Проверка трансформаторов ГПП на аварийную перегрузку

10 11 12 13 14 15 16

Осуществляется проверка трансформаторов на аварийную перегрузку (при отключении одного из двух трансформаторов).

Определяется коэффициент покрытия трансформаторами нагрузки подстанции в аварийном режиме

, (12.4)

Так как К_{нт ав}^*< 1, то трансформатор испытывает аварийную перегрузку.

К_{нт ав}^*

Рисунок 12.1 – Суточный зимний график нагрузки предприятия

На суточный график нагрузки (рисунок 10.1) наносится линия параллельная оси абсцисс с ординатой К_{нт ав}^*=0,67.

Коэффициент начальной загрузки в аварийном режиме К_1ав

(12.5)

Предварительный коэффициент аварийной перегрузки К ' _2ав

(12.6)

Предварительный коэффициент перегрузки подстанции:

Предварительное время перегрузки t ' _пав=15 ч.

Выполняем проверку по условию

(12.7)

(12.8)

Так как К ' _2ав≥ 0,9∙К_max, то принимаем расчетный коэффициент перегрузки К_2ав= К ' _2ав, а время перегрузки t_пав= t ' _пав.

В зависимости от t_пав = 15 ч, эквивалентной температуры охлаждающего воздуха района размещения подстанции (г. Ульяновск) Θ = 10ºС и системы охлаждения трансформатора Д, по таблицам допустимых аварийных перегрузок ГОСТ 14209-85 находится величина допустимого коэффициента аварийной перегрузки: К_{2доп ав}₁₀^о_C = 1,46.

Проверка на аварийную перегрузку осуществляется по условию К_2ав ≤ K_{2доп ав}. В данном случае условие проверки выполняется 1,393 < 1,52, следовательно, выбранный трансформатор удовлетворяет условию проверки на аварийную перегрузку.

Принять к установке на ГПП два трансформатора ТДН–6300/35, мощностью 6,3 МВА каждый. Паспортные данные трансформатора заносятся в таблицу 12.2.

Таблица 12.2 – Паспортные данные трансформатора

Тип	S_ном, МВА	Напряжение обмотки, кВ	Потери, кВт	U_к,%	I_х,%	Габариты, м
ВН	НН	Р_хх	Р_к	Длина	Ширина	Высота
ТДН-6300/35	6,3		10,5		4,65	7,5	0,8

Принимается к расчету схема подстанции тупикового типа 4Н.

Рисунок 12.2 –Принципиальная схема ПС

12.4 Проверка трансформаторов ГПП и ЦТП на перегрузочную способность

После уточнения мощности, проходящей через трансформатор, необходимо найти реальный (фактический) коэффициент загрузки трансформаторов, К_зф.

Уточненные нагрузки трансформаторов цеховых подстанций и ГПП, а также уточненные номинальные мощности этих трансформаторов приведены в таблицах 12.2 и 12.3.

(12.4)

где S_рТП – расчетная мощность i-й трансформаторной подстанции, кВА.

Расчетные мощности трансформаторов ТП-3 с учетом компенсации и фактические коэффициенты загрузки приведены в таблице 12.2.

Таблица 12.2 – Уточненные расчетные мощности трансформаторов после компенсации

№ ТП	Р_р,кВт	Q_р,квар	S_р, кВА	Число трансформаторов	К_зф	S_{т расч}, кВА
	1038,98	927,72	1392,9		0,7	994,9

Далее осуществляется проверка трансформаторов ЦТП на аварийную и систематическую перегрузки согласно ГОСТ 14209-85 по упрощенной методике.

12.4.1 Проверка на систематическую перегрузку

Осуществляем проверку на примере ТП-3.

Коэффициент покрытия трансформаторами нагрузки подстанции

(12.5)

Так как К_нт^*>1, трансформаторы ТП-3 не испытывают систематическую перегрузку [11].

Полученные в результате проверки на систематическую перегрузку трансформаторов остальных ТП коэффициенты покрытия трансформаторами нагрузки подстанции больше единицы, и они систематических перегрузок не испытывают.

12.4.2 Проверка на аварийную перегрузку

Осуществляем проверку на примере ТП-3.

Коэффициент покрытия нагрузки подстанции в аварийном режиме

Так как К_нт.ав^*<1, то трансформатор подстанции №3 испытывает аварийную перегрузку. Согласно [11] допустимые аварийные перегрузки для трансформаторов до 110кВ включительно, могут определяться без учета начальной загрузки, в зависимости от времени перегрузки, температуры окружающей среды и способа охлаждения трансформатора

Расчетный коэффициент аварийной перегрузки К_{2 ав}

(12.6)

Расчетную суточную продолжительность аварийной перегрузки следует принимать при односменной работе 4 часа, при двухсменной 8 часов, при трехсменной 12-14 часов, так как графики работы по отдельным цехам неизвестны.

Для пристроенных ТП, трансформаторы которых установлены в неотапливаемых помещениях, эквивалентная годовая температура принимается равной +10ºС.

С учетом изложенных выше условий допустимая аварийная перегрузка определяется по таблице 2 приложения 3 ГОСТ 14209-85.

Время аварийной перегрузки при работе цеха металлоконструкций, который питается от ТП-3, в одну смену принимается равным 4 ч.

Таким образом, для подстанции 1 при t_пав = 4 ч, Θ = 10ºС и системы охлаждения трансформатора М по таблице 2 приложения 3 аварийных перегрузок находим величину допустимого коэффициента аварийной перегрузки К_{2доп ав} = 1,4.

Проверка осуществляется по условию

(12.7)

где S_I_,_II – суммарная расчетная мощность потребителей I и II категории ТП, кВА.

В данном случае условие проверки выполняется. Поэтому принимаются к установке на ТП-3 два трансформатора мощностью 1000 кВА каждый. Проверка на аварийную перегрузку остальных ТП аналогична.

Результаты расчета представлены в таблице 12.3.

Таблица 12.3 – Нагрузки трансформаторов ГПП и ЦТП после компенсации

№ ТП на геплане	Уточненная нагрузка подстанции	Кол-во трансформаторов, n	Мощность трансформатора до компенсации	Мощность трансформатора после компенсации	Коэффициент загрузки фактический, К_зф	Коэффициенты аварийной перегрузки
Р_р	Q_р	Q_р'	S_р	К_2фа_{к ав.}	К_{2доп ав.}
ТП-1	150,68	176,04	176,04	233,34			0,58	–	1,4
ТП-2	1132,65	1040,67	1040,67	1541,18			0,48	0,96	1,4
ТП-3	1038,98	1047,72	927,72	1392,9			0,70	1,39	1,4
ТП-4	631,89	602,82	602,82	876,21			0,70	1,39	1,4
ТП-5	1861,01	1671,45	1671,45	2503,89			0,50	1,00	1,4
ТП-6	547,82	413,71	413,71	695,04			0,55	1,10	1,4
ТП-7	325,57	391,23	391,23	509,48			0,81	–	1,4
ТП-8	588,1	448,09	448,09	740,13			0,59	1,17	1,4
ТП-9	442,47	334,62	334,62	565,04			0,45	0,90	1,4
ГПП	8677,16	5525,4	3605,4	9396,38			0,75	1,393	1,46