2. Выбор числа и мощности главных понизительных трансформаторов.

На районных понизительных подстанциях число трансформаторов в большинстве случаев принимается равным двум. Однотрансформаторные подстанции могут применяться для питания неответственных потребителей, чаще всего в сельской местности, при возможности обеспечения послеаварийного питания нагрузок первой категории по связям вторичного напряжения с соседних подстанций или других источников питания.

Подстанции с числом трансформаторов более двух применяются по условиям дальнейшего роста нагрузок или обеспечения высокой надежности питания особо ответственных потребителей с соответствующим технико-экономическим обоснованием.

Рекомендуется применять трехфазные трансформаторы. При очень большой мощности, на которую не выпускается трехфазные трансформаторы, или если имеются ограничения при транспортировке, применяются группы из двух трехфазных или трех однофазных трансформаторов.

В зависимости от напряжений и мощности подключаемых потребителей применяются двухобмоточные трансформаторы (на два напряжения ВН/НН), трехобмоточные или автотрансформаторы (на три напряжения ВН/СН/НН)

Двухобмоточные трансформаторы мощностью выше 25 МВА выпускаются с расщепленной обмоткой НН.

Выбор номинальной мощности трансформатора производится с учетом его перегрузочной способности:

(2.1)

где S_НОМ.Т - номинальная мощность трансформатора;

S_{РАСЧ. Т} - расчетная мощность трансформатора.

(2.2)

где S_{ТР.РАСЧ} - суммарная расчетная мощность, передаваемая через трансформаторы (трансформируемая);

k_{П. ав} - допускаемый коэффициент перегрузки трансформаторов в аварийном режиме.

При трехобмоточных трансформаторах S_{ТР.РАСЧ} определяется суммарной нагрузкой потребителей среднего и низшего напряжений (СН и НН).

Допускаемый коэффициент перегрузки принимается k_{П. АВ} =1,4 (ГОСТ 1429-85). Такая перегрузка допустима не более 5 суток при условии, что длительность максимума нагрузки не более 6 часов в сутки.

При выборе автотрансформаторов следует иметь в виду, что мощность обмотки НН не может быта больше типовой мощности S_ТИП. Типовая мощности составляет часть номинальной мощности, которая определяется коэффициентом выгодности Квыг (или коэффициентом типовой мощности К_ТИП).

К_ТИП = К_ВЫГ = S_ТИП/S_НОМ = (U_ВН – U_СН)/U_ВН (2.3)

После выбора номинальной мощности трансформатора определяется фактический коэффициент загрузки в номинальном и аварийном режиме (Кз.н и Кз.ав) и проверяется выполнение условия:

(2.4)

(2.5)

Для автотрансформаторов дополнительно проверяется загрузка обмотки НН:

К_З.Н = S_НН/(2хS_ТИП); К_З.АВ = S_НН/S_ТИП (2.6)

В пояснительной записке приводятся паспортные данные выбранных трансформаторов по справочной литературе (10 – 15).

3. Составление схемы подстанции с распределением отходящих линий по секциям и трасформаторам.

Проектирование главной схемы электрических соединений включает в себя два последовательных этапа:

1) составление структурной схемы (блок-схемы);

2) выбор схем электрических соединений распределительных устройств (РУ) всех напряжений подстанции.

В блок-схеме распределительное устройство одного напряжения изображается прямоугольником с соответствующей надписью внутри (например: РУ-220 кВ). На блок-схеме изображаются питающие линии, связывающие РУ высшего напряжения с источником питания, а также отходящие линия к потребителям от РУ всех напряжений. На блок-схеме изображаются трансформаторы или автотрансформаторы, связывающие между собой РУ всех напряжений. Пример блок-схемы РПП представлен на рис.1.

Рис.1. Блок-схема РПП

Выбор схем распределительных устройств всех напряжений осуществляется в соответствии с рекомендациями [16,17]. Следует иметь в виду, что на данном этапе выбираются только схемы РУ ВН и РУ СН. Распределительное устройство НН. как правило, выполняется всегда, по схеме одиночной секционированной системы сборных шин (или двух секционированных систем шин, если главные трансформаторы имеют расщепленные вторичные обмотки). Окончательно формирование РУ НН осуществляется в соответствии со схемами первичной коммутации ячеек КРУ после выбора последних в разделе 5.

После составления схемы подстанции целесообразно рассмотреть возможные нормальные аварийные и послеаварийные режимы, положение коммутационных аппаратов в разных режимах. На основании такого анализа выбираются расчетные режимы для определения токов короткого замыкания и выбора оборудования.

На этапе выбора схем целесообразно также решить вопрос о том, какого типа (открытого или закрытого) будут выполнены РУ всех напряжений подстанции. Хотя этот вопрос и относится к разделу конструктивного выполнения, он во многом предопределяет выбор аппаратов и ошиновки подстанции.