Содержение (стр. 4 из 16)
Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при отключении наиболее мощного из них на время ремонта или замены, оставшиеся в работе, с учетом их допустимой перегрузки и резерва по сетям среднего и низшего напряжений, обеспечивали питание нагрузки. Согласно ГОСТ в аварийном режиме допускается работа трансформатора с перегрузом на 40% не более 5 суток, и временем перегрузки не более 6 часов в сутки.
Расчетная мощность трансформатора определяется на основании построенных суточных графиков нагрузок, по которым находят максимальную нагрузку подстанции. Обычно мощность каждого трансформатора двухтрансформаторной подстанции выбирают равной (0,65 - 0,7) суммарной максимальной нагрузки подстанции.
Суммарная максимальная нагрузка подстанции: Smax = 27,55 МВА
Мощность одного трансформатора:
SНТ = (0,6-0,7)* Smax = (0,6-0,7)* 27,55= 16,53-19,285 МВА
По стандартной шкале номинальных мощностей трансформаторов выбираем трансформатор:
2хТДТН – 25000/220
SНОМ = 25 МВА, UВН = 230 кВ, UСН = 38,5 кВ, UНН = 11 кВ,
uкВ-С = 15%, uкВ-Н = 20 %, uкС-Н = 6,5 %, Рк ВН-СН = 130 кВт,
Рх = 45 кВт.
После выбора номинальной мощности трансформатора производится проверка на допустимость систематических перегрузок.
Допускаемые систематические перегрузки трансформатора в основном зависят от конфигурации графика нагрузок, системы охлаждения трансформатора, постоянной времени трансформатора t и температуры окружающего воздуха и определяются по двухступенчатому суточному графику нагрузок.
Если исходный суточный график нагрузок многоступенчатый, то его необходимо преобразовать в эквивалентный (в тепловом отношении) двухступенчатый. Для этого из графика выделяют первую и вторую ступени. Переменную нагрузку в пределах каждой ступени заменяют неизменной нагрузкой, создающей потери такой же величины, как и переменная нагрузка. Величина этой эквивалентной нагрузки может быть определена по выражению, кВ*А:
, (3.1)где n - число ступеней многоступенчатого графика; ti - длительность i-й ступени графика, ч; Si - нагрузка i-й ступени графика, кВ×А.
Преобразование заданного графика нагрузок в эквивалентный двухступенчатый:
- определяем начальную нагрузку SЭ1 эквивалентного графика (мощность первой ступени) из выражения:
SЭ1=√(15,942*1+14,532*1+13,322*2+12,512*1+13,522*1+18,362 *1+ 
+22,562*1+24,982*1+23,812*1+222*1+22,212*1+24,622*1+21,792*1+ 
+22,82*0,5+19,982*0,5+20,392*1+21,12*1+20,692*1+21,12*1+21,62*1++19,632*1)/21= 17,21 кВА,
SЭ2=√(27,55 2*1+27,352*1+25,732*1)/3 =26,89 кВА.Коэффициент начальной нагрузки
К1= SЭ1/ Sнт (3.2)
К1=17,21/25=0,69.
Предварительный коэффициент максимальной нагрузки
 |
(3.3)КI2=26,89/25=1,0756
Коэффициент максимальной нагрузки
| |
(3.4)K2MAX=27,55/25=1,102
0,9* К2 MAX= 0,9*1,102 =0,99; К’2 =1,0756>0,99,принимаем
К2 =1,0756.
Определяем продолжительность перегрузки:
 |
(3.5)h=1,07562*3/0,992=3,54
Используя [2] по средней эквивалентной температуре окружающей среды и продолжительности перегрузки, определяем допустимость относительной нагрузки:
К2ДОП = 1.39
К2ДОП ³ К2
1.39>1,0756
Трансформатор ТДТН – 25000/220 выдержит аварийную перегрузку
(если один из трансформаторов выйдет из строя).
4. Расчет токов короткого замыкания
4.1. Выбор точек короткого замыкания и параметры схемы замещения
Расчет сопротивлений элементов схемы замещения подстанции в относительных единицах:
сопротивление первой системы
Х*с1 = (U2/Sк1)*(Sб/U2) = (2202/4500)*(1000/2202) = 0,22,
сопротивление второй системы
Х*с2 = (U2/Sк2)*(Sб/U2) = (2202/5700)*(1000/2202) = 0,17,
Sб=1000 МВ×А, принятое значение базисной мощности ;
Sк1= 4500 МВ×А, мощность короткого замыкания первой системы;
Sк2= 5700 МВ×А, мощность короткого замыкания второй системы;
сопротивление воздушной линии первой системы
Х*Л = Х0 *l*(Sб/U2) = 0.4*53 *(1000/2202) = 0,438
сопротивление воздушной линии второй системы
Х*Л = Х0 *l*(Sб/U2) = 0.4*58 *(1000/2202) = 0,48
где Х0 - сопротивление 1км линии, Ом/км;
1 - длина линии, км;
U - среднее напряжение ступени, где находится воздушная линия, кВ.
сопротивления трехобмоточного трансформатора
Х*В = 0,5*(ХВН-СН+Х ВН-НН -Х СН-НН )*(Sб/SНТ);
Х*С = 0,5*(Х ВН-СН +Х СН-НН -Х ВН-НН)*(Sб/SНТ); (4.1)
Х*Н= 0,5*(Х ВН-НН +Х СН-НН - Х ВН-СН)*(Sб/SНТ),
где ХВН-СН,, ХВН-НН ,-ХСН-НН - соответственно сопротивления при к.з, между обмотками высшего и среднего, высшего и низшего, среднего и низшего напряжений для выбранного трансформатора,
Х*В = 0,5*(0,15+0,2 -0,065)*(1000/25) = 5,7;
Х*С = 0,5*(0,15+0,065-0,2 )*(1000/25)»0;
Х*Н= 0,5*(0,2 +0,065-0,15)*(1000/25) = 2,3.
На рис.4.1 все сопротивления обозначены порядковыми номерами, под чертой указана величина сопротивления.
ЕсВН
К-1
Х*в
5,7
К-2
Х*с СН
Х*н 0
2,3
К-3
НН QB
Рис.4.1 Схема замещения подстанции
4.2 Расчет токов трехфазного короткого замыкания
Значение периодической составляющей равно, кА:
IП = 
, (4.2)
где Е*э - эквивалентная ЭДС источников питания, о.е.; Х*э - эквивалентное сопротивление схемы до точки к.з., о.е.;
базисное значение тока, кА
(4.3)В дипломном проекте можно принять Е*э = 1, тогда
Начальное значение периодической составляющей находится по формуле:
IП = 
(4.5)
Ударный ток короткого замыкания определяем по формуле:
iy=√2*Iп*Ку (4.6)
1) для точки К-1
Для расчета упрощается исходная схема замещения , представленная на рисунке 4.1.Преобразованная схема замещения представлена на рисунке 4.2.
 |
Рис. 4.2 Схема замещения для точки К-1
Базисный ток:
Iб1=1000/(√3*220)=2,627 кА,
Суммарное сопротивление до точки К-1:
Х*Э1 = (Х*с1+ Х*Л1 )* (Х*с2+ Х*Л2 )/( Х*с1+ Х*Л1+Х*с2+ Х*Л2 ) =
=(0,22+0,438)*(0,17+0,48)/(0,22+0,438+0,17+0,48)=0,3277
По формуле (4.5) определим начальное значение периодической составляющей:
Iп1=2,627/0,327=8,034 кА,
По формуле (4.6) определим ударный ток короткого замыкания:
iy=√2*8,034*1,75=19,82 кА.
Где К- ударный коэффициент,
К=1,75 (табл.,3.8[1] стр.161)
2) для точки К-2
Преобразованная схема замещения представлена на рисунке 4.3.Рис. 4.3 Схема замещения для точки К-2
Базисный ток:
Iб2=1000/(√3*35)=16,5 кА
Суммарное сопротивление до точки К-2: