Muuntaja-asemat tehonsyöttöjärjestelmissä

Yksi- ja kaksimuuntajan sähköasemien käyttöalueet

Pääsääntöisesti käytetään yhden ja kahden muuntajan sähkönsyöttöjärjestelmiä... Kolmen muuntaja-aseman käyttö aiheuttaa lisäpääomakustannuksia ja lisää vuosittaisia ​​käyttökustannuksia. Kolmea muuntaja-asemaa käytetään harvoin pakkoratkaisuna jälleenrakennuksessa, sähköaseman laajennuksessa, erillisellä tehonsyöttöjärjestelmällä sähkö- ja valaistuskuormille, kun syötetään jyrkästi vaihtuvia kuormia.

Muuntaja-asemia, joissa on yksi muuntaja 6-10 / 0,4 kV, käytetään syötettäessä kuormia, jotka mahdollistavat virransyötön katkaisun enintään 1 päiväksi, mikä on tarpeen vaurioituneen elementin korjaamiseksi tai vaihtamiseksi (energiankuluttajien syöttö). luokan III) sekä luokan II energiankuluttajien tehonsyöttöä edellyttäen, että virransyöttöä vähennetään toisiojännitteen hyppyjohdin tai muuntajien varastovaraston ollessa läsnä.

Yhdellä muuntajalla varustetut muuntaja-asemat ovat hyödyllisiä myös siinä mielessä, että jos yrityksen toimintaan liittyy matalan kuormituksen jaksoja, muuntaja-asemien välisten jumpperien vuoksi on mahdollista sammuttaa osa toisiojännitemuuntajasta, jolloin taloudellisesti tarkoituksenmukaisen muuntajien toimintatavan luominen .

Muuntajien taloudellinen toimintatapa ymmärretään moodiksi, joka varmistaa muuntajien tehohäviöiden minimoinnin. Tässä tapauksessa optimaalisen toimivien muuntajien valinnan ongelma on ratkaistu.

Tällaiset muuntaja-asemat voivat olla taloudellisia, kun otetaan huomioon 6-10 kV jännitteen maksimikonvergenssi energiankuluttajille, jolloin verkkojen pituus lyhenee 1 kV:iin sähköenergian muuntamisen hajauttamisen vuoksi. Tässä tapauksessa ongelma ratkaistaan ​​siten, että käytetään kahta yksimuuntajaa yhden kahden muuntajan ala-aseman sijaan.

Kahdella muuntajalla varustettuja muuntaja-asemia käytetään enimmäkseen luokkien I ja II sähkönkuluttajilla. Tässä tapauksessa muuntajien teho valitaan siten, että kun yksi niistä lähtee töistä, toinen muuntaja, jolla on sallittu ylikuormitus, ottaa kaikkien kuluttajien kuorman (tässä tilanteessa on mahdollista sammuttaa luokan sähkökuluttajat tilapäisesti III). Tällaiset sähköasemat ovat myös toivottavia käyttäjäluokista riippumatta, jos päivittäinen tai vuotuinen kuormitusaikataulu on epätasainen.Näissä tapauksissa on edullista muuttaa muuntajien kytkettyä tehoa, esimerkiksi kausikuormituksen ollessa kyseessä yksi tai kaksi vuoroa toimii merkittävästi erilaisella vuorokuormalla.

Virtalähde paikkakunta, kaupunginosa, konepaja, työpajaryhmä tai koko yritys voidaan tarjota yhdellä tai useammalla muuntaja-asemalla. Mahdollisuus rakentaa yksi- tai kaksimuuntaja-asemat määritetään useiden tehonsyöttöjärjestelmän vaihtoehtojen teknisen ja taloudellisen vertailun tuloksena... Vaihtoehtojen valinnan kriteeri on alempien rakennuskustannusten vähimmäismäärä. virtalähdejärjestelmä. Vertailuvaihtoehtojen pitäisi varmistaa vaadittu tehonsyötön luotettavuustaso.

Teollisuusyritysten tehonsyöttöjärjestelmissä käytetään useimmiten seuraavia muuntajien yksikkötehoja: 630, 1000, 1600 kV × A, kaupunkien sähköverkoissa 400, 630 kV × A. Suunnittelu- ja käyttökäytäntö on osoittanut, että on käytettävä samantyyppisiä samalla teholla varustettuja muuntajia, koska niiden monimuotoisuus vaikeuttaa ylläpitoa ja aiheuttaa ylimääräisiä korjauskustannuksia.

Muuntajien tehonvalinta muuntaja-asemilla

Yleensä tehomuuntajien valinta tehdään seuraavien perussyöttötietojen perusteella: tehonsyöttölaitoksen arvioitu kuormitus, maksimikuormituksen kesto, kuormien nousunopeus, sähkön hinta, muuntajien kantokyky ja niiden taloudellinen kuormitus.

Pääkriteeri muuntajien yksikkötehon valinnassasähköasema on, kuten muuntajien lukumäärän valinnassakin, vaihtoehtojen teknisen ja taloudellisen vertailun perusteella saavutettu vähimmäiskustannus.

Suunnilleen muuntajien yksikköteho voidaan valita tietyn mitoituskuormitustiheyden (kV × A / m2) ja työmaan täyden mitoituskuorman (kV × A) mukaan.

Kun ominaiskuormitustiheys on enintään 0,2 kV × A / m2 ja kokonaiskuorma enintään 3000 kV × A, on suositeltavaa käyttää 400 muuntajaa; 630; 1000 kVA toisiojännitteellä 0,4 / 0,23 kV. Kun ominaistiheys ja kokonaiskuorma ylittävät määritellyt arvot, muuntajat, joiden kapasiteetti on 1600 ja 2500 kVA, ovat taloudellisempia.

Nämä suositukset eivät kuitenkaan ole riittävän perusteltuja sähkölaitteiden ja erityisesti TP:n nopeasti muuttuvien hintojen vuoksi.

Suunnittelukäytännössä muuntaja-asemien muuntajat valitaan usein laitoksen mitoituskuorman ja muuntajien suositeltujen taloudellisten kuormituskertoimien mukaan Kze = СР / Сн.т. taulukon tietojen mukaisesti.

Muuntajien suositellut kuormituskertoimet korjaamolle TP

Muuntajan kuormituskerroin Muuntaja-aseman tyyppi ja kuorman luonne 0,65 ... 0,7 Kaksi muuntaja-muuntaja-asemaa, joiden pääkuorma on luokka I 0,7 ... 0,8 Yksimuuntajamuuntajat, joiden pääkuorma on luokka II keskinäisen redundanssin esiintyessä hyppyjoissa muiden sähköasemien kanssa toisiojännitteellä 0,9 … 0,95 muuntaja-asemilla, joiden kuorma on luokka III tai pääkuorma kategoria II ja joissa on mahdollisuus käyttää muuntajavarastoa

Muuntajien tehoa valittaessa on tärkeää ottaa huomioon niiden kantavuus.

Muuntajan kuormituskapasiteetin alla sallittujen kuormien, systemaattisten ja hätäylikuormien joukko ymmärretään muuntajan eristyksen lämpökulumisen laskennasta. Jos et ota huomioon muuntajien kantokykyä, voit perusteettomasti yliarvioida niiden nimellistehon valitessasi, mikä on taloudellisesti epäkäytännöllistä.

Suurimmalla osalla sähköasemilla muuntajien kuormitus vaihtelee ja pysyy nimellisarvon alapuolella pitkään. Merkittävä osa muuntajista valitaan huomioiden jälkeinen hätätila ja siksi ne pysyvät yleensä alikuormitettuina pitkään. Lisäksi tehomuuntajat on suunniteltu toimimaan sallitussa ympäristön lämpötilassa + 40 ° C. Itse asiassa ne toimivat normaaleissa olosuhteissa ympäristön lämpötiloissa jopa 20 ... 30 ° C. Siksi tehomuuntaja tietyllä hetkellä voidaan ylikuormittaa edellä käsitellyt olosuhteet huomioon ottaen vahingoittamatta asetettua käyttöikää (20 ... 25 vuotta).

Muuntajien eri toimintatapojen tutkimusten perusteella kehitettiin GOST 14209-85, joka säätelee yleiskäyttöisten tehoöljymuuntajien, joiden kapasiteetti on enintään 100 mV × A, sallittuja systemaattisia kuormia ja hätäylikuormituksia, mukaan lukien jäähdytystyypit M, D , DC ja C , ottaen huomioon väliaineen lämpötilan.

Systemaattisten kuormien ja hätäylikuormien määrittämiseksi standardin GOST 14209-85 mukaisesti on myös tarpeen tietää ylikuormitusta edeltävä alkukuorma ja ylikuormituksen kesto. Nämä tiedot määritetään todellisesta alkukuormituskäyrästä (näennäinen teho tai virta), joka muunnetaan termiseksi ekvivalentiksi suorakaiteen muotoiseen kaksi- tai monivaiheiseen käyrään.

Koska tarvitaan todellista alkuperäistä kuormituskäyrää, olemassa oleville sähköasemille voidaan suorittaa sallitun kuormituksen ja ylikuormituksen laskenta, jotta voidaan tarkistaa olemassa olevan kuormitusaikataulun hyväksyttävyys sekä määrittää mahdolliset vaihtoehdot päiväaikatauluille. kuormituskertoimien maksimiarvot ylikuormitustilan edellisellä hetkellä ja ylikuormitustilassa.

Sähköaseman suunnitteluvaiheissa voidaan käyttää tyypillisiä kuormituskäyriä tai, myös GOST 14209-85:ssä esitettyjen suositusten mukaisesti, valita muuntajan teho hätäylikuormitusolosuhteiden mukaan.

Sitten sähköasemille, joissa muuntajien hätäylikuormitus on mahdollista (kaksimuuntaja, yksi muuntaja toisiopuolen varaliitännöillä), jos kohteen laskettu kuorma Sp ja sallitun hätäylikuormituksen kerroin Kz.av tunnetaan, muuntajan nimellisteho määritetään seuraavasti

Ammattikorkeakoulu = Sp / Kz.av

On myös huomattava, että muuntajan kuormittaminen yli sen nimellistehon on sallittua vain, kun muuntajan jäähdytysjärjestelmä on hyvässä toimintakunnossa ja täysin kytkettynä.

Mitä tulee tyypillisiin kaavioihin, ne on tällä hetkellä suunniteltu rajoitetulle määrälle kuormitussolmuja.

Koska muuntajien, erityisesti kuluttajamuuntamoiden 6-10 / 0,4-0,23 kV, lukumäärän ja tehon valinta määräytyy usein pääasiassa taloudellisen tekijän perusteella, on välttämätöntä ottaa huomioon loistehon kompensointi sähköverkoissa. käyttäjä.

Kompensoimalla loistehoa verkoissa 1 kV asti voidaan vähentää 10 / 0,4 muuntaja-aseman määrää, niiden nimellistehoa. Tämä on erityisen tärkeää teollisuuskäyttäjille enintään 1 kV verkoissa, joiden on kompensoitava merkittäviä loiskuormitusarvoja. Nykyinen menetelmä loistehon kompensoinnin suunnittelulle teollisuusyritysten sähköverkoissa ja edellyttää kompensointilaitteiden kapasiteetin valintaa samalla, kun valitaan sähköaseman muuntajien lukumäärä ja niiden kapasiteetti.

Näin ollen suorien taloudellisten laskelmien monimutkaisuus, kun otetaan huomioon sähköasemien rakentamiskustannusten ja sähkökustannusten nopeasti muuttuvat indikaattorit, uusien ja olemassa olevien kuluttajasähköasemien uudelleensuunnittelussa 6-10 / 0, 4 -0,23 huomioon ottaen edellä mainitut kV, tehomuuntajan tehonvalinta voidaan tehdä seuraavasti:

— teollisuusverkoissa:

a) valita muuntajien yksikköteho suunnittelukuorman ominaistiheyttä ja laitoksen täyttä mitoituskuormaa koskevien suositusten mukaisesti;

b) sähköasemamuuntajien lukumäärä ja niiden nimellisteho on valittava suunnitteluohjeiden mukaisesti loistehon kompensointi teollisuusyritysten sähköverkoissa;

c) muuntajien tehon valinta on tehtävä ottaen huomioon suositellut kuormituskertoimet ja muuntajien sallitut hätäylikuormitukset;

d) tyypillisten kuormitusaikataulujen esiintyessä valinta on tehtävä standardin GOST 14209-85 mukaisesti ottaen huomioon loistehon kompensointi verkoissa enintään 1 kV;

— kaupunkien sähköverkoissa:

a) Muuntajan tehon valinta tulee tehdä standardin GOST 14209-85 mukaisesti, kun sähköaseman tyypilliset kuormituskäyrät ovat käytettävissä;

b) Tietäen sähköaseman kuormitustyypin, sen tyypillisten aikataulujen puuttuessa on suositeltavaa tehdä valinta menetelmäohjeiden mukaisesti.

Esimerkki. Työpajamuuntamoiden muuntajien lukumäärän ja kapasiteetin valinta seuraavien lähtötietojen mukaan: Пр = 250 kW, Qp = 270 kvar; korjaamon sähkövastaanottimien luokka virransyötön luotettavuuden mukaan — 3.

Vastaus. Työpajan täysi suunnittelukapasiteetti.

From suunnitteluvoimaa (377 kV × A) vaadittu tehonsyötön luotettavuustaso (sähkönkuluttajien luokka 3) voidaan ottaa yksikuljetusasemana, jonka muuntajateho Snt = 400 kV × A.

Muuntajan kuormituskerroin on

joka täyttää asiaankuuluvat vaatimukset.