2. Выбор и обоснование главной схемы электрических соединений.

Главная схема электрических соединений подстанции - это совокупность основного электрооборудования: трансформаторов, линий электропередач, сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в действительности соединениями. Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части подстанции.

Учитывая, что в задании указано наличие потребителей 1 категории и то, что они должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников питания (перерыв допускается только на время автоматического восстановления питания). Для питания потребителей первой категории принимаются мостиковые схемы. Например, принимаем схему «мостика с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий», которая для ограничения токов короткого замыкания отключена. При аварии на одной из линий автоматически отключается выключатель со стороны поврежденной линии и включается выключатель в перемычке, оба трансформатора остаются работающими. В случае аварии на одном из трансформаторов отключение выключателя приводит к отключению трансформатора и питающей линии. Питание всех потребителей осуществляется от одного работающего трансформатора.

На проходных подстанциях перемычка с выключателем нормально замкнута, через нее осуществляется транзит мощности.

3. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов.

Силовые трансформаторы, установленные на подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии одного напряжения в другое. Выбор числа трансформаторов на подстанции определяется категорийностью потребителей, для питания потребителей первой категории, на подстанциях с двумя трансформаторами, рабочие секции шин низшего напряжения работают раздельно, для ограничения токов короткого замыкания, уменьшаются и облегчаются условия работы аппаратов низшего напряжения. Мощность трансформатора на двухтрансформаторной подстанции выбирается по заданной мощности подстанции. Мощность трансформатора на подстанции в соответствии с /3/ ориентировочно определяется:

S_HT = (0,65-0,7)S_мак ; (3.1)

где S_HT - номинальная мощность трансформатора;

S_мак - максимальная нагрузка подстанции с учетом компенсирующих устройств.

S_max = ; (3.2)

где Р_мак - максимальная активная мощность, МВт;

Q _мак - максимальная реактивная мощность подстанции, MBAp;

Q_ку - мощность компенсирующих устройств, устанавливаемых на подстанции, МВАр.

Q_мак = P_мак*tg φ; (3.3)

О_ку = Q_мак – Q_э; (3.4)

Q_э = P_мак*tg φ_э; (3.5)

где Q_э - реактивная мощность, передаваемая из сети энергосистемы в часы наибольшей активной нагрузки системы.

tg φ – рассчитывается по заданному cos φ,

tg φ = ;

tg φ_э - базовое значение коэффициента реактивной мощности, равное 0,3 при питании подстанции на напряжении 110-150 кВ, tg φ_э = 0.4 – для питания подстанции напряжения 220 кВ.

Расчетная мощность трансформатора, полученная по формуле 3.1, округляется до ближайшей стандартной мощности по шкале: ГОСТ 11920 - 85, ГОСТ 12965 - 85.

Затем выбранный трансформатор проверяется на аварийную перегрузочную способность по ГОСТ 14209 - 85:

Sнт*k_2≥S_мак; (3.6)

где k2 - коэффициент аварийной перегрузки при отключении одного из трансформаторов во время аварии, определяется по таблицам аварийных перегрузок, который зависит от коэффициента начальной нагрузки (k1), средней годовой температуры охлаждающей среды во время аварии (t_охл), длительности перегрузки (h), а также от системы охлаждения и мощности трансформатора.

В соответствии с /3/ k2 = 1,4 при соблюдении следующих условий: когда нагрузка трансформаторов до и после аварийной перегрузки не превышала 0,9 от его паспортной мощности, его возможно перегружать в срок до 5 суток на 40%, но при этом продолжительность перегрузки в каждые сутки не должна превышать 6 часов.

Коэффициент начальной нагрузки определяется как:

К1 = S_мак/n*S_нт ; (3.7)

К1- должен быть меньше чем 0.9

Затем все данные выбранного трансформатора сводятся в таблицу №1

Таблица №1:

тип тр-ра	Uвн	Uнн	Uсн	Uк%	Pкз	Pхх	S,МВА	Высота тр-ра	Ширина тр-ра	Длина тр-ра