5. Выбор трансформаторов гпп

По условию надёжности электроснабжения ГПП предприятий, как правило, выполняются двухтрансформаторными. Определение мощности трансформаторов ГПП производится на основании расчетной нагрузки предприятия в нормальном режиме работы с учетом режима энергоснабжающей организации по реактивной мощности. В послеаварийном режиме (при отключении одного трансформатора) для надежного электроснабжения потребителей предусматривается их питание от оставшегося в работе трансформатора. При этом часть неответственных потребителей может быть отключена с целью снижения нагрузки трансформатора. В настоящее время энергоснабжающая организация задаёт для проектируемых и действующих предприятий значение оптимальной реактивной мощности Q_э1, квар, передаваемой из энергосистемы в сеть предприятия в период максимальных нагрузок энергосистемы. Если энергосистема не обеспечивает предприятие полностью реактивной мощностью в указанный период, то на предприятии должны быть установлены компенсирующие устройства мощностью

Q_к.у = Q_р + Q_т – Q_э1, (1.14)

где Q_р — суммарная расчетная реактивная мощность предприятия на шинах вторичного напряжения ГПП, квар;

Q_т — потери реактивной мощности в трансформаторах ГПП, квар.

Определение мощности трансформаторов ГПП в зависимости от исходных данных и величины Q_э1 может осуществляться по графику нагрузок или по полной расчетной мощности на шинах вторичного напряжения ГПП, кВА

S_p =, (1.15)

где P_р — суммарная расчетная активная мощность предприятия на шинах вторичного напряжения ГПП, кВт.

Так как графики нагрузок и Q_э1 не заданы, то расчетная полная мощность предприятия определяется без учета режима энергоснабжающей организации по реактивной мощности, но с учетом потерь мощности в цеховых трансформаторах (см. табл. 1.2). Потерями во внутренних сетях напряжением выше 1 кВ можно пренебречь. Уточненная расчетная полная мощность предприятия, кВА, равна

, (1.16)

здесь

P_р = K_рм ·P_{р (ВН),} (1.17)

Q_р = K_рм ·Q_{р (ВН),} (1.18)

где P_{р (ВН)} — суммарная расчетная активная мощность на шинах ВН всех цеховых ТП, кВт;

Q_{р (ВН)} — суммарная расчетная реактивная мощность на шинах ВН всех цеховых ТП, квар.

Так как на ГПП устанавливаются два трансформатора, то номинальная мощность каждого из них, кВА, определяется по условию [1, c. 85]

S_ном.т S_р /2·0,7.

В аварийных условиях оставшийся в работе трансформатор должен быть проверен на допустимую перегрузку с учетом возможного отключения потребителей III категории надежности. Условие проверки:

1,4·Sном.Т Sр.

По табл. 6.47 [2] выбирается тип и номинальная мощность трансформаторов ГПП, выписываются технические характеристики в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Характеристики выбранных трансформаторов гпп

Тип трансформатора	Sном, кВА	Uном, кВ, обмоток		uк, %	Pк, кВт	Pх, кВт	Iх, %	Rт, Ом	Xт, Ом	Qх, квар
		ВН	НН

Трансформаторы напряжением 35 кВ и выше изготавливаются только с масляным охлаждением и обычно устанавливаются на открытом воздухе. При питающем напряжении 110 кВ основное применение на ГПП средних предприятий находят двухобмоточные трансформаторы мощностью от 2,5 до 25 МВА.

Пример.Выбрать число и мощность трансформаторов ГПП, если известно, что расчетная нагрузка предприятия составляет 16600 кВА. Расчетная мощность потребителейIиIIкатегорий надежности составляет 75 % расчетной мощности предприятия.

Р е ш е н и е

1. Учитывая наличие потребителей IиIIкатегорий надежности, принимаем к установке два трансформатора. Номинальную мощность трансформаторов определяем по условию

S_ном.тS_р/ 2·0,7 = 16600 / 2·0,7 = 11851 кВА.

Принимаем к установке трансформаторы с номинальной мощностью 10000 кВА.

2. Проверяем перегрузочную способность трансформаторов по условию

1,4S_ном.тS_р. Условие не выполняется, так как 1,4·1000016600.

Однако потребители IIIкатегории по условию составляют 25 % и в аварийном режиме их можно отключить. В этом случае перегрузка трансформатора составит

K_п.ав= (16600 – 0,25·16600) / 10000 = 1,3.

Такая перегрузка трансформатора допустима в течение 5 суток с продолжительностью по 6 часов в сутки (если приняты меры по усилению охлаждения трансформатора), так как начальная загрузка трансформатора составляла

K_з1=S_р/ 2·S_ном.т= 16600 / 2·10000 = 0,830,93,

где 0,93 — коэффициент максимальной загрузки трансформаторов до аварийной перегрузки [8, с. 27].