6. Выбор силовых трансформаторов

Число и мощность трансформаторов не зависят от схемы сети, а зависят от категории и мощности электроприемников. Для потребителей I категории необходимо выбирать и устанавливать не менее двух трансформаторов, включенных по схеме с автоматическим вводом резерва (АВР). Для потребителей II категории можно выбирать два или один трансформатор, с обеспечением ручного ввода резерва. Для потребителей III категории – устанавливаем один трансформатор и предусматриваем складской резерв.

Мощность трансформаторов определится

, (13)

где S_Р – расчетная мощность подстанции, МВА;

k_ав – коэффициент аварийных перегрузок; kав = 1,4(для1,2 категории);

k_ав = 1,3(для III категории);

n - число трансформаторов на подстанции.

Выбор трансформаторов сводим в таблицу 8.

Выбор силовых трансформаторов Таблица 8

Узел	Мощность нагрузки		S т, МВА	Тип и мощность трансформатора
	Р, МВт	Sр, МВА
2	20	22,2	15,9	2 ТДН-16000/110
3	40	39,6	28,3	2ТРДН-40000/110
4	10	11,1	8,5	ТДН-10000/110
5	30	38,2	27,3	2ТРДН- 40000/110

Технические данные трансформаторов приведены в таблице 9.

Технические данные трансформаторов Таблица 9

Тип и мощность трансформатора	Каталожные данные					Расчетные данные
	U, кВ	Uк , %	Рк, кВт	Рхх, кВт	Iхх , %	Rт, Ом	Xт, Ом	Qхх, квар
ТРДН-40000/110	115	10,5	172	36	0,7	1,44	34,8	260
ТДН-10000/110	115	10,5	60	14	0,7	7,95	136	70
ТДН-16000/110	115	10,5	85	19	0,7	4,38	86,7	112

6. Расчет установившихся режимов радиальной схемы сети

Расчет установившихся режимов сети производим отдельно для радиальной и замкнутой схемы. Схема замещения, составленная для варианта сети А, приведена на рис. 6.

Приведем подробный расчет установившихся режимов для участка сети 1-3, имеющего наибольшую нагрузку.

Расчет разомкнутой сети ведем методом итераций (в два этапа) при заданных мощностях нагрузки и напряжении источника питания.

1)Нанесем на схему замещения все потоки мощности. Выбираем положительное направление мощности (см.рис 8).

2) 1 итерация : считаем что U₁= U₂ = 110кВ.

3) Расчет ведем по данным конца :

S_к33’’ = S₃ = 40 + j19,4 МВА

4) Потери мощности в трансформаторах определятся

 S_Т = Р_Т + jQ_Т, (14)

где Р_Т - потери активной мощности в трансформаторе, кВт;

Q_Т - потери реактивной мощности в трансформаторе, квар.

Потери активной мощности состоят из потерь холостого хода Рхх и потерь короткого замыкания Р_КЗ,

Р_Т = Р_XX + ² Р_КЗ, (15)

где  - коэффициент загрузки трансформаторов.

, (16)

где S – мощность нагрузки, МВА;

n – число трансформаторов, работающих раздельно на подстанции;

S_ном – номинальная мощность трансформаторов, МВА.

На подстанции 3 установлены два трансформатора типа ТРДН – , работающие раздельно.

__________

Р_т = 36 + 0,56²  172 = 89,9 кВт = 0,09 МВт

Потери реактивной мощности состоят из потерь холостого хода Qхх и потерь в обмотках Qобм

Q_т = Q_хх + ² Q_обм (17)

Потери в обмотках

, (18)

где Uк – напряжение короткого замыкания, %.

, квар = 1,56Мвар

Отсюда :  S_t = 0,09 + j 1,56 МВА

5) Определяем мощность в начале участка 33’

S_н33’= Sк3’3’’ +  Sт = 40+ j19,4 + 0,098 + j1,56 = 40,1 + j21 МВА

6) Потери мощности в шунте 1-3 в конце участка определится по табл. 5

Q_ск13 = -j2,6 Мвар

7) Определяем мощность в конце участка 1-3

S_к13 = S_н33’ + Q_с13 = 40,1 + j21 +(-j 2,6 ) = 40,1+ j 18,4 МВА

8) Определяем потери мощности в линии на участке 1-3

9) Мощность в начале линии 1-3 определится

Sн13 = S к13 +  S13 = 40,1+ j18,4 + 1,3 + j 2,7 = 41,4 + j21,1МВА

10) Реактивная мощность, генерируемая линией 1-3 в начале участка определится по табл. 5

Q_сн13 = -j2,6 МВАр

11) Мощность источника S1 определится

S₁ = S_н13 + Q_сн13 = 41,4 + j 21,1 -j 2,6 = 41,4 + j18,5 МВА

12) Определяем напряжение в узлах 3 и 3' ( не учитывая поперечную составляющую, т.к. U < 220кВ)

13) Продольная составляющая падения напряжения в трансформаторе (без трансформации)

14) Поперечная составляющая падения напряжения в трансформаторе

15) Напряжение потребителя определится



U₃ = U₃ - U₃ - U₃ = 104,3 – 7 – j13,1 = 97,3 - j13,1 = 98,1е ^–j7,7º

____________

U =  97,3² + 13,1² = 98,1 кВ

отсюда  = -7,7 

16) Определяем коэффициент трансформации

17) Определяем напряжение в узле 3 с учетом трансформации

Проверка :

Нужна вторая итерация .

Для уточнения уровня напряжения в узлах 3” и 3’ производим расчет, начиная с пункта 6 до пункта 17, подставляя вместо номинального напряжения 110кВ новое напряжение 104,3кВ. Результаты, полученные при расчетах первой и второй итераций, не должны отличаться более чем на 5%.

Аналогично рассчитываем установившиеся режимы для других участков варианта А схемы развития сети, получившиеся значения мощности источников S1 для всех ветвей схемы – суммируем.

Участок 1-2: S1 = 20,5 + j 6,9 МВА

Участок 1-4: S1 = 10,3 + j 4,7 МВА

Участок 1-5: S1 = 30,7 + j 12,3 МВА

Мощность источника равна S = 102,9 + j 42,4 МВА