Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов

2.1 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов.

Учитываем категорию потребителей и приближенный расчет номинальной мощности.

Так как присутствуют потребители 1 и 2 категории, выбираются двутрансформаторная ПС, для которой номинальная мощность каждого трансформатора определяется с учетом 40% перегрузки в нормальном режиме и с учетом коэффициента участия потребителей первой категории:

(МВА)

Выбираем по шкале мощностей для дальнейшего рассмотрения трансформаторы с мощностью 40 МВА и 63 МВА.

Выбираем по справочнику [2] трансформаторы марок:

ТРДН - 40000/110/10/10

ТРДЦН - 63000/110/10/10

 

2.2 Технико-экономический выбор номинальной мощности трансформаторов.

· Рассматривается вариант, если подстанция будет укомплектована трансформаторами ТРДН 40 000/110/10/10.

Таблица 2.2.1 – Технические данные

Тип	, МВА	Каталожные данные
, кВ	, %	, кВт	, кВт	, %
ВН	НН
ТРДН-40000/110			10,5	10,5			0,65

 

 

Приведенные потери мощности:

,

где коэффициенты загрузки обмоток трансформатора:

, ,

, ,

Приведенные потери активной мощности трансформатора в режиме холостого хода (х.х.):

,

где ,

(квар)

= 0,05 кВт/квар

(кВт)

Приведенные потери мощности к.з. трансформатора:

,

где потери активной мощности к.з. соответствующих обмоток трансформатора при 100% их загрузки определяются из выражения:

, (кВт)

а потери реактивной мощности соответствующих обмоток трехфазного трансформатора с расщепленной обмоткой низшего напряжения в режиме к.з. из выражений:

,

(квар)

(квар)

 

(кВт)

(кВт)

(кВт)

На основании расчетных годовых гра­фиков нагрузки для соответствующих обмоток – , , определяются потери электроэнергии в трансформаторах по формуле:

Расчетные данные по потерям электроэнергии в трансформаторах сведены в таблицу.

Таблица 2.2.2 –Данные по потерям электроэнергии в трансформаторах

i	, МВА	, МВА	, МВА		,ч	, кВт∙ч				, кВт∙ч	, кВт∙ч	, кВт∙ч
							1,29	0,58	0,14
							1,12	0,48	0,13
							0,87	0,37	0,1
							0,83	0,37	0,09
							0,76	0,37	0,07
							0,63	0,28	0,07
							0,52	0,21	0,07
	=858480		=1593168

Экономическая нагрузка трансформаторов (автотрансформаторов) для подстанций:

(МВА)

Для данной группы параллельных трансформаторов (автотрансформаторов) экономическая нагрузка равна МВА, ниже которой целесообразно отключать один из параллельно работающих трансформаторов (автотрансформаторов) для неответственных потребителей.

Стоимости годовых потерь электроэнергии в трансформаторах:

где – годовые потери электроэнергии в трансформаторах, кВт ч;

– стоимость 1 кВт ч электроэнергии, руб/кВт ч,

где – основная ставка двухставочного тарифа за 1 кВт договорной мощности;

–дополнительная ставка двухставочного тарифа за каждый кВт ч активной энергии, учтенной расчетной счетчиком.

(руб/кВт ч)

(руб)

Экономическая целесообразность выбора трансформаторов определяется методом приведенных затрат:

где К – капитальные затраты на оборудование ПС (учитывается только стоимость трансформаторов ПС для рассматриваемых вариантов), руб.;

– нормативный коэффициент дисконтирования;

И– годовые эксплуатационные издержки, руб.;

– стоимость годовых потерь электроэнергии в трансформаторах, определяемых по выражению;

– годовые отчисления, руб., которые можно определить из выражения

,

где – суммарный коэффициент отчислений, который состоит из отчислений на амортизацию – , обслуживание и ремонт – .

Для силового электрооборудования данного варианта 35–150 кВ составляет: = 0,094.

(руб)

(руб)

· Рассмотрим вариант подстанции с трансформаторами типа ТРДЦН– 63000/110/10/10, каталожные данные которых представлены в таблице 2.2.3

Таблица 2.2.3 – Технические данные

Тип	, МВА	Каталожные данные
, кВ	, %	, кВт	, кВт	, %
ВН	НН
ТРДЦН – 63000/110			10,5	10,5			0,6

Приведенные потери мощности:

где коэффициенты загрузки обмоток трансформатора:

, ,

, ,

Приведенные потери активной мощности трансформатора в режиме холостого хода (х.х.):

,

где ,

(квар)

= 0,05 кВт/квар

(кВт)

Приведенные потери мощности к.з. трансформатора:

,

где потери активной мощности к.з. соответствующих обмоток трансформатора при 100% их загрузки определяются из выражения:

, (кВт),

а потери реактивной мощности соответствующих обмоток трехфазного трансформатора с расщепленной обмоткой низшего напряжения в режиме к.з. из выражений:

,

(квар)

(квар

(кВт)

(кВт)

(кВт)

На основании расчетных годовых гра­фиков нагрузки для соответствующих обмоток – , , определяются потери электроэнергии в трансформаторах по формуле:

Расчетные данные по потерям электроэнергии в трансформаторах сведены в таблицу.

Таблица 2.2.4 –Данные по потерям электроэнергии в трансформаторах

i	, МВА	, МВА	, МВА		,ч	, кВт∙ч				, кВт∙ч	, кВт∙ч	, кВт∙ч
							0,72	0,48	0,24
							0,45	0,19	0,05
							0,35	0,15	0,04
							0,34	0,15	0,04
							0,3	0,15	0,03
							0,26	0,12	0,03
							0,21	0,08	0,03
	=		=1217596

Экономическая нагрузка трансформаторов (автотрансформаторов) для подстанций:

(МВА)

Для данной группы параллельных трансформаторов (автотрансформаторов) экономическая нагрузка равна МВА, ниже которой целесообразно отключать один из параллельно работающих трансформаторов (автотрансформаторов) для неответственных потребителей.

Стоимости годовых потерь электроэнергии в трансформаторах:

где – годовые потери электроэнергии в трансформаторах, кВт ч;

– стоимость 1 кВт ч электроэнергии, руб/кВт ч,

где – основная ставка двухставочного тарифа за 1 кВт договорной мощности;

–дополнительная ставка двухставочного тарифа за каждый кВт ч активной энергии, учтенной расчетной счетчиком.

(руб/кВт ч)

(руб)

Экономическая целесообразность выбора трансформаторов определяется методом приведенных затрат:

где К – капитальные затраты на оборудование ПС (учитывается только стоимость трансформаторов ПС для рассматриваемых вариантов), руб.;

– нормативный коэффициент дисконтирования;

И– годовые эксплуатационные издержки, руб.;

– стоимость годовых потерь электроэнергии в трансформаторах, определяемых по выражению;

– годовые отчисления, руб., которые можно определить из выражения

,

где – суммарный коэффициент отчислений, который состоит из отчислений на амортизацию – , обслуживание и ремонт – .

Для силового электрооборудования данного варианта 35–150 кВ составляет: = 0,094.

(руб)

(руб)

За расчетный принимается вариант, имеющий меньшие приведенные затраты, т.е. выбираю для дальнейшего рассмотрения и установки на проектируемой подстанции трансформатор ТРДН-40000/110/10/10.