Выбор номинальной мощности и типа трансформатора для однотрансформаторной понижающей подстанции 110/10 кВ, предназначенной для электроснабжения потребителей 3-ей категории

ФИО студента	№ варианта	Pmax, МВт	cosɸ	tокр.з, ˚С	tокр.л, ˚С
Семенов Денис Алексеевич		11,5	0,89	-10

 

Рассчетные данные:

а

Эквивалентная температура воздуха:

(зимой)

(летом)

 

Суточный график нагрузок

Таблица 1

Часы	21 вариант
НГ зима, %	НГ лето, %

 

Решение:

1) На основе заданных значений нагрузок строим суточный график нагрузок однотрансформаторной подстанции для зимнего (сплошная линия) и летнего времени (штриховая линия).

 

Рисунок 3

 

2) Найдем максимальное значение полной мощности, передаваемую через трансформаторную подстанцию:

Рассмотрим к выбору трансформатор ТДН-10000/110 (трехфазный с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла,с устройством РПН, номинальной мощностью .

К выбору целесообразно рассматривать трансформатор стандартной мощности ближайшей меньшей к максимальному значению полной мощности, передаваемой через трансформаторную подстанцию и, соответствующей этой мощности системы охлаждения.

 

 

3) На исходном суточном графике (рис.3) проведем линию номинальной нагрузки трансформатора (К = 1):

4) В точках пересечения линии номинальной нагрузки с кривой графика нагрузки выделим участок перегрузки (К>1) продолжительностью .

5) Оставшуюся часть графика с меньшей нагрузкой (К<1) разобьем на интервалы времени t₁, t₂ …t_n.

 

6) Определим значение начальнойнагрузкиК₁эквивалентного графика (рис.3) для зимнего времени:

,

где S₁, S₂ … S_n – заданные значения мощностей, в относительных единицах при К<1;

t₁, t₂ … t_n – отрезки времени, соответствующие мощностям S₁, S₂ … S_n.

 

 

7) Рассчитаем значение предварительного превышения перегрузки эквивалентного зимнего графика:

 

 

где S₁, S₂ … S_n – заданные значения мощностей, в относительных единицах, при К>1;

h₁, h₂ … h_n – отрезки времени, соответствующие мощностям S₁, S₂ … S_n.

 

 

8) Сравним значение с произведением , где – значение максимальной нагрузки трансформатора, определяется по формуле:

 

Для допустимых систематических перегрузок при системе охлаждения Д, температуре охлаждающей среды , значения номинальной нагрузки , длительности перегрузки по таблице приложения 1 находим значение максимально допустимой систематической нагрузки трансформатора .

Для нахождения значения воспользуемся формулой линейной интерполяции:

1,27> 1,166, что удовлетворяет условию

 

 

Преобразуем исходный летний график (рис.3) в эквивалентный с параметрами К₁, К₂, h.

1) Начальная нагрузка К₁ эквивалентного летнего графика составит:

,

где S₁, S₂ … S_n – заданные значения мощностей, в относительных единицах при К<1;

t₁, t₂ … t_n – отрезки времени, соответствующие мощностям S₁, S₂ … S_n.

 

2) Находим значение предварительного превышения перегрузки эквивалентного летнего графика:

 

где S₁, S₂ … S_n – заданные значения мощностей, в относительных единицах, при К>1;

h₁, h₂ … h_n – отрезки времени, соответствующие мощностям S₁, S₂ … S_n.

 

 

3) Сравним значение с произведением , где – значение максимальной нагрузки трансформатора, определяется по формуле:

 

Для допустимых систематических перегрузок при системе охлаждения Д, температуре охлаждающей среды , значения номинальной нагрузки , длительности перегрузки по таблице приложения 1 находим значение максимально допустимой систематической нагрузки трансформатора .

Для нахождения значения воспользуемся формулой линейной интерполяции:

1,526> 0,903, что удовлетворяет условию

 

4) Таким образом трансформатор типа ТДН-10000/110 удовлетворяет расчетным условиям при всех возможных режимах работы однотрансформаторной понижающей подстанции 110/10 кВ.