4. Выбор силовых трансформаторов и автотрансформаторов и расчет потерь мощности в трансформаторах и автотрансформаторах
Нагрузки подстанций одинаковы в обоих вариантах задания, выбор трансформаторов и автотрансформаторов будет одинаков для обоих вариантов. Результаты по выбору трансформаторов и автотрансформаторов сводим в таблицы 4.1 и 4.2.
Выбор схемы рабочего заземления нейтрали электроустановок, в соответствии с ПУЭ, должен осуществляться с учётом бесперебойности электроснабжения приёмников электроэнергии, безопасности системы, надёжности сетей, минимума потерь электроэнергии, возможности ограничения коммутационных перенапряжений, снижения электромагнитных влияний на линии связи, избирательности действия релейной защиты и простоты её выполнения, возможности удержания ЛЭП в работе, предотвращения развития в сети феррорезонансных явлений, возможности дальнейшего развития системы без значительной реконструкции и др.
Наибольшее распространение в системах высокого напряжения получили системы с эффективно заземлённой нейтралью. В них нейтраль заземляется наглухо только у части трансформаторов, с таким расчётом, чтобы при коротком замыкании напряжение неповреждённых фаз относительно земли было менее 1.4UФ, а ток однофазного короткого замыкания в любой точке системы был менее 60% тока трёхфазного короткого замыкания в той же точке. В таких системах кратность внутренних перенапряжений k=UВН/ UФ в момент к.з. менее 2,5 .
Глухое и эффективное заземление нейтрали предупреждает возникновение в системе перенапряжений больших значений, приводит к облегчению изоляции по отношению к земле, а следовательно, к уменьшению затрат на сооружение, причём экономия увеличивается с ростом напряжения.
Таблица 4.1 Выбор силовых трансформаторов и определение потерь мощности в режимах наибольших и наименьших нагрузок |
|||||
Параметры |
Ед. изм. |
ПС А-9 |
ПС 9-11 |
ПС 9-12 |
ПС 0-10 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Активная мощность ПС в час наибольших нагрузок (ТЗ), Рi |
МВт |
16,4 |
12 |
2 |
2 |
Коэффициент мощности нагрузки (ТЗ), tg φi |
о.е. |
0,4 |
0,38 |
0,37 |
0,39 |
Реактивная
мощность ПС в час наибольших нагрузок,
|
МВАр |
6,56 |
4,56 |
0,74 |
0,78 |
Число трансформаторов в узле, К |
шт. |
2 |
2 |
2 |
2 |
Р асчетная трансформируемая мощность,
|
МВА |
17,6 |
12,8 |
2,11 |
2,14 |
К |
о.е. |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
Расчетная
мощность трансформатора,
|
МВА |
12,5 |
9,1 |
1,5 |
1,52 |
Тип трансформатора |
|
ТДТН-16 000/110 |
ТДТН-10 000/110 |
ТМН-6300/35 |
ТМН-6300/35 |
Фактические коэффициенты загрузки трансформаторов: |
|
|
|
|
|
в
режиме наибольших нагрузок, |
о.е. |
0,55 |
0,64 |
0,16 |
0,16 |
в |
о.е. |
1,1 |
1,28 |
0,33 |
0,33 |
Контроль правильности выбора мощности трансформаторов: |
|
|
|
|
|
|
о.е. |
0,55≤0,7 |
0,64≤0,7 |
0,16≤,7 |
0,16≤0,7 |
|
о.е. |
1,1≤1,4 |
1,28≤1,4 |
0,33≤1,4 |
0,33≤1,4 |
Паспортные данные единичного трансформатора: |
|
|
|
|
|
Номинальная
мощность трансформатора, |
МВА |
110 |
110 |
35 |
35 |
Номинальное напряжение обмотки ВН, Uв.ном |
кВ |
115 |
115 |
35 |
35 |
Номинальное напряжение обмотки НН, Uн.ном |
6,6;11 |
6,6;11 |
6,3;10,5 |
6,3;10,5 |
|
оэффициент
допустимой аварийной перегрузки
трансформатора,
послеаварийном режиме,
Продолжение таблицы 4.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|||
Напряжение короткого замыкания, Uк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ВН-НН |
% |
17,5 |
17,5 |
7,5 |
7,5 |
|
|
|
|||
П |
МВт |
0,1 |
0,076 |
0,0465 |
0,0465 |
|
|
|
|||
П |
МВт |
0,021 |
0,017 |
0,008 |
0,008 |
|
|
|
|||
Т
|
% |
0,8 |
1 |
0,8 |
0,8 |
|
|
|
|||
Р |
Ом |
132,3 |
211,75 |
14,5 |
14,5 |
|
|
|
|||
Активное сопротивление, |
Ом |
4,7 |
9,1 |
1,43 |
1,43 |
|
|
|
|||
Активное
сопротивление трансформаторной группы
|
Ом |
2,35 |
4,55 |
0,71 |
0,71 |
|
|
|
|||
Реактивное
сопротивление трансформаторной группы
|
Ом |
66,15 |
105,8 |
7,25 |
7,25 |
|
|
|
|||
Расчет потерь в трансформаторной группе. Режим наибольших нагрузок |
|
|
Расчет потерь в трансформаторной группе. Режим наибольших нагрузок
|
||||||||
А
|
МВт |
0,042 |
0,034 |
0,0016 |
0,0016 |
|
|
|
|||
Р
|
МВАр |
0,25 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
|
|
|
|||
А
|
МВт |
0,006 |
0,007 |
0,0021 |
0,002 |
|
|
|
|||
Р
|
МВАр |
29,6 |
25,07 |
0,02 |
0,02 |
|
|
|
|||
П
|
МВт |
71,6 |
29,07 |
16,02 |
16,02 |
|
|
|
|||
П
|
МВАр |
29,85 |
25,27 |
16,12 |
16,12 |
|
|
|
|||
отери
КЗ,
отери
ХХ,
ок
ХХ,
еактивное
сопротивление,
ктивные
потери холостого хода
еактивные
потери холостого хода
ктивные
нагрузочные потери
еактивные
нагрузочные потери
олные
активные потери в трансформаторной
группе
олные
реактивные потери в трансформаторной
группе,
Продолжение таблицы 4.1 |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Расчет потерь в трансформаторной группе. Режим наименьших нагрузок |
|
|
|
|
|
Активная мощность ПС в час наименьших нагрузок (ТЗ), Рi |
МВт |
8,2 |
6 |
1 |
1 |
Коэффициент мощности нагрузки (ТЗ), tg φ |
о.е. |
0,4 |
0,38 |
0,37 |
0,39 |
Р
|
МВАр |
3,28 |
2,28 |
0,37 |
0,39 |
Р трансформируемая мощность,
|
МВА |
8,8 |
6,4 |
1,06 |
1,07 |
А ктивные нагрузочные потери
|
МВт |
15,1 |
15,5 |
0,65 |
0,66 |
Р еактивные нагрузочные потери
|
МВАр |
7,4 |
6,2 |
0,049 |
0,049 |
П олные активные потери в трансформаторной группе,
|
МВт |
57,1 |
49,5 |
16,65 |
16,66 |
П олные реактивные потер.и в трансформаторной группе, |
МВАр |
7,65 |
6,4 |
0,149 |
0,149 |
еактивная
мощность ПС в час наименьших нагрузок,
асчетная
