Выбор трансформатора на однотрансформаторной подстанции

Мощность трансформатора однотрапсформаторной подстанции определяется максимальной нагрузкой в нормальном режиме. При выборе мощности трансформатора следует учитывать вид нагрузки — постоянная или циклическая (в течение суток), а также температуру окружающей среды. Обычно рассматриваются суточные графики летнего и зимнего периода.

Если при выборе номинальной мощности трансформатора 5_Т ном исходить из соотношения.

где Р_тах — нагрузка пятого года эксплуатации, то при суточном графике работы с кратковременным ником (0,5… 1 ч) трансформатор длительное время будет недогружен и мощность трансформатора можно считать завышенной. В ряде случаев выгоднее выбирать мощность трансформатора, используя его перегрузочную способность с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме.

Все силовые трансформаторы допускают систематические перегрузки, которые зависят от графиков нагрузки, температуры охлаждающей среды и недогрузки в предшествующий период перед перегрузкой. Для нормального продолжительного режима нагрузки (при неизменном токе) нагрузка масляного трансформатора может быть выбрана из табл. 7.7.

Таблица 7.7.

Допустимый коэффициент нагрузки для продолжительного режима К,₄ при различных темнераэурах охлаждающей среды (охлаждение ONAN, ON, OF и OD) по ГОСТ 14 209–97

В стандартах по определению нагрузочной способности трансформаторов приводятся графики нагрузки трансформаторов с нормальным сокращением срока службы для различных температур окружающей среды. Такие графики строятся в координатах К₂ (коэффициенты начальной и максимальной нагрузки эквивалентного двухступенчатого суточного фафика) при известной продолжительности времени перегрузки /_р. По графикам можно выбрать номинальную мощность трансформатора (с нормальным сроком службы). На рис. 7.14 и 7.15 представлены примеры таких графиков для масляных (ГОСТ 14 209−97, IEC 60 354−1991) и сухих (ГОСТ 30 221−97 (без участия РФ), IEC 60 905— 1987^[1]) распределительных трансформаторов для температуры окружающей среды 20 °C.

Рис. 7.14. Графики допустимых нагрузок масляного трансформатора с охлаждением ONAN. Построения на рисунке даны для примера с отношением К₂/ К_{ =, 75.

Рис. 7.15. Графики допустимых нагрузок сухого трансформатора с температурой изоляционной системы 155 °C (класс нагревостойкости F) и тепловой постоянной времени т = 0,5 ч Для выбора мощности трансформатора необходимо сделать дополнительные построения па графиках в виде прямой линии, задающей отношение К₂/ К., и найти точку пересечения кривой, соответствующей продолжительности перегрузки t_p с построенной прямой. Эту прямую можно построить следующим образом: для K_l = 1 откладывают по оси ординат заданное значение К₂ и через полученную точку проводят прямую под углом к оси абсцисс, тангенс которого равен К₂/ K_v до пересечения с прямой К₂ = 1. Можно также на прямой К-, = 1 отложить значение А'_| / К₂ и провести прямую через эту точку.

На рис. 7.14 построена указанная прямая для случая К₂! К ^ = = 1,75.

Предположим, что требуется выбрать мощность трансформатора с использованием предварительно построенного эквивалентного двухступенчатого графика нагрузки с максимальной нагрузкой 1750 кВ А, длительность которой в течение суток равна 8 ч, а в остальное время нагрузка равна 1000 кВ, А (16 ч). Отношение К₂ / К_] равно 1,75 и на рисунке построена вспомогательная прямая, которая пресекает кривую для / = 8 в точке с координатами (0,66; 1,15). Искомая мощность трансформатора определяется как.

• [1] IEC 60 905−1987 заменен на IEC 600 076−12:2008, которому соответствует модифицированный стандарт РФ ГОСТ Р 54 419−2011.