Активная мощность на i-ом участке графика нагрузки, МВт:
Pi=Рiнн+Рiсн , (2.4)
где Piнн и Рiсн значение активной мощности среднего и низкого напряжения на i-ом участке графика нагрузки, МВт;
Реактивная мощность на i-ом участке графика нагрузки, Мвар:
Qi=Qiнн+Qiсн , (2.5)
где Qiнн и Qiсн значение реактивной мощности среднего и низкого напряжения на i-ом участке графика нагрузки, Мвар;
Полная мощность на i-ом участке графика нагрузки, МВА:
Si=√(Рiнн+Рiсн) 2+(Qiнн+Qiсн )2, (2.6)
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.3.
Таблица 2.3.
Расчетные значения суточных графиков нагрузок для зимы и лета на стороне 220 кВ.
t, ч | Зима | t, ч | Лето | ||||
Р, МВт | Q,Мвар | S,МВА | Р, МВт | Q,Мвар | S,МВА | ||
0-1 | 15,16 | 4,93 | 15,94 | 0-1 | 10,21 | 3,33 | 10,74 |
1-2 | 13,82 | 4,49 | 14,53 | 1-2 | 9,27 | 3,02 | 9,75 |
2-4 | 12,67 | 4,11 | 13,32 | 2-4 | 8,47 | 2,75 | 8,91 |
4-5 | 11,9 | 3,85 | 12,51 | 4-5 | 7,93 | 2,57 | 8,34 |
5-6 | 12,86 | 4,17 | 13,52 | 5-6 | 8,6 | 2,79 | 9,04 |
6-7 | 17,47 | 5,65 | 18,36 | 6-7 | 11,56 | 3,74 | 12,15 |
7-8 | 21,46 | 6,96 | 22,56 | 7-8 | 14,33 | 4,65 | 15,07 |
8-9 | 23,76 | 7,7 | 24,98 | 8-9 | 15,88 | 5,15 | 16,69 |
9-10 | 26,21 | 8,5 | 27,55 | 9-10 | 17,51 | 5,68 | 18,41 |
10-11 | 22,65 | 7,35 | 23,81 | 10-11 | 15,12 | 4,91 | 15,90 |
11-12 | 20,93 | 6,79 | 22,00 | 11-12 | 13,98 | 4,54 | 14,70 |
12-13 | 21,12 | 6,86 | 22,21 | 12-13 | 14,12 | 4,58 | 14,84 |
13-14 | 23,42 | 7,6 | 24,62 | 13-14 | 15,66 | 5,08 | 16,46 |
14-15 | 26,02 | 8,43 | 27,35 | 14-15 | 17,37 | 5,64 | 18,26 |
15-16 | 24,48 | 7,93 | 25,73 | 15-16 | 16,3 | 5,28 | 17,13 |
16-17 | 20,73 | 6,71 | 21,79 | 16-17 | 13,78 | 4,46 | 14,48 |
17-17,5 | 21,69 | 7,03 | 22,80 | 17-17,5 | 17,45 | 4,68 | 18,07 |
17,5-18 | 19,01 | 6,16 | 19,98 | 17,5-18 | 12,7 | 4,12 | 13,35 |
18-19 | 19,4 | 6,29 | 20,39 | 18-19 | 12,97 | 4,21 | 13,64 |
19-20 | 20,07 | 6,51 | 21,10 | 19-20 | 13,41 | 4,35 | 14,10 |
20-21 | 19,68 | 6,38 | 20,69 | 20-21 | 13,14 | 4,26 | 13,81 |
21-22 | 20,07 | 6,51 | 21,10 | 21-22 | 13,41 | 4,35 | 14,10 |
22-23 | 20,64 | 6,38 | 21,60 | 22-23 | 13,15 | 4,28 | 13,83 |
23-24 | 18,67 | 6,06 | 19,63 | 23-24 | 12,48 | 4,05 | 13,12 |
По данным таблицы 2.3. строим графики нагрузок, представленные на рисунках 2.5. и 2.6..
![]() |
![]() |
Рис. 2.6. Суточный график нагрузок на стороне 220 кВ для активной, реактивной и полной мощности в летний период.
Построение годового графика по продолжительности нагрузок
График по продолжительности нагрузки строим следующим образом: для каждого сечения Рi суточного графика определяем время часов использования активной мощности в зимний и летний периоды.
Для зимнего периода
∆ t=ti*n з
Для летнего периода
∆ t=ti*n л
где ti- время i-той ступени в сутки;
nз- количество зимних суток nз=210;
nл- количество летних суток nл=155.
Результаты расчета заносим в таблицу 2.4.
Таблица 2.4.
Годовой график по продолжительности нагрузок на ВН
Р, МВт | 26,21 | 26,02 | 24,48 | 23,76 | 23,42 | 22,65 | 21,69 | 21,46 | 21,12 | 20,93 | 20,73 | 20,64 |
∆t, ч | 210 | 210 | 210 | 210 | 105 | 210 | 210 | 210 | 210 | 210 | 210 | 210 |
Р, МВт | 20,07 | 20,07 | 19,68 | 19,4 | 19,01 | 18,67 | 17,51 | 17,47 | 17,45 | 17,37 | 16,3 | 15,88 |
∆t, ч | 210 | 105 | 210 | 210 | 210 | 210 | 77,5 | 210 | 155 | 155 | 155 | 155 |
Р, МВт | 15,66 | 15,16 | 15,12 | 14,33 | 14,12 | 13,98 | 13,82 | 13,78 | 13,41 | 13,41 | 13,15 | 13,14 |
∆t, ч | 155 | 210 | 155 | 155 | 155 | 155 | 210 | 155 | 155 | 155 | 155 | 77,5 |
Р, МВт | 12,97 | 12,86 | 12,7 | 12,67 | 12,48 | 11,9 | 11,56 | 10,21 | 9,27 | 8,6 | 8,47 | 7,93 |
∆t, ч | 310 | 210 | 155 | 210 | 155 | 210 | 155 | 310 | 155 | 155 | 155 | 155 |
По данным таблицы 2.4. определяем:
a) Годовое потребление мощности
W=∑(Рi*∆ti) (2.7)
W=26,21*210+26,02*210+24,48*210+23,76*210+23,42*105+
+22,65*210+21,69*210+21,46*210+21,12*210+20,93*210+20,73*210+
+20,64*210+ 2*20,07*210+19,68*210+19,4*210+19,01*210+18,67*210+
+17,51877,5+17,47*210+17,45*155+17,37*155+16,3*155+15,88*155+
+15,66*155+15,16*210+15,12*155+14,33*155+14,12*155+13,98*155+
+13,82*210+13,78*155+2*13,41*155+13,15*155+13,14*77,5+12,97*310+
+12,86*210+12,7*155+12,67*210+12,48*155+11,9*210+11,59*155+
+10,21*310+9,27*155+8,6*155+8,47*155+7,93*155=145703,33 МВт*ч
б) Суточное потребление электроэнергии
W сут= W/365 (2.8)
W сут =145703,33/365=399,19 МВт*ч
в) Среднее потребление активной мощности за сутки
Р ср = W сут /24 (2.9)
Р ср = 399,19/24=16,63 МВт
г) Годовое число часов использования максимума активной нагрузки
Tm =W/Рmax (2.10)
Tm=145703,33/26,21=5559,07 ч,
где Tm-время максимальных нагрузок; Рmax-максимальная нагрузка.
д) Время максимальных потерь, ч,
τ max = (0,124+Tmax/10000)2*8760 (2.11)
τ max = (0,124+ 5559,07 /10000)2*8760 =4049,521 ч.
е) Коэффициент заполнения графика
Кзп=Рср /Pmax (2,12)
Кзп= 16,63 /26,21=0,634.
Выбор трансформаторов
При выборе числа трансформаторов на подстанции следует руководствоваться требованиями к надежности электроснабжения, определяемыми категориями потребителей.
На подстанциях с высшим напряжением 35 - 750 кВ рекомендуется устанавливать два трансформатора
Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при отключении наиболее мощного из них на время ремонта или замены, оставшиеся в работе, с учетом их допустимой перегрузки и резерва по сетям среднего и низшего напряжений, обеспечивали питание нагрузки. Согласно ГОСТ в аварийном режиме допускается работа трансформатора с перегрузом на 40% не более 5 суток, и временем перегрузки не более 6 часов в сутки.
Расчетная мощность трансформатора определяется на основании построенных суточных графиков нагрузок, по которым находят максимальную нагрузку подстанции. Обычно мощность каждого трансформатора двухтрансформаторной подстанции выбирают равной (0,65 - 0,7) суммарной максимальной нагрузки подстанции.
Суммарная максимальная нагрузка подстанции: Smax = 27,55 МВА
Мощность одного трансформатора:
SНТ = (0,6-0,7)* Smax = (0,6-0,7)* 27,55= 16,53-19,285 МВА
По стандартной шкале номинальных мощностей трансформаторов выбираем трансформатор:
2хТДТН – 25000/220
SНОМ = 25 МВА, UВН = 230 кВ, UСН = 38,5 кВ, UНН = 11 кВ,
uкВ-С = 15%, uкВ-Н = 20 %, uкС-Н = 6,5 %, Рк ВН-СН = 130 кВт,
Рх = 45 кВт.
После выбора номинальной мощности трансформатора производится проверка на допустимость систематических перегрузок.
Допускаемые систематические перегрузки трансформатора в основном зависят от конфигурации графика нагрузок, системы охлаждения трансформатора, постоянной времени трансформатора t и температуры окружающего воздуха и определяются по двухступенчатому суточному графику нагрузок.
Если исходный суточный график нагрузок многоступенчатый, то его необходимо преобразовать в эквивалентный (в тепловом отношении) двухступенчатый. Для этого из графика выделяют первую и вторую ступени. Переменную нагрузку в пределах каждой ступени заменяют неизменной нагрузкой, создающей потери такой же величины, как и переменная нагрузка. Величина этой эквивалентной нагрузки может быть определена по выражению, кВ*А:
, (3.1)
где n - число ступеней многоступенчатого графика; ti - длительность i-й ступени графика, ч; Si - нагрузка i-й ступени графика, кВ×А.
Преобразование заданного графика нагрузок в эквивалентный двухступенчатый:
- определяем начальную нагрузку SЭ1 эквивалентного графика (мощность первой ступени) из выражения:
S Э1 =√(15,942*1+14,532*1+13,322*2+12,512*1+13,522*1+18,362 *1+
+22,562*1+24,982*1+23,812*1+222*1+22,212*1+24,622*1+21,792*1+
+22,82*0,5+19,982*0,5+20,392*1+21,12*1+20,692*1+21,12*1+21,62*1+
+19,632*1) /21= 17,21 кВА,
S Э2 =√(27,55 2*1+27,352*1+25,732*1) / 3 =26,89 кВА.
Коэффициент начальной нагрузки
К1= S Э1 / S нт (3.2)
К1=17,21 /25=0,69.
Предварительный коэффициент максимальной нагрузки
![]() |
(3.3)
К I 2 =26,89 /25=1,0756
Коэффициент максимальной нагрузки
![]() |
(3.4)
K2MAX=27,55/25=1,102
0,9* К2 MAX = 0,9* 1,102 = 0,99 ; К’2 = 1,0756 > 0,99 ,принимаем
К2 = 1,0756 .
Определяем продолжительность перегрузки:
![]() |
(3.5)
h=1,07562*3/0,992=3,54
Используя [2] по средней эквивалентной температуре окружающей среды и продолжительности перегрузки, определяем допустимость относительной нагрузки:
К2ДОП = 1.39
К2ДОП ³ К2
1.39> 1,0756
Трансформатор ТДТН – 25000/220 выдержит аварийную перегрузку
(если один из трансформаторов выйдет из строя).
Дата: 2019-12-10, просмотров: 345.