ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИИ 11010 кВ В Г. ИВАНОВО. Проектирование - Выбор трансформаторов. Контрольная работа по дисциплине Проектирование электроустановок электростанций и подстанций

• Название: Контрольная работа по дисциплине Проектирование электроустановок электростанций и подстанций
• Анкор: ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИИ 11010 кВ В Г. ИВАНОВО
• Дата: 24.09.2022
• Размер: 0.6 Mb.
• Имя файла: Проектирование - Выбор трансформаторов.docx
• Тип: Контрольная работа; #693656

Федеральное агентство по рыболовству

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего образования

«Калининградский государственный технический университет»

(ФГБОУ ВО «КГТУ»)
Кафедра электрооборудования судов и электроэнергетики

Защищена с оценкой ______________ Дата _____________ Руководитель _________________ М.С. Харитонов

выбор силовых трансформаторов

на подстанции 110/10 кВ в Г. Иваново
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Проектирование электроустановок электростанций и подстанций»
КР.22.13.03.02.01 ПЗ

	Выполнил: студент группы 19-ЗЭЭ _____________________ Алексеенко Д.С.

Калининград, 2022

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Площадка проектируемой подстанции располагается в г. Иваново. Исходные данные для проектирования подстанции приведены в таблице 1.1, график нагрузки изображен на рисунке 1.1.

Таблица 1.1 – Исходные данные для проектирования

Наименование показателя	Значение показателя
1. Температура наружного воздуха:
- среднегодовая, ºС	8,1
- зимняя, ºС	-10,8
- летняя, ºС	16,1
2. Максимальная мощность нагрузки (зимний период):
- активная мощность PНГmax, МВт	40
- реактивная мощность QНГmax, Мвар	25
3. Число питающих линий 110 кВ	2
4. Число отходящих линий 110 кВ	3
5. Переток мощности по отходящим линиям:
- по первой линии, МВт	20
- по второй линии, МВт	15
- по третьей линии, МВт	20
6. Число отходящих линий 10 кВ	10
7. Периодическая составляющая тока КЗ, кА	15

Рисунок 1.1 – Зимний (синий) и летний (красный) графики нагрузки подстанции

yu

2 ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Выбор мощности трансформаторов ведется с учетом характера графиков нагрузки и допустимых по ГОСТ 14209-85 [1] систематических и аварийных перегрузок. Первые могут иметь место систематически при неравномерном суточном графике нагрузки трансформатора, вторые – при аварийной ситуации, когда требуется сохранить электроснабжение потребителей, несмотря на перегрузку трансформатора.

Определяется наибольшая нагрузка подстанции S_НГmax:

(2.1)

_{Намечается номинальная мощность трансформатора} S_ном:

(2.2)

Предварительно принимается трансформатор ТДН-40000/110 мощностью S_ном = 40 МВА и системой охлаждения типа Д (принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла).

Таблица 2.1 - Паспортные данные трансформатора ТДН-40000/110

Тип	Sном, МВА	Uномвн, кВ	Uномнн, кВ	ΔPxx, кВт	ΔPкз, кВт	Uk, %	Ixx, %
ТДН-40000/110	40	110	10	34	170	10,5	0,55

2.1 Анализ нагрузки трансформаторов в зимний период

Анализируем нормальный режим работы в зимний период:

	(2.3)
МВА

Таким образом, в нормальном режиме работы трансформаторы обеспечивают полное электроснабжение потребителей в зимний период без перегрузки.

Рассмотрим ремонтный режим в зимний период. В данном режиме будет произведено отключение одного из трансформаторов. Оставшийся в работе трансформатор будет испытывать систематическую перегрузку, так как S_нг > S_ном.

Проверим допустимость такой перегрузки. Для этого преобразуем непрерывный суточный график нагрузки для зимнего периода в эквивалентный ступенчатый график (рисунок 2.1)



Рисунок 2.1 – Эквивалентный ступенчатый график нагрузки для зимнего периода

На графике выделяем интервалы времени Δt и определяем среднюю мощность на интервале с меньшей нагрузкой, данные заносим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Средняя мощность для интервала с меньшей нагрузкой

Номер интервала	Средняя нагрузка Sp, МВА	Продолжительность Δtm, ч
1	26,42	2,1
2	26,887	2,0
3	25	1,9
4	26,887	2,2
5	36,8	2,1
6	33,5	1,8
7	30,66	1,7

Рассчитываем начальную нагрузку К₁ эквивалентного графика при систематической перегрузке:

	(2.4)

На графике выделяем интервалы времени и определяем среднюю мощность на участке с перегрузкой, данные заносим в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 – Средняя мощность на участке с перегрузкой

Номер интервала	Средняя нагрузка Sp, МВА	Продолжительность
1	42,45	2,2
2	44,34	1,7
3	46,7	2,2
4	44,81	1,9
5	44,34	2,1

Рассчитываем предварительное превышение нагрузки эквивалентного графика :

	(2.5)

Определяем К_max исходного графика нагрузки для зимнего периода

	(2.6)

Сравнивается с исходного графика нагрузки. Если , то . Если , то принимается равным , а продолжительность перегрузки пересчитывается.

	(2.7)

Так как условие выполняется следует, что

Проверим трансформатор на систематическую перегрузку. Для этого при температуре в зимний период -10,8 °С, системе охлаждения трансформатора типа Д, предварительной нагрузке К₁ и продолжительности перегрузки h = 11,13 ч по ГОСТ 14209-85 выбираем допустимый коэффициент систематической перегрузки К_2СМдоп = 1,5.

	(2.8)

Из этого следует, что работа данного трансформатора при систематической перегрузке допустима. Поэтому ограничение на проведение планового ремонта трансформатора в зимнее время не вводится.

2.2 Анализ нагрузки трансформаторов в летний период

Анализируем нормальный режим работы в летний период:

	(2.3)
МВА

Таким образом, в нормальном режиме работы трансформаторы обеспечивают полное электроснабжение потребителей в летний период без перегрузки.



Рис. 2.2 – графики нагрузки в летний и зимний период

При отключении одного из трансформаторов, мощность оставшегося трансформатора превышает максимальную мощность нагрузки в летний период. Поэтому проверка по систематической и аварийной перегрузкам не требуется.

S_нг < S_ном

37,73 КВА < 40 КВА