Transzformátor alállomások az áramellátó rendszerekben

Az egy- és kéttranszformátoros alállomások alkalmazási területei

Általános szabály, hogy egy- és kéttranszformátoros alállomási áramellátó rendszereket alkalmaznak... Három transzformátor alállomás alkalmazása többlet tőkeköltséget okoz és növeli az éves üzemeltetési költségeket. Három transzformátor alállomást ritkán alkalmaznak kényszermegoldásként rekonstrukciónál, alállomás bővítésnél, külön tápellátó rendszerrel az elektromos és világítási terhelésekhez, élesen váltakozó terhelések ellátása során.

Az egy 6-10 / 0,4 kV-os transzformátor alállomásokat olyan terhelések táplálására használják, amelyek lehetővé teszik az áramellátás megszakítását legfeljebb 1 napra, amely a sérült elem javításához vagy cseréjéhez szükséges (energiafogyasztók ellátása). kategória), valamint a II. kategóriájú energiafogyasztók táplálására, amennyiben a tápfeszültséget a szekunder feszültség áthidalóival csökkentik, vagy transzformátorkészlet-tartalék jelenlétében.

Az egy transzformátorral rendelkező transzformátor alállomások abban az értelemben is hasznosak, hogy ha a vállalkozás működését alacsony terhelési időszakok kísérik, akkor a transzformátor alállomások közötti áthidaló megléte miatt lehetséges a szekunder feszültség transzformátor egy része kikapcsolása, ezáltal a transzformátorok gazdaságosan célszerű működési módjának megteremtése .

A transzformátorok gazdaságos üzemmódja alatt olyan üzemmódot értünk, amely minimális teljesítményveszteséget biztosít a transzformátorokban. Ebben az esetben megoldódik a működő transzformátorok optimális számának kiválasztásának problémája.

Az ilyen transzformátor-alállomások a 6-10 kV-os feszültség energiafogyasztókhoz való maximális konvergenciája szempontjából gazdaságosak lehetnek, a villamos energia átalakításának decentralizálása miatt a hálózatok hosszát 1 kV-ra csökkentik. Ebben az esetben a probléma megoldódik két egytranszformátoros és egy kéttranszformátoros alállomás használatának javára.

A két transzformátorral rendelkező transzformátor alállomásokat túlnyomórészt az I. és II. kategóriájú elektromos fogyasztókkal használják. Ebben az esetben a transzformátorok teljesítményét úgy választják meg, hogy amikor az egyik elhagyja a munkát, a másik megengedett túlterheléssel rendelkező transzformátor az összes fogyasztó terhét veszi (ebben a helyzetben lehetőség van a kategóriájú elektromos fogyasztók ideiglenes kikapcsolására III). Az ilyen alállomások a felhasználók kategóriájától függetlenül kívánatosak egyenetlen napi vagy éves terhelési ütemezés esetén is.Ezekben az esetekben előnyös a transzformátorok csatlakoztatott teljesítményének változtatása, például szezonális terhelések esetén egy-két műszak jelentősen eltérő váltóterheléssel működik.

Tápegység egy település, egy városrész, egy műhely, műhelycsoport vagy egy egész vállalkozás egy vagy több transzformátor alállomással ellátható. Az egy- vagy kéttranszformátoros alállomások építésének lehetősége az áramellátó rendszer több lehetőségének műszaki-gazdasági összehasonlítása eredményeként kerül meghatározásra... Az opció kiválasztásának kritériuma az, hogy minimálisan csökkenjen az építési költség. áramellátó rendszer. Az összehasonlított opcióknak biztosítaniuk kell az áramellátás szükséges megbízhatósági szintjét.

Az ipari vállalkozások áramellátó rendszereiben leggyakrabban a következő egységteljesítményű transzformátorokat használják: 630, 1000, 1600 kV × A, a városok elektromos hálózataiban - 400, 630 kV × A. A tervezési és üzemeltetési gyakorlat azt mutatta, hogy azonos típusú, azonos teljesítményű transzformátorokat kell használni, mivel sokféleségük kényelmetlenséget okoz a karbantartásban és további javítási költségeket okoz.

Transzformátorok teljesítményválasztása transzformátor alállomásokon

A transzformátorok kiválasztása általában az alábbi bemeneti alapadatok alapján történik: a tápegység becsült terhelése, a maximális terhelés időtartama, a terhelések növekedésének mértéke, a villamos energia költsége, a transzformátorok teherbírása és gazdasági terhelése.

A transzformátorok egységteljesítményének megválasztásának fő kritériumaelektromos alállomás a transzformátorok számának kiválasztásához hasonlóan az opciók műszaki és gazdasági összehasonlítása alapján elért minimális költségcsökkentés.

A transzformátorok egységteljesítményének kiválasztása megközelítőleg a fajlagos tervezési terhelési sűrűség (kV × A / m2) és a telephely teljes tervezési terhelése (kV × A) szerint történhet.

Legfeljebb 0,2 kV × A / m2 fajlagos terhelési sűrűséggel és legfeljebb 3000 kV × A teljes terheléssel 400 transzformátor használata javasolt; 630; 1000 kVA szekunder feszültséggel 0,4 / 0,23 kV. A megadott értékek feletti fajlagos sűrűség és összterhelés mellett az 1600 és 2500 kVA teljesítményű transzformátorok gazdaságosabbak.

Ezek az ajánlások azonban nem kellően megalapozottak az elektromos berendezések és különösen a TP gyorsan változó árai miatt.

A tervezési gyakorlatban a transzformátor alállomások transzformátorait gyakran a létesítmény tervezési terhelése és a transzformátorok gazdasági terhelésének ajánlott együtthatói szerint választják ki Kze = СР / Сн.т., a táblázat adatainak megfelelően.

Transzformátorok javasolt terhelési tényezői műhelyben TP

Transzformátor terhelési tényező A transzformátor alállomás típusa és a terhelés jellege 0,65 ... 0,7 Két I. kategóriájú túlsúlyos terhelésű transzformátor alállomás 0,7 ... 0,8 Egytranszformátoros transzformátor alállomás II. 0,9 … 0,95 szekunder feszültségű más alállomásokkal ellátott áthidalókban III. kategóriájú vagy II. kategóriájú túlsúlyos terhelésű transzformátor-alállomásokban transzformátorkészlet-tartalék felhasználásával

A transzformátorok teljesítményének kiválasztásakor fontos figyelembe venni a teherbírásukat.

A transzformátor teherbírása alatt a megengedett terhelések, szisztematikus és vésztúlterhelések halmaza a transzformátor szigetelésének hőkopásának számításából értendő. Ha nem veszi figyelembe a transzformátorok teherbíró képességét, akkor indokolatlanul túlbecsülheti a névleges teljesítményüket a választás során, ami gazdaságilag nem praktikus.

Az alállomások többségén a transzformátorok terhelése változó és hosszú ideig a névleges alatt marad. A transzformátorok jelentős részét a vészhelyzet utáni üzemmód figyelembevételével választják ki, ezért általában hosszú ideig alulterheltek maradnak. Ezenkívül a transzformátorokat úgy tervezték, hogy + 40 ° C-os megengedett környezeti hőmérsékleten működjenek. Valójában normál körülmények között, legfeljebb 20 ... 30 ° C-os környezeti hőmérsékleten működnek. Ezért a transzformátor egy bizonyos pillanatban túlterhelhető , figyelembe véve a fent tárgyalt körülményeket, anélkül, hogy károsítaná a megállapított élettartamot (20 ... 25 év).

A transzformátorok különböző üzemmódjainak tanulmányozása alapján kidolgozták a GOST 14209-85 szabványt, amely szabályozza a legfeljebb 100 mV × A kapacitású általános célú olajtranszformátorok megengedett szisztematikus terheléseit és vészhelyzeti túlterheléseit, beleértve az M, D hűtési típusokat is. , DC és C , figyelembe véve a közeg hőmérsékletét.

A szisztematikus terhelések és vészhelyzeti túlterhelések GOST 14209-85 szerinti meghatározásához ismerni kell a túlterhelést megelőző kezdeti terhelést és a túlterhelés időtartamát is. Ezeket az adatokat a tényleges kezdeti terhelési görbe (látszólagos teljesítmény vagy áram) határozza meg, amelyet termikus ekvivalenssé alakítanak át egy négyszögletes, két- vagy többlépcsős görbén.

Valós eredeti terhelési görbe szükségessége miatt a meglévő alállomásokon elvégezhető a megengedett terhelések és túlterhelések számítása a meglévő alállomásokon a meglévő terhelési ütemterv elfogadhatóságának ellenőrzésére, valamint a napi ütemezés lehetséges opcióinak meghatározására. a terhelési tényezők maximális értékei a túlterhelési üzemmód előző pillanatában és a túlterhelési üzemmódban.

Az alállomás tervezési szakaszaiban tipikus terhelési görbék használhatók, vagy a GOST 14209-85-ben is javasolt ajánlásoknak megfelelően a transzformátor teljesítményét a vészhelyzeti túlterhelési feltételeknek megfelelően kell kiválasztani.

Ekkor azoknál az alállomásoknál, ahol lehetséges a transzformátorok vészhelyzeti túlterhelése (kéttranszformátor, egytranszformátor tartalék csatlakozásokkal a szekunder oldalon), ha ismert a telephely számított Sp terhelése és a megengedett vésztúlterhelési együttható Kz.av, a a transzformátor névleges teljesítményét a következőképpen határozzuk meg

Alkalmazott Tudományok Egyeteme = Sp / Kz.av

Azt is meg kell jegyezni, hogy a transzformátor névleges teljesítményét meghaladó terhelése csak akkor megengedett, ha a transzformátor hűtőrendszere megfelelően működik és teljesen be van kapcsolva.

Ami a tipikus grafikonokat illeti, jelenleg korlátozott számú terhelési csomópontra tervezték őket.

Mivel a transzformátorok számának és teljesítményének megválasztását, különösen a 6-10 / 0,4-0,23 kV fogyasztói alállomásokét, gyakran elsősorban gazdasági tényező határozza meg, elengedhetetlen figyelembe venni a meddőteljesítmény kompenzációját a villamosenergia-hálózatokban. felhasználó.

Az 1 kV-os hálózatok meddőteljesítményének kompenzálásával csökkenthető a 10 / 0,4 transzformátor alállomások száma, névleges teljesítménye. Ez különösen fontos az ipari felhasználók számára, legfeljebb 1 kV-os hálózatokban, amelyeknek jelentős reaktív terheléseket kell kompenzálniuk. Az ipari vállalkozások elektromos hálózataiban a meddőteljesítmény-kompenzáció tervezésének meglévő módszertana magában foglalja a kompenzáló berendezések teljesítményének kiválasztását az alállomás transzformátorainak számának és kapacitásának egyidejű kiválasztásával.

Így a fentiek figyelembevételével a közvetlen közgazdasági számítások bonyolultsága, tekintettel az alállomás-építési költségek és a villamosenergia-költségek gyorsan változó mutatóira, új és meglévő fogyasztói alállomások tervezésénél 6-10 / 0, 4 -0,23 kV, a teljesítménytranszformátor teljesítményének kiválasztása az alábbiak szerint történhet:

— ipari hálózatokban:

a) válassza ki a transzformátorok egységteljesítményét a tervezett terhelés fajlagos sűrűségére és a létesítmény teljes tervezési terhelésére vonatkozó ajánlásoknak megfelelően;

b) az alállomási transzformátorok számát és névleges teljesítményét a tervezési irányelveknek megfelelően kell megválasztani meddőteljesítmény kompenzáció ipari vállalkozások elektromos hálózataiban;

c) a transzformátorok teljesítményének megválasztását az ajánlott terhelési tényezők és a transzformátorok megengedett vészhelyzeti túlterheléseinek figyelembevételével kell elvégezni;

d) tipikus terhelési ütemezések esetén a kiválasztást a GOST 14209-85 szerint kell elvégezni, figyelembe véve a meddőteljesítmény kompenzációját az 1 kV-ig terjedő hálózatokban;

— városi villamosenergia-hálózatokban:

a) az alállomás rendelkezésre álló jellemző terhelési görbéivel a transzformátor teljesítményét a GOST 14209-85 szerint kell megválasztani;

b) az alállomás terhelési típusának ismeretében, jellemző ütemezéseinek hiányában a módszertani utasítások szerint célszerű a választást megtenni.

Egy példa. A műhelytranszformátor alállomások transzformátorainak számának és teljesítményének kiválasztása az alábbi kiindulási adatok szerint: Пр = 250 kW, Qp = 270 kvar; a műhely elektromos vevőinek kategóriája az áramellátás megbízhatóságának foka szerint — 3.

Válasz. A műhely teljes tervezési kapacitása.

Tól től tervezési teljesítmény (377 kV × A) a szükséges tápellátási megbízhatósági szintet (villamosfogyasztók 3. kategóriája) Snt = 400 kV × A transzformátorteljesítményű egyszállító alállomásnak vehetjük.

A transzformátor terhelési tényezője lesz

amely megfelel a vonatkozó követelményeknek.