ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ

 

Основными параметрами трансформаторов (автотрансформаторов) являются его мощность, напряжения сторон, тип. Рекомендуется применять трехфазные трансформаторы (автотрансформаторы). В случае невозможности поставки заводами трехфазных трансформаторов (автотрансформаторов) необходимой мощности или при наличии транспортных ограничений допускается применение группы из однофазных трансформаторов (автотрансформаторов) [2]. Все автотрансформаторы, трехобмоточные трансформаторы, а также двухобмоточные трансформаторы, кроме включенных в блоки с генераторами без местной нагрузки, должны иметь встроенные устройства для регулирования напряжения под нагрузкой (РПН).

Выбор номинальной мощности трансформатора в общем случае производят с учетом его нагрузочной способности

При выборе трансформатора блока генератор – трансформатор, если к ответвлению от блока подсоединена только нагрузка собственных нужд, расчетная мощность определяется как

где - номинальный коэффициент мощности генератора.

Если к ответвлению от блока подключена местная нагрузка и нагрузка собственных нужд, то

Где , - активная и реактивная номинальные мощности генератора; , - активная и реактивная мощности нагрузки собственных нужд; , - активная и реактивная мощности местной нагрузки.

Выбор номинальной мощности автотрансформаторов связи РУ СН иРУ ВН районных электростанций осуществляют на основе анализа перетоков мощностей между этими РУ в нормальном и аварийных режимах. В нормальном режиме работы максимальный переток мощности через автотрансформаторы связи возникает в те периоды времени, когда нагрузка, подключенная к РУ СН, минимальна. Нижеследующие выражения позволяют расcчитать величину этого перетока для КЭС со структурной схемой рис. 2а) и рис. 3 а).

 

 

 

 

Где m – число генераторов, подключенных к РУ СН; - минимальные значения активной и реактивной мощностей нагрузки, подключенной к шинам СН.

При аварийной ситуации, заключающейся в отказе одного из блоков, подключенных к РУ СН, и максимальной нагрузки, питающейся с шин этого напряжения, через автотрансформаторы связи возникает следующий переток мощности

 

 

Этот режим может оказаться определяющим при выборе автотрансформаторов связи, если максимальная нагрузка потребителя РУ среднего напряжения значительно превысит суммарную мощность оставшихся в работе блоков, подключенных к РУ СН.

Число автотрансформаторов связи, как правило, принимается равным двум. Установка одного автотрансформатора или отказ от связи между РУ ВН и РУ СН принимаются на основе технико-экономического обоснования [2] при условии, что нарушение связи между РУ СН и РУ ВН не ведет к недоотпуску электроэнергии потребителю и минимальная нагрузка сети СН выше технологического минимума мощности отделившихся блоков. В случае установки одного автотрансформатора рис. 2 а) должны выполняться следующие условия

и

При установке двух автотрансформаторов –

и

Если связь между РУ двух напряжений на КЭС осуществляется двумя автотрансформаторами (рис. 3 а), то необходимо рассмотреть режим аварийного отключения одного из автотрансформаторов. Через оставшийся в работе автотрансформатор нужно в этом случае передать с учетом его перегрузочной способности мощность, равную ,

где

 

 

 

 

Следовательно, исходя из последнего режима, при выборе автотрансформатора должно выполняться условие

где учитывает допустимую аварийную перегрузочную способность автотрансформатора и составляет 1.4.

Если генератор включается в блок с повышающим автотрансформатором (рис. 3б), то расчетная мощность АТБ определяется максимальной нагрузкой обмотки низкого напряжения, к которой подсоединен генератор

 

где - коэффициент типовой мощности автотрансформатора

- типовая мощность автотрансформатора.

Номинальная мощность автотрансформатора

После выбора номинальной мощности автотрансформатора проверяют возможность передачи через него максимальной мощности из РУ СН в РУ ВН аналогично ранее рассмотренному случаю в трех режимах, а именно:

- нормальный режим

 

 

-при аварийной ситуации, заключающейся в отказе одного из блоков, подключенных к РУ СН, и максимальной нагрузки, питающейся с шин этого напряжения

 

 

- аварийное отключение одного из автотрансформаторов

 

 

Автотрансформатор выбранной номинальной мощности может быть принят к установке, если удовлетворяются следующие неравенства

 

где учитывает допустимую аварийную перегрузочную способность автотрансформатора и составляет 1.4.

В противном случае изменяют число блоков, присоединенных к РУ среднего напряжения, число автотрансформаторов или реже их мощность.

Выбор двухобмоточных трансформаторов связи ГРУ и повышенного напряжения ТЭЦ (рис. 4). Мощность, передаваемая через трансформаторы связи, равняется:

 

где - суммарная активная и реактивная мощности генераторов, присоединенных к РУ генераторного напряжения;

- активная и реактивная мощности местной нагрузки.

Выбор мощности трансформаторов связи ТЭЦ осуществляется на основе анализа расчетных перетоков мощности, определяемых по выше представленной формуле в следующих режимах:

- нормальный (зимой и летом),

- отключение одного из работающих генераторов на шинах ГРУ,

- аварийное отключение одного из трансформаторов связи в режиме летних минимальных нагрузок, когда допустимо снижать переток мощности через оставшийся в работе трансформатор связи на величину имеющегося аварийного резерва в системе . Переток мощности через оставшийся в работе трансформатор связи рассчитывается по формулам

 

 

В этом режиме трансформатор допускает аварийную перегрузку на 40 % в течение 5 суток при условии, что коэффициент начальной нагрузки не более 0,93, а длительность максимума нагрузки не более 6 часов в сутки