A transzformátorok számának és teljesítményének megválasztása

Az ipari vállalkozások alállomásaiban a transzformátorok számának és kapacitásának helyes megválasztása az energiaellátás és a racionális hálózatok kiépítésének egyik fontos kérdése. Normál körülmények között a transzformátoroknak a vállalat összes felhasználóját névleges terhelésükön kell táplálniuk.

Az alállomáson lévő transzformátorok számát az áramellátás megbízhatóságának követelménye határozza meg. Ebben a megközelítésben a legjobb megoldás két transzformátor felszerelése, amelyek folyamatos áramellátást biztosítanak. bármely kategória műhelyhasználói… Ha azonban csak II-es és III-as kategóriájú vevőegységek kerülnek beépítésre a szolgáltatásba, akkor általában a gazdaságosabb egytranszformátoros alállomások.

A hálózatok telepítése során az egytranszformátoros alállomások telepítését abban az esetben kell elvégezni, ha a fogyasztók rövidzárlatát a kisfeszültségű hálózaton keresztül biztosítják, valamint ha lehetséges a sérült transzformátor egy bizonyos időn belüli cseréje.

Rizs. 1 Műhely tápellátási sémák egy (a) és két (b) transzformátorral

A kéttranszformátoros alállomásokat jelentős számú II. kategóriájú felhasználóval vagy I. kategóriás felhasználók jelenlétében használják. Ezen túlmenően javasoltak a vállalkozás egyenetlen napi és éves terhelési ütemtervével rendelkező kéttranszformátoros alállomások, szezonális üzemmóddal, jelentős műszakterhelési különbséggel. Aztán amikor a terhelés csökken, az egyik transzformátor kikapcsol.

A transzformátorok számának megválasztásának problémája abból áll, hogy két lehetőség közül kell választani (1a és b ábra), a legjobb műszaki és gazdasági mutatókkal rendelkező opciót. Az energiagazdálkodási séma optimális verzióját az egyes opciók csökkentett éves költségeinek összehasonlítása alapján választják ki:

Γi = Ce, i + kn, eKi + Yi,

ahol Ce, i – az i-edik opció működési költségei, kn, e – standard hatásfok, Ki – az i-edik opció tőkeköltségei, Ui – a fogyasztók energiaellátás megszakításából származó veszteségei.

Megjegyzendő, hogy a 3. ábra esetében. 1(a) teljes áramszünet van, és itt a fogyasztók 0,4 kV feszültségű tartalék vezetéken keresztül történő ellátása nem vehető figyelembe, mivel az ilyen áramkör hasonló a kéttranszformátoros áramkörhöz, de rosszabb teljesítményt nyújt. hosszú vezetékre 0,4 kV-ról...

A lehetőségek összehasonlításakor fontos szerepet kap a vállalkozás jövőbeli fejlődésének kérdése. Így például, ha jelenleg csak a második kategóriába tartozó felhasználók vannak az üzletben, akkor érdemes megfontolni a lehetőségeket. De ha egy év elteltével a termelés újrafelszerelését tervezik és első kategóriás fogyasztók jelennek meg az üzletben, akkor természetesen a két transzformátoros opciót kell választani.

Elvileg két transzformátor telepítése megbízható áramellátást biztosít a fogyasztók számára. Ez azt jelenti, hogy ha az egyik transzformátor megsérül, a második, a túlterhelhetőségét figyelembe véve, 100%-os megbízhatóságot biztosít a tápellátáshoz a transzformátor javításához szükséges idő alatt.

Vannak azonban olyan esetek, amikor a meglévő két transzformátor teljesítménye nem elegendő az összes vevő áramellátásához, például nagyobb teljesítményű berendezések telepítésekor, elektromos vevőkészülékek üzemmódjának megváltoztatásakor stb. Ezután mérlegeljük a nagyobb teljesítményű transzformátorok alállomási telepítésének vagy egy harmadik transzformátor felszerelésének lehetőségét a megnövekedett teljesítmény fedezésére.

A második lehetőség tűnik előnyösebbnek, mivel az alállomás megbízhatósága nő, nem kell eladni a régi transzformátorokat, és a harmadik transzformátor telepítésének tőkeköltsége általában jóval alacsonyabb, mint a teljes alállomás újbóli felszerelésekor. .

De ez a lehetőség nem mindig lehetséges, például a vállalkozás területének sűrű fejlesztése esetén egyszerűen nem lesz elég hely egy további transzformátor számára. Másrészt jelentős az áramkör bonyolultsága, amely nem lehetséges, ha a transzformátorok párhuzamosan működnek. Ezért a lehetőségek mérlegelése eseti alapon történik.

A transzformátorok számának megválasztásánál a megbízhatósági követelmények mellett a vevők működési módját is figyelembe kell venni. Például alacsony terhelési görbe kitöltési tényezővel gazdaságosan lehetséges nem egy, hanem két transzformátor felszerelése.

Tovább nagy transzformátor alállomások, GPP, általában a transzformátorok számát legfeljebb kettőnél választják ki. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy a vállalkozás magasabb feszültségű oldalán lévő berendezések kapcsolási költsége összemérhető egy transzformátor költségével.

Transzformátorok kiválasztása teljesítmény szerint

Javasoljuk a GPP transzformátorok és műhelytranszformátorok teljesítményének megválasztását (kivéve az élesen változó terhelési ütemezés eseteit), javasolt a legforgalmasabb műszak átlagos terhelésének kiválasztása, majd a fajlagos teljesítményfelvétel alapján történő ellenőrzés és beállítás. a vállalkozások elektromos terheléseinek vizsgálata eredményeként kapott termelési egység.

Az első és a második kategóriájú terhelések folyamatos ellátásához ajánlatos két transzformátort telepíteni normál üzemmódban 0,6–0,7 ipari vállalkozások GPP-enként.

Kereskedelmi alállomások transzformátorainál a következő terhelési tényezőket javasoljuk venni: kettős transzformátor az első kategóriájú túlsúlyos terheléssel — 0,65 — 0,7, egytranszformátor a második kategóriájú túlsúlyos terheléssel és a szekunder feszültségáthidaló redundanciája — 0,7 — 0.8.

A műhelytranszformátorok számát és kapacitását műszaki és gazdasági számítások alapján kell kiválasztani. Ugyanakkor első közelítésben a 380 V feszültségű hálózatok transzformátorainak teljesítménye a következő fajlagos terhelési sűrűségek alapján vehető: 1000 kVA-ig 0,2 kV-A / m2 sűrűségig, 1600 kVA 0,2 - 0,3 kVA / m2 sűrűségnél, 1600 - 2500 kVA sűrűségnél 0,3 kVA / m2 és nagyobb sűrűségnél.

Erőátviteli transzformátorok szabványteljesítményeinek skálája

Hazánkban egységes transzformátorkapacitás-skálát fogadtak el. Az ipari villamosenergia-rendszerek optimalizálásának egyik fő feladata a racionális méretarány megválasztása. Ma két teljesítményskála létezik: 1,35-ös és 1,6-os fokozatú. Vagyis az első skála teljesítményeket tartalmaz: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 kVA stb., a második pedig 100, 160, 250, 400, 630, 1000 kVA stb. Az első transzformátorai teljesítményskálát jelenleg nem gyártják és a már meglévő transzformátor alállomásokon használják, a második teljesítményskálát pedig új transzformátor alállomások tervezésére használják.

Megjegyzendő, hogy a transzformátor terhelése szempontjából az 1,35-ös együtthatójú skála előnyösebb. Például, ha két transzformátor 0,7 terhelési tényezővel működik, és az egyik kikapcsolt állapotban van, a másik 30%-kal túlterhelt. Ez az üzemmód megfelel a transzformátor működési feltételeinek követelményeinek. Így az ereje teljes mértékben kihasználható.

40%-os megengedett túlterhelésnél az 1,6-os skálájú transzformátorok beépített teljesítményének alulkihasználása következik be.

Tegyük fel, hogy a transzformátor alállomás két transzformátora külön működik és mindegyik terhelése 80 kVA, az egyik lekapcsolásakor a másodiknak 160 kVA terhelést kell biztosítania Két 100 kVA transzformátor beépítésének lehetősége nem fogadható el , mivel ebben az esetben a túlterhelés 60% lesz, ha egy transzformátor üzemen kívül van. A 160 kVA-s transzformátorok beépítésekor ez normál üzemmódban csak 50%-kal terheli.

1,35-ös léptékű mérleg használatakor 135 kVA kapacitású transzformátorokat telepíthet, akkor normál üzemmódban 70%, vészhelyzeti túlterhelés esetén pedig legfeljebb 40% lesz.

A példa alapján láthatja, hogy az 1,35-ös léptékű skála ésszerűbb. És az előállított transzformátorok teljesítményének körülbelül 20% -a nem kerül felhasználásra. Egy lehetséges megoldás erre a problémára két transzformátor telepítése egy transzformátor alállomásra, eltérő teljesítményű. Ez a megoldás azonban műszakilag nem tekinthető racionálisnak, mert egy nagyobb teljesítményű transzformátor üzemen kívül helyezése esetén a megmaradt transzformátor nem fedi le a műhely teljes terhelését.

Felmerül a természetes kérdés: mi az oka annak, hogy új kapacitásokra váltunk? A válasz nyilvánvalóan abban rejlik, hogy csökkentsük a kapacitások sokféleségét a berendezések egységesítéséhez: nemcsak a transzformátorok, hanem azok közvetlen közelében is (kapcsolók, terhelésmegszakító kapcsolók, szakaszolók stb.).

Az elmondottak alapján a gyári alállomások táplálására szolgáló transzformátorok számának és teljesítményének kiválasztása a következőképpen történik:

1) a transzformátor alállomás transzformátorainak számát az áramellátás megbízhatósága alapján határozzák meg, figyelembe véve a vevők kategóriáját;

2) a kiválasztott transzformátorok (legfeljebb három) táplálására a legközelebbi lehetőségeket választják ki, figyelembe véve a normál üzemmódban megengedett terhelésüket és a vészhelyzeti üzemmódban megengedett túlterhelésüket;

3) gazdaságilag megvalósítható megoldást határoznak meg a felvázolt lehetőségek, amelyek adott körülmények között elfogadhatóak;

4) figyelembe veszik a transzformátor alállomás bővítésének vagy fejlesztésének lehetőségét, és fontolóra veszik a nagyobb teljesítményű transzformátorok azonos alapokra történő telepítését, vagy az alállomás bővítésének lehetőségét a transzformátorok számának növelésével.