчетного максимума нагрузки подстанции. В этом случае при аварии с одним трансформатором электроснабжение потребителей обеспечивают за счет перегрузки на 40% оставшегося в работе трансформатора. Систематическая перегрузка. Номинальную мощность трансформаторов целесообразно определять с учетом их нагрузочной способности. При допустимых систематических перегрузках расчетный износ изоляции за установленное время (обычно за 1 сут), включающее длительность перегрузок и длительность предшествующей и последующей нагрузок, не должен превосходить нормального износа за такое же время. Все силовые трансформаторы допускают систематические перегрузки, которые зависят от характера суточного графика нагрузки, температуры охлаждающей среды и недогрузки (в летнее время, суточной, сезонной и т. п.).  

Рис. 6. Зависимость кратностей допустимых перегрузок Ка<П силовых трансформаторов с масляным охлаждением от коэффициента заполнения графика нагрузки КЗГ и продолжительности максимума гп м   ис. 7. Зависимости допустимых перегрузок Ка п сухих трансформаторов от коэффициента заполнения графика К3 г и продолжительности максимума Систематическая перегрузка трансформатора с масляным охлаждением типов ТМ, ТМД, ТДТ зависит от особенностей графика нагрузок, который характеризуется коэффициентом заполнения графика Рис. 9. Типовой суточный двухступенчатый прямоугольный график нагрузки трансформатора: X, — коэффициент начальной нагрузки; К2 — коэффициент максимальной нагрузки (перегрузки); /п п — продолжительность перегрузки 2) длительности перегрузки fn. Графики построены для суточного графика нагрузки, преобразованного в эквивалентный двухступенчатый прямоугольник, приведенный на рис. 9 для tn = 0,5; 1; 2; 4; 6; 8; 12 и 24 ч; для постоянных времени нагрева трансформатора 2,5 и 3,5 ч; для эквивалентной температуры охлаждающей среды от —10 до + 40 °С. Таблица 2. Допустимая длительность перегрузки трансформаторов с системами охлаждения М и Д Максимально допустимая систематическая нагрузка определяется при условии, что наибольшая температура обмотки +140 0С, наибольшая температура масла в верхних слоях +95 0С и износ изоляции за время максимальной нагрузки такой же, как при работе трансформатора при постоянной номинальной нагрузке, когда температура наиболее нагретой точки не превышает +108 0С [19]. По полученным значениям К1 и h (ч) при средней температуре охлаждающей среды за время действия графика qохл (0С) по [19, П.I] определют допустимое значение перегрузки. Делается вывод о допустимости систематической перегрузки.  

Дата добавления: 2015-07-16