Güç kaynağı sistemlerinde trafo merkezleri

Bir ve iki trafo merkezlerinin uygulama alanları

Kural olarak, bir ve iki trafo merkezi güç kaynağı sistemleri kullanılır... Üç trafo merkezinin kullanılması, ek sermaye maliyetlerine neden olur ve yıllık işletme maliyetlerini artırır. Üç trafo merkezi, keskin alternatif yükler beslerken elektrik ve aydınlatma yükleri için ayrı bir güç kaynağı sistemi ile bir trafo merkezinin yeniden inşası, genişletilmesi sırasında nadiren zorunlu bir çözüm olarak kullanılır.

6-10 / 0,4 kV'luk bir trafolu trafo merkezleri, hasarlı bir elemanın onarımı veya değiştirilmesi için gerekli olan (enerji tüketicilerinin tedariki) güç kaynağının 1 günden fazla olmayan bir süre boyunca kesilmesine izin veren yükleri beslerken kullanılır. kategori III) ve kategori II'deki enerji tüketicilerine güç sağlamak için, güç kaynağının sekonder voltajın jumper'ları tarafından azaltılmasına veya bir transformatör stok rezervinin mevcudiyetine tabidir.

Bir trafolu trafo merkezleri, işletmenin çalışmasına düşük yük dönemleri eşlik ediyorsa, trafo trafo merkezleri arasında ikincil gerilim trafosunun bir kısmını kapatmak için atlama tellerinin bulunması nedeniyle mümkün olması anlamında da yararlıdır. transformatörlerin ekonomik olarak uygun bir çalışma modunun yaratılması.

Transformatörlerin ekonomik çalışma modu, transformatörlerde minimum güç kayıplarını sağlayan bir mod olarak anlaşılmaktadır. Bu durumda, optimal sayıda çalışan transformatör seçme sorunu çözülmüştür.

Bu tür trafo merkezleri, 6-10 kV'luk voltajın enerji tüketicilerine maksimum yakınsaması açısından ekonomik olabilir ve elektrik enerjisinin dönüşümünün merkezi olmaması nedeniyle ağların uzunluğunu 1 kV'a düşürür. Bu durumda sorun, iki tek trafo yerine bir iki trafo trafo merkezi kullanılması lehine çözülür.

İki trafolu trafo merkezleri, ağırlıklı olarak I ve II kategorilerindeki elektrik tüketicilerinin kullanımıyla kullanılır. Bu durumda, transformatörlerin gücü, biri işten ayrıldığında, izin verilen aşırı yük ile diğer transformatör tüm tüketicilerin yükünü alacak şekilde seçilir (bu durumda, kategorideki elektrik tüketicilerini geçici olarak kapatmak mümkündür. III). Bu tür trafo merkezleri, kullanıcı kategorisine bakılmaksızın, düzensiz bir günlük veya yıllık yük programının varlığında da arzu edilir.Bu durumlarda, trafoların bağlı güçlerini değiştirmek avantajlıdır, örneğin mevsimsel yüklerin varlığında, bir veya iki vardiya önemli ölçüde farklı bir vardiya yüküyle çalışır.

Güç kaynağı bir yerleşim yeri, bir şehrin bir mahallesi, bir atölye, bir atölyeler grubu veya bir işletmenin tamamı bir veya birden fazla trafo merkezi ile sağlanabilir. Bir veya iki trafo merkezi inşa etme olasılığı, güç kaynağı sistemi için çeşitli seçeneklerin teknik ve ekonomik karşılaştırmasının bir sonucu olarak belirlenir... Bir seçenek seçme kriteri, inşaat için minimum azaltılmış maliyetlerdir. güç kaynağı sistemi. Karşılaştırılan seçenekler, gerekli güç kaynağı güvenilirliği seviyesini sağlamalıdır.

Sanayi işletmelerinin güç kaynağı sistemlerinde, trafoların aşağıdaki birim kapasiteleri en sık kullanılır: 630, 1000, 1600 kV × A, şehirlerin elektrik şebekelerinde - 400, 630 kV × A. Tasarım ve işletme uygulaması göstermiştir ki çeşitlilikleri bakımda zorluk yarattığından ve ek onarım maliyetlerine neden olduğundan, aynı tip ve aynı güçte trafo kullanılması gerekir.

Trafo merkezlerinde trafoların güç seçimi

Genel olarak, güç transformatörlerinin seçimi aşağıdaki temel girdi verilerine göre yapılır: güç kaynağı tesisinin tahmini yükü, maksimum yükün süresi, yüklerin artış hızı, elektrik maliyeti, Transformatörlerin taşıma kapasiteleri ve ekonomik yükleri.

Transformatörlerin birim gücünü seçmek için ana kriterelektrik alt istasyonu trafo sayısının seçiminde olduğu gibi, seçeneklerin teknik ve ekonomik olarak karşılaştırılması temelinde elde edilen minimum maliyet azaltımıdır.

Yaklaşık olarak trafoların birim güç seçimi, spesifik tasarım yük yoğunluğuna (kV×A/m2) ve sahanın tam tasarım yüküne (kV×A) göre yapılabilmektedir.

0,2 kV × A / m2'ye kadar özgül yük yoğunluğu ve 3000 kV × A'ya kadar toplam yük ile 400 transformatör kullanılması önerilir; 630; 0,4 / 0,23 kV ikincil gerilim ile 1000 kVA. Belirli yoğunlukta ve toplam yükte belirtilen değerlerin üzerinde 1600 ve 2500 kVA kapasiteli transformatörler daha ekonomiktir.

Ancak, elektrikli ekipmanın ve özellikle TP'nin hızla değişen fiyatları nedeniyle bu tavsiyeler yeterince kanıtlanmamıştır.

Tasarım pratiğinde, trafo merkezlerinin trafoları genellikle tesisin tasarım yüküne ve tablodaki verilere göre Kze = СР / Сн.т. trafoların ekonomik yükünün önerilen katsayılarına göre seçilir.

Atölye TP için trafoların tavsiye edilen yük faktörleri

Trafo yük faktörü Trafo merkezinin tipi ve yükün niteliği 0,65 ... 0,7 I kategorisi baskın yükü olan iki trafo trafo merkezi 0,7 ... 0,8 Karşılıklı fazlalığın varlığında kategori II baskın yükü olan tek trafo trafo merkezi 0,9 … 0,95 sekonder gerilimde diğer trafo merkezlerine sahip jumper'larda, kategori III'e ait bir yükle veya kategori II'ye ait baskın bir yüke sahip, trafo stok rezervi kullanma olasılığı olan trafo merkezleri

Transformatörlerin gücünü seçerken, yük kapasitelerini doğru bir şekilde dikkate almak önemlidir.

Transformatörün yük kapasitesi altında, izin verilen yükler seti, sistematik ve acil durum aşırı yükleri, transformatör yalıtımının ısıl aşınmasının hesaplanmasından anlaşılır. Transformatörlerin taşıma kapasitesini hesaba katmazsanız, seçim yaparken ekonomik olarak pratik olmayan anma güçlerini haksız yere abartabilirsiniz.

Trafo merkezlerinin çoğunda trafolardaki yük değişir ve uzun süre nominalin altında kalır. Transformatörlerin önemli bir kısmı acil durum sonrası mod dikkate alınarak seçilir ve bu nedenle genellikle uzun süre düşük yükte kalırlar. Ayrıca güç trafoları izin verilen + 40°C ortam sıcaklığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Aslında normal şartlarda 20... 30°C'ye kadar ortam sıcaklıklarında çalışırlar. Bu nedenle bir güç trafosu belli bir anda aşırı yüklenebilir , yukarıda tartışılan koşullar dikkate alınarak, belirlenen hizmet ömrüne (20 ... 25 yıl) zarar vermeden.

Transformatörlerin farklı çalışma modlarına ilişkin çalışmalara dayanarak, M, D soğutma türleri dahil olmak üzere 100 mV × A'ya kadar kapasiteli genel amaçlı güç yağı transformatörlerinin izin verilen sistematik yüklerini ve acil durum aşırı yüklerini düzenleyen GOST 14209-85 geliştirilmiştir. , DC ve C , ortamın sıcaklığını dikkate alarak.

GOST 14209-85'e göre sistematik yükleri ve acil durum aşırı yüklerini belirlemek için, aşırı yükten önceki ilk yükü ve aşırı yükün süresini bilmek de gereklidir. Bu veriler, dikdörtgen iki veya çok aşamalı bir eğride termal eşdeğere dönüştürülen gerçek ilk yük eğrisinden (görünen güç veya akım) belirlenir.

Gerçek bir orijinal yük eğrisine sahip olma ihtiyacı nedeniyle, mevcut trafo merkezleri için izin verilen yüklerin ve aşırı yüklerin buna göre hesaplanması, mevcut yük planının kabul edilebilirliğini kontrol etmek ve ayrıca günlük programlar için olası seçenekleri belirlemek için yapılabilir. aşırı yük modunun bir önceki anında ve aşırı yük modunda yük faktörlerinin maksimum değerleri.

Trafo merkezi tasarım aşamalarında, tipik yük eğrileri kullanılabilir veya GOST 14209-85'te önerilen tavsiyelere uygun olarak, acil aşırı yük koşullarına göre trafo gücünü seçin.

Ardından, trafoların acil durum aşırı yüklenmesinin mümkün olduğu trafo merkezleri için (iki trafo, sekonder tarafta yedek bağlantıları olan bir trafo), sitenin hesaplanan yükü Sp ve izin verilen acil aşırı yük katsayısı Kz.av biliniyorsa, Transformatörün anma gücü şu şekilde belirlenir:

uygulamalı Bilimler Üniversitesi = Sp / Kz.av

Ayrıca, transformatörün nominal gücünün üzerinde yüklenmesine yalnızca transformatör soğutma sistemi iyi çalışır durumda ve tam olarak devrede olduğunda izin verildiğine dikkat edilmelidir.

Tipik grafiklere gelince, bunlar şu anda sınırlı sayıda yük düğümü için tasarlanmıştır.

Transformatörlerin sayısı ve gücü, özellikle 6-10 / 0,4-0,23 kV tüketici trafo merkezlerinin seçimi genellikle ekonomik bir faktör tarafından belirlendiğinden, elektrik şebekelerindeki reaktif gücün kompanzasyonunu dikkate almak önemlidir. kullanıcı

Şebekelerde reaktif gücü 1 kV'a kadar kompanse ederek, trafo merkezlerinin anma güçlerini 10 / 0,4 oranında azaltmak mümkündür. Bu, özellikle önemli reaktif yük değerlerini telafi etmesi gereken 1 kV'a kadar olan ağlarda endüstriyel kullanıcılar için önemlidir. Endüstriyel işletmelerin elektrik şebekelerinde reaktif güç kompanzasyonunun tasarımı için mevcut metodoloji ve trafo merkezinin trafo sayısının ve kapasitelerinin eşzamanlı seçimi ile kompanzasyon cihazlarının kapasitesinin seçilmesini ifade eder.

Bu nedenle, yukarıdakileri dikkate alarak, yeni ve mevcut tüketici trafo merkezlerinin yeniden inşasında hızla değişen trafo merkezi inşaat maliyetleri ve elektrik maliyetleri göstergeleri göz önüne alındığında, doğrudan ekonomik hesaplamaların karmaşıklığı 6-10 / 0, 4 -0.23 kV, güç trafosu güç seçimi aşağıdaki gibi yapılabilir:

— endüstriyel ağlarda:

a) tasarım yükünün özgül yoğunluğu ve tesisin tam tasarım yükü için önerilere uygun olarak transformatörlerin birim gücünü seçin;

b) trafo merkezi trafolarının sayısı ve anma güçleri, tasarım esaslarına göre seçilmelidir. reaktif güç kompanzasyonu endüstriyel işletmelerin elektrik şebekelerinde;

c) transformatörlerin güç seçimi, tavsiye edilen yük faktörleri ve transformatörlerin izin verilen acil durum aşırı yükleri dikkate alınarak yapılmalıdır;

d) tipik yük programlarının varlığında, 1 kV'a kadar olan şebekelerde reaktif gücün telafisi dikkate alınarak seçim GOST 14209-85'e göre yapılmalıdır;

— kentsel elektrik şebekelerinde:

a) trafo merkezinin mevcut tipik yük eğrileri ile, trafo gücü seçimi GOST 14209-85'e göre yapılmalıdır;

b) trafo merkezinin yük tipini bilmek, tipik programlarının yokluğunda, seçimin metodolojik talimatlara göre yapılması tavsiye edilir.

Bir örnek. Atölye trafo merkezlerinin trafo sayı ve kapasitelerinin aşağıdaki başlangıç ​​verilerine göre seçimi: Пр = 250 kW, Qp = 270 kvar; Güç kaynağının güvenilirlik derecesine göre atölye elektrik alıcılarının kategorisi — 3.

Cevap. Atölyenin tam tasarım kapasitesi.

İtibaren tasarım gücü (377 kV × A) gerekli güç kaynağı güvenilirliği seviyesi (elektrik tüketicilerinin 3. kategorisi), Snt = 400 kV × A trafo gücü ile tek ulaşımlı bir trafo merkezi olarak alınabilir.

Transformatörün yük faktörü olacaktır

hangi ilgili gereklilikleri karşılar.