9. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов Основные положения

Правильный, технически и экономиче­ски обоснованный выбор числа и мощности тр-ров для ГПП и ЦТП пром предприятий имеет существенное значение для рационального построения схемы элек­троснабжения этих предприятий.

При выборе числа и мощности силовых тр пользуются данными го­довых затрат, кото­рые получаются из кап и годовых эксплуатацион расходов. Весь­ма важными, иногда решающими показате­лями при выборе числа и мощности тр-ров являются также надежность питания, расход цветного металла и потреб­ная тр мощность. Оптимальный вариант выб-ся на основе сравнения капиталовложений и годовых эксплуатационных расходов.

Критерии. При выборе мощности тр на ГПП необходимо иметь график нагрузки. Выбор мощн-ти пр-ся исходя из полной расчетной нагрузки объекта и удельной плотности нагрузки, стоимости ЭЭ. При выборе мощн-ти тр-ров => исходить из рациональной их нагрузки при нормальном режиме работы с учетом минимально необходимого резервирования при аварийном режиме. При этом => иметь в виду, что нагрузка тр-ров в нормальных условиях не должна по нагреву вызывать сокращения естественного его срока службы.

Мощность цеховых тр-ров => определять по средней потребляемой мощности в наиболее загруженную смену, за исключением случаев резкопеременной нагрузки. Наивыгоднейшая загрузка тр-ров зависит от категорийности питаемых эл. приемников, от числа тр-ров и способа резервирования. Перегруз способность тр определена ГОСТ.

Для основных тр в системе эл. снабж. (не считая вспомог) следует стре­миться к применению не более двух-трех стандартных S. Это облегчает за­мену поврежденных тра и ве­дет к сокращению складского резерва тр. Весьма желательна ус­тановка тр одинаковой мощ­и. такое решение не всегда вы­полнимо.

Выбор числа тр определяется в зависимости от категории надежности эл. снабжения, удельной плотности нагрузки, числа рабочих смен, размеров цеха, режимом работы станции или ПС...

применение однотр ПС 6-10 кВ находят не только при нагрузках 3-ей категории, но, как правило и при нагрузках 2-ой, когда недовыработка продукции за время перерыва питания м/б восполнена работой в 3 смену при 2х сменном режиме работы предприятия или др. способами. 1тр-е ПС целесообразно применять и при наличии в сети 380-660В небольших (15-20%) нагрузок 1 кат при условии резервирования их питания по связям на вторичном напряжении м/у соседними ПС. При однотр. ПС надо предусматривать складской резерв тр-ров, полностью подготовленных к включению.

График нагрузки может быть таким, при котором по экономическим соображениям необходимо установить не один, а два тр. Такие случаи имеют место при преобладании нагрузки 1-ой категории, при наличии ЭП особой группы, для сосредоточения цеховой нагрузки и отдельностоящих объектов общезаводского электроснабжения (насосные, компрессорные станции), для цехов с рассредоточенной, но очень высокой удельной плотностью нагрузки (свыше 0,5 – 0,7 кВА/м²). 2х тр-рные ПС иногда прим-ся в => случаях: при неравномер суточном или годовом графике нагрузок, когда мощность тр-ров лимитируется условиями их транспорта, при расширении ПС.

Цеховые ПС с числом тр  2 как правило экономически нецелесообразны и на предприятиях прим-ся в виде исключения (если им-ся мощные эл. приемники, сосредоточенные в одном месте, если нельзя рассредоточить подстанции по условиям технолог процесса или окр. среды, при питании совмещенных территориально-цеховых нагрузок различного хр-ра, kt нельзя питать от общего тр-ра).

Вопрос о числе тр-ров решается по эксплатац соображениям, по соображениям дальнейшего развития ПС, ее связи с энергосистемой, а также в зависимости от хр-ра и режима работы главных потребителей и др. факторов, но с обязательным условием технико-экономического сравнения вариантов.

Выбор типов и исполнения тр-ров. По схемам соединения обмоток тр-ры подразделяются на трехфозные и однофазные, 2хобмоточные и 3хобмоточные, а также с ращепленными обмотками вторичного U. По роду изоляции и способу охлаждения тр-ры бывают: масляные с негорючим заполнением и сухие.

Тр-ры с расщепл. обмотками имеют 2 или более вторичные обмотки одинакового U на 50% номин мощности каждая. Им-ся с расщепленными обмотками разных U 6 и 10 кВ, что позволяет экономично решать системы эл. снабж. на U 10 при наличии большого числа ЭП на 6. Благодаря  реактивному сопротивлению тр с расщеплен обмотками применение их позволяет в нек-ых случаях отказаться от реактирования. Трехобмот тр-ры 110/35/6-10 прим-ся редко – при наличии удаленных потреб средней мощности, kt целесообразно питать на U 35

Типы и исполнения тр выб-ся в зависимости от условий их установки, охлаждения, температуры и состояния окр. среды. Для наружней уст-ки наиболее экономичны и надежны масляные тр-ры. В загрязненных зонах предприятий при наружней уст-ке пр-ся тр-ры с усиленной изоляцией вводов. Для внутр. уст-ки также преимущественно прим-ся масляные тр-ры.

Тр-ры, заполненные совтолом изгот-ся на мощности 630-2500 кВА и прим-ся когда по условиям нагрузок нельзя приблизить к центрам нагрузок масляные тр-ры и в то же время недопустима уст-ка сухих негерметизированных тр-ров. Сухие тр-ры целесообразно применять на небольшие мощности при первичном напряжении не выше 10 кВ (дороже масляных). Прим-ся там, где недопустима уст-ка масляных по условиям пожароопасности, а тр с негорючей жидкостью – по условиям токсичности.

Правильный, технически и экономически обоснованный выбор числа и мощ­ности трансформаторов для ГПП и цеховых подстанций имеет значение для рационального по­строения схемы электроснабжения предприятий. При выборе числа и мощности силовых трансф-ров пользуются:

дан­ными годовых приведенных затрат (получаются из капиталовложений и годовых эксплуатационных расходов);

надежность питания;

расход цветного металла и потребная транс­форматорная мощность.

Выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов (автотрансформа­торов) для питания нагрузок промышленных предприятий производится на осно­вании расчетов и обоснований по изложенной ниже общей схеме.

1. Определяется число трансформаторов на подстанции, исходя из обес­печения надежности питания с учетом категории потребителей.

2. Намечаются возможные варианты мощности выбираемых трансформато­ров с учетом допустимой нагрузки их в нормальном режиме и допустимой пере­грузки в аварийном режиме.

3. Определяется экономически целесообразное решение из намеченных вариантов, приемлемое для данных конкретных условий.

4. С учетом возможности расширения или развития подстанции решается вопрос о возможной установке более мощных трансформаторов на тех же фунда­ментах или предусматривается возможность расширения подстанции за счет увеличения числа трансформаторов.

Следует стремиться к применению не более двух-трех стандартных мощностей при выборе мощности основных трансф-ров. Это облегчает замену поврежденных транс­ф-ров и ведет к сокращению складского резерва. Желательна при этом установка трансформаторов одинаковой мощности. Однако такое решение не всегда выполнимо. Удешевление подстанций 35 кВ и выше типа ГПП или ГРП достигается путем отказа от установки выключателей на стороне высшего напряжения. Все тупиковые подстанции, за исключением особых случаев, можно проектировать без установки выключателей на стороне высшего напряжения (по схеме блока линия — трансформатор) с установкой короткозамыкателя на конце питающей линии. В целях упрощения и удешевления для цеховых трансф-ров следует широко применять присоединение трансформаторов только через разъедини­тели или присоединение по схемам разъединитель — предохранитель, выключа­тель нагрузки — предохранитель. Конструктивно цеховые трансформаторные подстанции следует выполнять в виде подстанций, пристроенных к стенам цехов. Основа помещения — каркас из стального профиля, расположенный на фундаменте, покрытый сверху тон­кой листовой сталью, с боков — стальная сетка. Такое решение является наи­более дешевым, обеспечивает быстрый монтаж (5—10 дней) и позволяет пол­ностью использовать перегрузочную способность трансформаторов в послеаварийных режимах. Трансформаторы следует применять с изоляторами для наружной установки. При агрессивных наружных средах следует отдавать пред­почтение комплектным подстанциям внутренней установки. Выбор числа трансформаторов связан с режимом работы станции или под­станции. График нагрузки может быть таким, при котором по экономическим соображениям необходимо установить не 1, а 2 трансф-ра. Такие случаи, как правило, имеют место при плохом коэффициенте заполнения гра­фика нагрузки (0,5 и ниже). В этом случае установка отключающих аппаратов необходима для оперативных действий (производящихся дежурным персоналом или происходящих автоматически) с силовыми трансф-рами при соблюде­нии экономически целесообразного режима их работы.