uadepe.ru

Вибір числа і потужності трансформаторів


Вибір числа і потужності трансформаторівВірний вибір числа і потужності трансформаторів на підстанціях промислових підприємств є одним з принципових питань електропостачання та побудови оптимальних мереж. У звичайних умовах трансформатори повинні забезпечувати харчування всіх споживачів підприємства при їх номінальної навантаженні.

Число трансформаторів на підстанції визначається вимогою надійності електропостачання. З таким підходом кращим є варіант з установкою 2-ух трансформаторів, що забезпечує безперебійне електропостачання споживачів цеху всіх категорій. Але якщо в цеху встановлено приймачі тільки II і III категорії, то економнішими, зазвичай, є однотрансформаторні підстанції.

При проектуванні внутрішньозаводських мереж установка однотрансформаторних підстанцій проводиться в цьому випадку, коли забезпечується резервування споживачів по мережі низької напруги, також коли імовірна підміна пошкодженого трансформатора протягом нормованого часу.

Схеми електропостачання цеху з одним (а), і 2-мя (б) трансформаторами

Мал. 1 Схеми електропостачання цеху з одним (а), і 2-мя (б) трансформаторами

Двотрансформаторних підстанції використовуються при значному числі споживачів II категорії, або при наявності споживачів I категорії. Крім того, двотрансформаторні підстанції доцільні при нерівномірному денному і річному графіку навантаження підприємства, при сезонному режимі роботи при істотною різницею навантаження в змінах. Тоді при зниженні навантаження один з трансформаторів відключається.

Завдання вибору кількості трансформаторів полягає в тому, щоб з 2-ух варіантів (рис. 1 а і б) обрати варіант з кращими техніко-економічними показниками. Оптимальний варіант схеми електропостачання вибирається на основі зіставлення наведених річних витрат по кожному варіанту:

Зi = Cе, i + k н, еКi + Уi,

де Cе, i - експлуатаційні витрати i-го варіанта, k н, е - нормативний коефіцієнт ефективності, Кi - капітальні витрати i-го варіанта, Уi - збитки споживача від перерви електропостачання.


трансформаторна підстанціяНеобхідно підкреслити, що при варіанті рис. 1 (а) настає повний перерву в електропостачанні, і тут харчування споживачів по запасний смуги на напругу 0,4 кВ не може бути прийнято до уваги, тому що така схема подібна двохтрансформаторної схемою, але з гіршими показниками за рахунок довгої лінії 0,4 кВ .

При зіставленні варіантів важливу роль відіграє питання про багатообіцяючому розвитку підприємства. Так, наприклад, якщо в даний час в цеху є споживачі тільки 2-ої категорії, то розгляд варіантів має сенс. Але якщо, через рік планується переобладнання виробництва, і в цеху виникають споживачі першої категорії, то потрібно, безумовно, вибирати варіант з 2-ма трансформаторами.

У головному, установка 2-ух трансформаторів забезпечує надійне живлення споживачів. Це означає, що при пошкодженні 1-го трансформатора, 2-ий, з урахуванням його перевантажувальної можливості, забезпечує 100% надійність живлення в плині часу, потрібного для ремонту трансформатора.



Але, бувають випадки, коли потужність вже наявних 2-ух трансформаторів стає недостатньою, для забезпечення харчуванням всіх приймачів, наприклад, при встановленні більш масивного обладнання, зміна режиму роботи електроприймачів і т.п. Тоді розглядаються варіанти установки потужніших трансформаторів на підстанції, або установки третього трансформатора для покриття збільшеної потужності.


2-ий варіант здається краще, так як зростає надійність підстанції, відпадає необхідність реалізовувати старі трансформатори та капітальні витрати на установку третього трансформатора, як правило, значно менше, ніж при переобладнанні всієї підстанції.

Але такий варіант можливий не завжди, наприклад, при щільній забудові місцевості підприємства для додаткового трансформатора просто може не вистачити місця. З іншого боку, відбувається істотне ускладнення схеми, яке може виявитися нездійсненною при роботі трансформаторів у паралель. Тому розгляд варіантів робиться в кожному конкретному випадку індивідуально.

Крім вимог надійності при виборі числа трансформаторів слід врахувати режим роботи приймачів. Так, наприклад, при низькому коефіцієнті наповнення графіка навантаження буває економічно доцільна його встановлення не 1-го, а 2-ух трансформаторів.

На великих трансформаторних підстанціях, ДПП, зазвичай, число трансформаторів вибирається менше 2-ух. Це обумовлено, головним чином тим, що ціна комутаційної апаратури на стороні вищої напруги підприємства порівнянна з вартістю трансформатора.

Шкала стандартних потужностей силових трансформаторів

У нашій країні прийнята єдина шкала потужностей трансформаторів. Вибір раціональної шкали є однією з головних задач при оптимізації систем промислового електропостачання. На сьогодні існує дві шкали потужностей: з кроком 1,35 і з кроком 1,6. Іншими словами 1-ша шкала включає потужності: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 кВА і т. Д, а 2-а включає 100, 160, 250, 400, 630, 1000 кВА і т. Д. Трансформатори першої шкали потужностей в даний час не виконуються і вживаються на вже наявних ТП, а для проектування нових ТП застосовується 2-а шкала потужностей.


трансформаторна підстанціяНеобхідно підкреслити, що шкала з коефіцієнтом 1,35 більш прибуткова з точки зору завантаження трансформаторів. Наприклад, при роботі 2-ух трансформаторів з коефіцієнтом завантаження 0,7 при виключенні 1-го з їх 2-ий перевантажується на 30%. Такий режим роботи відповідає вимогам критерій роботи трансформатора. Таким чином, його потужність може вживатися стовідсотково.

При допустимої перевантаження в 40% виникає недовикористання встановленої потужності трансформаторів зі шкалою 1,6.

Припустимо, два трансформатора на ТП працюють окремо і навантаження кожного становить 80 кВА, при виключенні 1-го з їх другого потрібно забезпечити навантаження 160 кВА. Варіант установки 2-ух трансформаторів по 100 кВА не може бути прийнятий, оскільки в даному випадку перевантаження складе 60% при виведенні з роботи 1-го трансформатора. При установці ж трансформаторів по 160 кВА веде до їх завантаженні в звичайному режимі тільки на 50%.

При використанні шкали з кроком 1,35 можна встановити трансформатори потужністю 135 кВА, тоді їх завантаження в звичайному режимі складе 70%, а в аварійному перевантаження складе менше 40%.

Виходячи з цього прикладу видно, що шкала з кроком 1,35 більш раціональна. А близько 20% потужності трансформаторів, не вживається. Ймовірним вирішенням цієї проблеми є установка 2-ух трансформаторів на ТП різної потужності. Але це рішення не можна вважати на технічному рівні оптимальним, так як при виведенні з ладу трансформатора більшої потужності, що залишився трансформатор не покриє всю навантаження цеху.

Встає закономірне питання: чому був обгрунтований перехід на новий ряд потужностей? Відповідь, мабуть, криється в скороченні великої кількості потужностей для уніфікації обладнанні: не тільки трансформаторів, та й суміжного з ним (вимикачі, вимикачі навантаження, роз`єднувачі і ін.).

Виходячи з усього сказаного, вибір числа і потужності трансформаторів для харчування промислових підстанцій робиться наступним чином:

1) визначається число трансформаторів на ТП, виходячи із забезпечення надійності електропостачання з урахуванням категорії пріёмніков-

2) вибираються ближчі варіанти потужності обираються трансформаторів (менше трьох) з урахуванням допустимого навантаження їх в звичайному режимі і допустимої перевантаження перевантаження в аварійному режіме-

3) визначається економічно доцільне рішення з намічених варіантів, яке застосовується для певних критерій

4) враховується можливість розширення або розвитку ТП і вирішується питання про ймовірну установці потужніших трансформаторів на тих же фундаментах, або передбачається можливість розширення підстанції за рахунок зростання числа трансформаторів.

Школа для електрика

Схеми заміщення трансформаторів

Спосіб упорядкованих діаграм

Ремонт в квартирі від А до Я
Світлодіодні відеоекрани в телевізійної промисловості

Поділися в соціальних мережах:


Схожі