Выбор мощности силовых трансформаторов

Мощность силовых трансформаторов в нормальных условиях должна обеспечивать питание всех приёмников электроэнергии промышленных предприятий. Выбор мощности силовых трансформаторов следует осуществлять с учётом экономически целесообразного режима их работы и соответствующего обеспечения резервирования питания потребителей при отключении одного из трансформаторов. При этом следует иметь в виду, что нагрузка трансформаторов в нормальных условиях не должна по нагреву вызывать сокращения естественного срока его службы.

При проектировании промышленных предприятий необходимо учитывать рост потребляемой ими мощности за счёт совершенствования технологических процессов и увеличения производственных мощностей. Одним из возможных путей реконструкции подстанций является замена установленных трансформаторов более мощными, обычно на одну ступень. Так, например, при установке двух трансформаторов мощностью по 16 МВА их фундаменты и конструкции должны быть предусмотрены для установки двух трансформаторов мощностью по 25 МВА без дополнительной реконструкции подстанции.

Установка на подстанции двух трансформаторов, работающих как правило, раздельно, обеспечивает надёжность систем промышленного электроснабжения в том случае, если при аварии одного из трансформаторов оставшийся в работе трансформатор полностью или с некоторым ограничением обеспечит потребную мощность нагрузки. Обеспечение потребной мощности может осуществляться как путём использования номинальной мощности трансформаторов, так и вследствие их перегрузочной способности (в целях уменьшения их установленной мощности).

Номинальной мощностью трансформатора называют мощность, на которую он может быть нагружен непрерывно в течение всего срока службы (примерно 20 лет) при нормальных температурных условиях окружающей среды. СогласноГОСТ 14209-69 и 11677-75 эти условия предусматривают, чтобы:

1) температура окружающей среды была равна 20 °С;

2) превышение средней температуры масла над температурой окружающей среды составляло для систем М и Д 44 °С и для систем охлаждения ДЦ и Ц 36 °С (их расшифровка приведена в табл. 1);

3) превышение температуры наиболее нагретой точки обмотки над средней температурой обмотки было равно 130 °С;

4) отношение потерьКЗ к потерям XX было равно пяти (принимают наибольшее значение для обеспечения запаса по нагреву изоляции);

5) при изменении температуры изоляции на 6 °С от среднего её значения при номинальной нагрузке, равной 85 °С, срок службы изоляции изменялся вдвое (сокращался при повышении температуры или увеличивался при ее понижении);

6) во время переходных процессов в течение суток наибольшая температура верхних слоев масла не превышала 95 °С и наиболее нагретой точки металла обмотки 140 °С. Это условие справедливо только для эквивалентной температуры окружающей среды, равной 20 °С. При снижении этой температуры необходимо следить за нагрузкой трансформатора по контрольно-измерительным приборам и во всех случаях не допускать превышения нагрузки сверх 150 % номинальной (ГОСТ 14209-69).

Если среднегодовая температура отличается от , номинальная мощность или снижается с повышением и , или повышается с их понижением. Номинальную мощность трансформатора рассчитывают на основании вышеприведённых условий эксплуатации по выражению:

(6.11)

где - номинальная паспортная мощность трансформатора для (среднегодовая температура окружающей среды, при температуре охлаждающей среды ).

Если , номинальную мощность трансформатора дополнительно снижают на 1% на каждый градус повышения температуры охлаждающей среды в пределах .

Для ориентировочного выбора мощности цеховых ТП можно использовать, например, метод удельной плотности нагрузок ( где - расчётная нагрузка цеха; F – площадь цеха).