Уточненный выбор силовых трансформаторов на понижающих подстанциях.

Выбрать трансформаторы на понижающей подстанции (ПС№1) с максимальной мощностью нагрузки на 5-ый год эксплуатации подстанции: P_max = 55 МВт, Q_max = 21,1 Мвар. Графики активной и реактивной мощности характерных суток зимнего и летнего дней приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4 Суточные часовые графики активной и реактивной мощности

Часы суток		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Зима	P,%	45	42	43	44	47	53	63	76	77	72	60	58
	Q, %	43	40	44	45	48	52	63	75	78	74	63	56
Лето	P, %	51	47	48	49	51	51	93	100	97	83	76	72
	Q, %	49	45	48	48	51	60	93	100	97	84	75	71

Продолжение таблицы

Часы суток		12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
Зима	P, %	57	56	60	70	85	100	100	100	94	82	66	58
	Q, %	55	55	62	72	86	95	100	100	93	83	67	56
Лето	P, %	69	69	75	80	88	100	100	97	93	83	67	60
	Q, %	69	69	48	81	91	100	100	97	95	84	65	59

При отключении одного из двух трансформаторов всю нагрузку должен нести оставшийся в работе трансформатор, при этом часть времени суток этот трансформатор будет работать с перегрузкой. Длительность перегрузки может быть определена из эквивалентного по потерям двухступенчатого графика нагрузки. Построим график нагрузки трансформатора в зимние и летние характерные дни. Используем формулу:

.

В результате, получим графики, приведенные в таблице 2.5 и на рисунках 3 и 4. Там же отмечены среднесуточные значения нагрузки.

Таблица 2.5 Суточные часовые графики активной и реактивной мощности

Часы суток		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Зима	S, МВ·А	25,36	24,59	25,1	26,0	27,8	31,3	37,5	45,4	46,2	44,9	35,0	33,3
Лето		28,0	27,6	28,4	28,9	30,2	31,0	55,9	58,9	58,3	57,9	33,4	32,0
Часы суток		12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
Зима	S, МВ·А	31,7	31,2	34,9	35,8	50,1	59,8	58,9	58,9	56,4	47,3	40,5	32,3
Лето		39,2	34,2	35,1	47,0	52,1	58,9	58,9	57,3	56,1	49,9	40,8	35,6

Рисунок 3 График и среднее значение зимней нагрузки ПС

Рисунок 4 График и среднее значение летней нагрузки ПС

Приведем графики, представленные на рисунках 3 и 4 к двухступенчатому виду.

Для зимнего графика

Средняя нагрузка характерных зимних суток подстанции 33,2МВА. Это график нагрузки с одним вечерним максимумом.

Выделим продолжительность большей ступени К₂ для значений нагрузки, больших средней в период вечернего максимума.. Это 6 часов. Построим двухступенчатый график для K₂ = S_max = 58,9 МВА, а K₁ как среднеквадратическое значение оставшейся нагрузки. Оно равно К₁ = 30,3МВА.

Соотношение a + b = c + d.

Рисунок 5 Двухступенчатый график для зимних суток

Таким образом, эквивалентный график нагрузки ПС для зимнего характерного дня имеет большую ступень с мощностью 58,9 МВА и продолжительностью 6 часов.

Для летнего графика

Средняя нагрузка характерных летних суток подстанции 47,7 МВА.

Это график нагрузки с двумя максимумами.

1. Выделим продолжительность большей ступени К₂ для значений нагрузки, больших средней в период вечернего (более длительного) максимума.. Это 7 часов. Построим двухступенчатый график для K₂ = S_max = 58,9 МВА, а K₁ как среднеквадратическое значение оставшейся нагрузки. Оно равно К₁ = 30,6МВА.

Соотношение a + b = c + d.

Рисунок 6 Двухступенчатый график для летних суток

Таким образом, эквивалентный график нагрузки ПС для летнего характерного дня имеет большую ступень с мощностью 58,9 МВА и продолжительностью 7 часов.

По таблице для эквивалентных температур зимнего –20 °С и летнего +20 °С и вида охлаждения трансформаторов:

• Д (ON) коэффициенты перегрузки, соответственно 1,55 и 1,3;

• ДЦ (OF) коэффициенты перегрузки, соответственно 1,5 и 1,3.

По формуле для двух трансформаторов

При максимуме нагрузки зимой S₅=58,9 МВА и летом S₅=58,9 МВА, определяем ориентировочную мощность трансформатора для зимнего и летнего дней. Имеем значения:

• для Д (ON), соответственно 38 и 39,314 МВА;

• для ДЦ (OF), соответственно 38,27 и 39,313 МВА.

Наименьшая подходящая номинальная мощность трансформатора 40 МВА.

Выбираем два трансформатора мощностью по 40 МВА типа ТРДН-40000/110.