5 Вибір трансформаторів та схем підстанцій

Понижуючі підстанції призначені для розподілу енергії по мережі НН і створення пунктів з'єднання мережі ВН (комутаційних пунктів). Визначальною для вибору місця розміщення підстанції є схема мережі НН, для живлення якої призначена дана підстанція. Оптимальна потужність і радіус дії підстанції визначаються щільністю навантажень в районі її розміщення і схемою мережі НН. При великій щільності навантажень, складній і розгалуженій мережі НН слід розглядати доцільність збільшення кількості підстанцій ВН для підвищення надійності живлення і зниження вартості споруди мережі НН.

Класифікація підстанцій по їх місцю і способу приєднання до мережі нормативними документами не встановлена. Виходячи з типів конфігурації можливих схем приєднання підстанцій, що застосовуються, їх можна поділити на такі :

- тупикові – живляться по одній або двох радіальних лініях;

- відгалужувальні – приєднані до одній або двох ЛЕП, що проходить, на відгалуженнях;

-прохідні – приєднані до мережі шляхом входу однієї лінії з двостороннім живленням;

- вузлові – приєднані до мережі не менше чим по трьом живлячим лініям.

Відгалужувальні і прохідні підстанції об'єднують терміном проміжні, який визначає розміщення підстанцій між двома центрами живлення мережі (або вузловими підстанціями).

Прохідні вузлові підстанції, через шини яких здійснюються перетікання потужності між окремими точками мережі, називаються транзитними.

У літературі і деяких нормативних документах використовується також термін опорна підстанція, під яким, як правило, мають на увазі підстанції вищого ступеня напруги (наприклад станції 220/110 кВ при розгляді мережі 110 кВ).

Одним з найважливіших принципів побудови мережі, що забезпечують вимоги надійності і мінімуму приведених витрат, є уніфікація конструктивних рішень по підстанціях. Необхідною умовою для цього є типізація головних схем електричних з'єднань, що визначають технічні рішення при проектуванні і споруді підстанцій.

Головна схема електричних з'єднань підстанції вибирається з використанням типових схем РУ 35 – 750кВ, затверджених Міненерго СРСР і узгоджених з Держбудом СРСР. Нетипова головна схема може застосуються тільки за наявності техніко-економічних обгрунтувань. Зазвичай нетипові схеми застосовуються при реконструкції підстанцій, що діють.

У відповідності з практикою проектування, потужність трансформаторного обладнання на понижуючих підстанціях може вибиратися за умови допустимого перенавантаження у післяаварійних режимах до 40% (на період максимуму загальної добової продовженості не більше 5 годин на протязі не більше 6 діб).

,

де n_T  2 – число однотипних трансформаторів, установлених на підстанції.

У складі навантаження підстанцій є споживачі 1-ої категорії, тому установлених трансформаторів має бути не менше двох. Установка трьох і більше трансформаторів дозволяє помітно знизити їх сумарну потужність порівняльно з установкою двох трансформаторів, але приведені витрати на підстанцію в цілому виявляються більшими внаслідок росту питомих витрат (на 1 кВА).

Проведемо розрахунок по вибору трансформаторів на підстанції вузла 91.

МВА.

За [4,табл. 6.9] обираємо трансформатор ТМН-25000/110 потужністю 25 МВА. Для вузлів 92-95 вибір проводиться аналогічно. Результати вибору трансформаторів і їх паспортні дані представлені в таблиці 4.1.

Таблиця 5.1 – Результати вибору трансформаторів на підстанціях

№ вузла	Тип	Sном, МВА	Границі регулювання	Uном обмоток, кВ			uk		Pk		Pх		Iх		R		X		Qх
				ВН	НН	%		кВт		кВт		%		Ом		Ом		квар
91	ТРДН-25000/110	25	91,78%	115	6,3/6,5; 6,3/10,5	10,5		120		27		0,7		2,54		55,9		175
92	ТРДН-25000/110	25	91,78%	115	6,3/6,5; 6,3/10,5	10,5		120		27		0,7		2,54		55,9		175
93	ТДН- 10000/110	10	91,78%	115	6,6; 11	10,5		60		14		0,7		7,95		139		70
94	ТРДН-25000/110	25	91,78%	115	6,3/6,5; 6,3/10,5	10,5		120		27		0,7		2,54		55,9		175
95	ТДН- 16000/110	16	91,78%	115	6,5; 11	10,5		85		19		0,7		4,38		86,7		112

Вибір схем підстанцій проводиться за методикою викладеною в [1,3].

Основні вимоги до головних схем підстанцій:

1. Схема повинна забезпечувати надйне живлення приєднаних споживачів в нормальному, ремонтному та післяаварійному режимах у відповідності з категоріями споживачів.

2. Схема повинна забезпечувати надійність транзиту потужності через підстанцію в нормальному, ремонтному та післяаварійному режимах у відповідності з його значенням для ділянки мережі, що розглядається.

3. Схема повинна бути по можливості простою, наглядною, економічною та забезпечувати засобами автоматики відновлення живлення споживачів в післяаварійній ситуації без втручання обслуговуючого персоналу.

4. Схема повинна допускати поетапний розвиток РП з переходом від одного етапу до іншог без значних робіт по реконструкції та перерв електропостачання споживачів.

5. Кількість одночасно спрацьовуюсих вимикачів в межах одного РП повинна бути не більше двох при пошкодженні лінії та не більше чотирьох при пошкодженні трансформатора.

Враховуючи дані положення було обрано схеми підстанцій. Результати вибору заносимо до таблиці 5.2.

Таблиця 5.2 – Результати вибору схем підстанцій

№ сх	№ вузла	Назва схеми
1	91	Місток з вимикачем в перемичці та вимикачами в колах трансформаторів
	92	Місток з вимикачем в перемичці та вимикачами в колах трансформаторів
	93	Місток з вимикачем в перемичці та вимикачами в колах трансформаторів
	94	Місток з вимикачем в перемичці та вимикачами в колах трансформаторів
	95	Місток з вимикачем в перемичці та вимикачами в колах трансформаторів