Выбор силовых трансформаторов

Количество трансформаторов на подстанции и их мощность должны удовлетворять условию надежности электроснабжения, минимальным капитальным затратам и наиболее экономичному режиму загрузки трансформатора. Для потребителей первой и второй категории наибольшее распространение получили двухтрансформаторные подстанции с неявным резервом и раздельной работой трансформаторов.

Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы в нормальном режиме трансформаторы имели загрузку, при которой потери минимальны. При этом капитальные затраты должны быть минимальными, а при выходе одного из трансформаторов из строя второй обеспечил бы нормальную работу потребителей при условии перегрузки его в пределах, допускаемых ПУЭ. При неравномерном графике нагрузки допускается перегрузка трансформаторов в часы максимума, но не более величины, определяемой по “Кривым кратностей допустимых перегрузок силовых трансформаторов“ ([7], рис.3, стр.9). В послеаварийном периоде допускается перегрузка трансформатора на 40% на время максимумов общей суточной продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение не более 5 суток. При этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки трансформатора в условиях его перегрузки должен быть не более 0,75.

4.1 С учетом категории потребителей намечаем ГПП горно-обогатительного комбината с двумя трансформаторами.

4.2 При К = 0,9 n =4 часа определяем коэффициент допустимой систематической перегрузки трансформаторов по «Кривым кратностей допустимых перегрузок силовых трансформаторов» ([7], рис.3, стр.9):

К = 1,04

Где К - коэффициент заполнения графика, n – продолжительность работы с максимальной нагрузкой в сутки, К - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора.

4.3 Намечаем два возможных варианта мощности трансформаторов:

Вариант 1: Два трансформатора мощностью по 10 МВ*А

4.3.1 Находим коэффициент загрузки трансформатора в часы максимума:

К = (4.1)

К =17.1/2*10=0.85

Где  - номинальная мощность трансформатора,  - значение полной мощности, после установки компенсирующего устройства.

Вариант 2: Два трансформатора мощностью по 16 МВ*А

4.3.2 Находим коэффициент загрузки трансформатора в часы максимума:

К =17,1/2*16=0,53

4.4 Оба варианта приемлемы при максимальной загрузке трансформаторов так как:

Вариант 1: К =0,85  1,04= К

Вариант 2: К =0,53  1,04= К

4.5 Определяем допустимую перегрузку в послеаварийном режиме работы:

Вариант 1: 1,4*10=14 МВ*А  0,1*17,1=1,71 МВ*А

Вариант 2: 1,4*16=22,4 МВ*А  0,1*17,1=1,71 МВ*А

Оба варианта обеспечивают надежное электроснабжение, как в нормальном так и в послеаварийном режимах работы. табл.4.1

Вар.	тип	U кВ	U кВ			I %	U %	Цена руб.
1	ТДН 10000/110	115	11	15	58	0,75	10,5	36500
2	ТДН 16000/110	115	11	19	85	0,7	10,5	42000

 4.6 Определяем капитальные затраты:

Вариант 1: 36500*2=73000 руб.

Вариант 2: 42000*2=84000 руб.

4.7 Определяем стоимость потерь электрической энергии в год:

С =С *n( +K )T+ С *n* К ( + K )* (4.2)

Вариант 1:

 С =2,05*10 *4(15+0,08 )8760+2,05*10 *0,85 (58+0,08 )* 7250=26,31 тыс. руб.

Вариант 2:

С =2,05*10 *4(19+0,08 )8760+2,05*10 *0,53 (58+0,08 )* 7250=28,17 тыс. руб.

4.8 Определяем амортизационные отчисления:

C =0.063*K (4.3)

Где K – капитальные затраты на трансформатор,

0,063 - амортизационные отчисления на оборудование подстанций (6,3%)

Вариант 1: C =0.063*73=4.6 тыс. руб.

Вариант 2: C =0.063*84=5,3 тыс. руб.

4.9 Определяем общие эксплутационные расходы:

С = С + C (4.4)

Где C - амортизационные отчисления, С - стоимость потерь электрической энергии в год.

Вариант 1: С =26,31+4,6=30,9 тыс. руб.

Вариант 2: С =28,17+5,3=33,5 тыс. руб.

табл.4.2

Очевидно преимущество Варианта 1 так как его стоимость меньше и эксплутационные расходы тоже меньше чем у Варианта 2. Исходя из этого, принимаем Вариант 1 – ТДН-10000/110 – трансформатор трехфазный, принудительной циркуляции воздуха, естественной циркуляции масла, номинальной мощностью 10000 кВ*А, номинальным напряжением обмотки высшего напряжения 110 кВ.