розрахунок | приклад | джерела | теорія
Приклад вибору номінальної потужності силового трансформатора за заданим графіком навантаження
Вибір потужності трансформаторів проводиться на підставі розрахункового навантаження в нормальному режимі роботи з урахуванням режиму роботи енергопостачальної організації по реактивної потужності. У післяаварійний режимі для надійного електропостачання споживачів передбачається їх харчування від залишився в роботі трансформатора. При цьому частина невідповідальних споживачів з метою зниження навантаження трансформатора може бути відключена.
Здійснимо вибір номінальної потужності силових трансформаторів за наявним добовим графіком навантаження (рис. 1).
Мал. 1 - Добовий графік навантаження
Для підрахунку допустимої систематичної навантаження дійсний графік перетворимо в еквівалентний двоступеневий графік.
Припускаючи, що потужність трансформатора невідома, для перетворення графіка використовуємо наближений підхід. Знайдемо середнє навантаження з добового графіка за формулою
На початковому графіку навантаження трансформатора виділимо пікову частину з умови S пік> S ср і проведемо лінію номінальної потужності трансформатора S ном. вона ж лінія відносної номінального навантаження К = 1. Виділимо на графіку ділянку перевантаження тривалістю h '(рис 2).
Частину початкового графіка з меншим навантаженням розбиваємо на т інтервалів D tj. а потім визначаємо значення S1, S2, Sm.
Розрахуємо коефіцієнт початковій навантаження К1 еквівалентного графіка за формулою
де S Н1 - початкова навантаження, МВ × А;
Ділянка перевантаження h 'на початковому графіку навантаження розбиваємо на р інтервалів D hp в кожному інтервалі, а потім визначимо значення. . .
Розрахуємо попереднє перевищення перевантаження еквівалентного графіка навантаження в інтервалі h = D h 1 + D h 2 + ... + D h р за формулою
Отримане значення порівнюємо з = 1,40 (рис. 1) початкового графіка навантаження: <0,9 × = 1,26. Принимаем = 1,26 и корректируем продолжительность перегрузки по формуле
Максимально допустима систематична навантаження визначається за умови, що найбільша температура обмотки +140 0 С, максимальна температура масла у верхніх шарах +95 0 С і знос ізоляції за час максимального навантаження такий же, як при роботі трансформатора при постійній номінальному навантаженні, коли температура найбільш нагрітої точки не перевищує +108 0 С [1].
За отриманими значеннями К1 = 0,84 і h = 9,76 ч при середній температурі охолоджуючої середовища за час дії графіка q ох = -10,80 0 С по [1, П. I] визначаємо допустиме значення перевантаження = 1,36. Трансформатор може систематично перевантажуватися з даного графіку навантаження, тому що = 1,26.
Номінальна потужність силового трансформатора знаходиться з виразу
На підставі виконаного розрахунку приймемо до розгляду два варіанти трансформаторів: варіант 1 - трансформатори з номінальною потужністю 10000 кВ × А; варіант 2 - трансформатори з номінальною потужністю 16000 кВ × А.
Коефіцієнт завантаження трансформаторів варіанту 1 в години максимуму навантаження визначимо за формулою
Розрахуємо попереднє перевищення перевантаження еквівалентного графіка навантаження за формулою (3)
Отримане значення порівнюємо з = 1,30 (рис. 3) початкового графіка навантаження: <0,9 × = 1,17.
Приймаємо = 1,23 і коригуємо тривалість перевантаження по формулі (4)
Допустима систематична перевантаження за рахунок нерівномірності добового графіка складе К, доп = 1,41 по [1, П.табл. I] при h = 7,00 ч, уточненому значенні Кз1 = 0,81 і середній температурі охолоджуючої середовища за час дії графіка q ох = -10,80 0 С. Отже, така перевантаження допустиме.
Перевіримо можливість перевантаження намічених трансформаторів при виході з ладу одного з них. Допустима аварійна перевантаження визначається гранично допустимими температурами обмотки (140 0 С) і температурою масла у верхніх шарах (115 0 С). Тривалі аварійні перевантаження масляних трансформаторів допускаються у відповідності з наступним правилом: трансформатор можна перевантажувати на 40% понад номінальний струм протягом не більше 5 діб поспіль на час максимумів навантаження загальною тривалістю не більше 6 годин на добу за умови, що коефіцієнт попередньої навантаження не перевищує 0 , 93.
При відключенні одного трансформатора потужністю 10000 кВ × А розрахунковий коефіцієнт аварійної перевантаження складе К, ав = 2,34. Допустимий коефіцієнт аварійної перевантаження K ав доп = 1,50 знайдемо по [1, П.табл. H .1] в залежності від h = 15,90 год при середній температурі охолоджуючої середовища за час дії графіка q ох = -10,80 0 С. Отже, таке перевантаження недопустима.
Коефіцієнт завантаження трансформаторів варіанту 2 в години максимуму навантаження визначимо за формулою (6)
Розрахуємо попереднє перевищення перевантаження еквівалентного графіка навантаження відсутня (рис. 4). Отже, робота в нормальному режимі допустима.
При відключенні одного трансформатора потужністю 16000 кВ × А розрахунковий коефіцієнт аварійної перевантаження складе К, ав = 1,46.
Допустимий коефіцієнт аварійної перевантаження K ав.доп = 1,50 знайдемо по [1, П.табл. H .1] в залежності від h = 12,00 год при середній температурі охолоджуючої середовища за час дії графіка q ох = -10,80 0 С. Отже, така перевантаження допустиме.