Последствия при перегрузке трансформаторов тока (реальный пример)

Режим работы силовых трансформаторов и регулирование напряжения в распределительных сетях

В типовых проектах ТП (РТП) предусматривается раздельная работа трансформаторов на стороне ВН и НН, но в отдельных случаях может потребоваться включение трансформаторов на параллельную работу (параллельное соединение как первичных, так и вторичных обмоток).

Параллельная работа трансформаторов допускается при условии: тождественности групп соединения обмоток трансформаторов; равенстве коэффициентов трансформации трансформаторов; равенстве напряжений короткого замыкания (Ш) трансформаторов. Параллельная работа трансформаторов с отношением номинальных мощностей более 3-х не рекомендуется.

Включение трансформаторов на параллельную работу возможно только после предварительной горячей фазировки на стороне НН индикатором со светящейся шкалой или вольтметром. Фазы трансформаторов считаются совпавшими, если на одноименных фазах показания вольтметра или индикатора равны нулю.

Пример фазировки в «горячую» 2-х силовых трансформаторов, имеющих заземленные нулевые точки вторичных обмоток и одинаковые группы соединения Y/Yh-0 (или D/Yh-1 1), показан на рис. 1.

Напряжение измеряется вначале между одноименными фазами, а затем между разноименными (см.табл.)

Таблица измеряемых напряжений

В приведенном примере параллельная работа возможна при соединении одноименных зажимов.

Нагрузочная способность силовых трансформаторов

(в соответствии с ГОСТ, ПУЭ и ПТЭ)

Для трансформаторов, в зависимости от условий эксплуатации, определяемых графиком нагрузки и t° охлаждающей среды, допускаются аварийные и систематические перегрузки. В аварийных случаях масляные трансформаторы с системами охлаждения М и Д допускают одну из следующих кратковременных перегрузок сверх номинального тока (независимо от длительности предшествующей нагрузки, температуры охлаждающей среды и места установки)

30% — в течение 120 мин. 75% — в течение 20 мин. 45% — в течение 80 мин. 100% — в течение 10 мин. 60% в течение 45 мин.

В аварийных случаях, если коэффициент начальной нагрузки не более 0,93, масляные трансформаторы с системой охлаждения М и Д допускают в течение не более 5 суток перегрузку на 40% сверх номинального тока на время максимумов нагрузки общей продолжительностью не более 6 часов в сутки М — естественная циркуляция масла и воздуха

Д — естественная циркуляция масла и принудительная циркуляция воздуха.

При номинальной нагрузке температура верхних слоев масла должна быть у масляных трансформаторов с системой охлаждения М или Д — не выше 95 С. Для масляных трансформаторов допускается длительная перегрузка по току на 5% номинального тока ответвления, если напряжение на ответвлении не превышает номинального.

В аварийных случаях сухие трансформаторы допускают следующие кратковременные перегрузки сверх номинального тока независимо от предшествующей нагрузки и t° охлаждающей среды 20% — в течение 60 мин. 50% — в течение 18 мин. 30% — в течение 45 мин. 60% — в течение 5 мин. 40% — в течение 32 мин. Допустимые продолжительные перегрузки сухих трансформаторов устанавливаются заводской инструкцией.

С учетом вышеприведенных значений кратковременных перегрузок масляных и сухих трансформаторов выбирается режим максимально допустимых (расчетных по проекту) перегрузок трансформаторов в 2-х лучевой схеме сети.

Для масляных трансформаторов — 140% Для сухих трансформаторов — 120%

Вентиляция помещений трансформаторов должна обеспечить отвод выделяемого ими тепла в таких количествах, чтобы при их нагрузке, с учетом перегрузочной способности и максимальной расчетной температуре окружающей среды, нагрев трансформаторов не превышал максимально допустимых значений. Вентиляция помещений трансформаторов должна быть выполнена таким образом, чтобы разность температур воздуха, выходящего из помещения и входящего в него, не превышала 15°С.

Регулирование напряжения

Согласно ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» нормально допустимые установившиеся отклонения напряжения на выводах электроприемников должны быть в пределах ±5% от номинального напряжения (380/220 В; 6 и 10 кВ), а предельно допустимые установившиеся отклонения — ±10% (в ненормальных режимах работы сети). Исходя из этих нормативов, напряжение в контрольных точках сети, обеспечивающее допустимые уровни напряжения у электроприемников, должно быть в пределах: на вводе в здание: от 368/214 В (-3%) до 400/230 В (+5%) на сборке н/н в ТП: от 380/220 В (Uном) до 400/230 В (+5%) на шинах кВ ТП (РП) от 6 кВ (Uном) до 6,6кВ (+10%)

от 10 кВ (Ином) до 10,6 кВ (+6%)

Основными причинами отклонения напряжения от допустимых значений могут быть: отклонение напряжения от утвержденного суточного графика на шинах 6-10 кВ ЦП; возникновение технологических нарушений в электросетях электрических сетей, потребителей; неправильное использование регулировочных устройств сетевых трансформаторов электрических сетей, потребителей; отсутствие стабилизирующих устройств в электрической сети потребителей с электроприемниками, ухудшающими качество электроэнергии в сетях внешнего электроснабжения; несоответствие схем внутреннего электроснабжения требованиям ПУЭ; другие. При поступлении жалоб потребителей на качество напряжения районом электрических сетей должны быть в кратчайшие сроки установлены причины отклонения и приняты меры по их устранению (устранение неисправностей в электросетях, переключение ответвлений обмоток сетевых трансформаторов, изменение схемы электроснабжения участка сети, приведение напряжения на шинах 6-10 кВ ЦП к утвержденному суточному графику и другие). В отдельных случаях персоналом электрических сетей должны быть установлены приборы контроля ПКЭ в контрольных точках сети с целью определения причин недопустимого отклонения напряжения. По выполнении мероприятий составляется 2-х сторонний Акт проверки качества напряжения в точке токораздела сети между электрическими сетями и потребителем. При поступлении массовых жалоб потребителей на повышенное сверх допустимых отклонений напряжение и невозможности персоналом ЦП восстановить нормальное напряжение (в пределах суточного графика) оперативный персонал электрических сетей обязан в кратчайшие сроки. при повышении напряжения свыше 3% от утвержденного суточного графика перевести электропитание потребителей на другие ЦП;

Нагрузочная способность силовых трансформаторов.

Нормальным режимом работы трансформаторов является, прежде всего, номинальный режим со всеми номинальными параметрами. Если отклонения параметров будут в допустимых пределах, то такие режимы также будут допустимыми, нормальными.

ПТЭ: Допускается продолжительная работа трансформатора (при мощности не более номинальной) при напряжении на любом ответвлении на 10% выше номинального. При этом напряжение на любой обмотке должно быть не выше наибольшего рабочего.

Верхний предел повышения напряжения определяется необходимостью ограничить нагрев трансформатора потерями в стали, которые пропорциональны квадрату магнитной индукции или квадрату напряжения. Резко возрастает реактивная составляющая тока х.х. при работе на нелинейной части характеристики намагничивания, растут потери в обмотке от токов х.х.

По условиям электрической прочности изоляции нельзя превышать Uраб.макс:

Класс изоляции, кВ 6 10 20 35 110 220 330 500 750

U раб.макс , кВ 6,9 11,5 23 40,5 126 252 363 525 787

U раб.макс/ U ном 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,1 1,05 1,05

Таким образом, даже повышение напряжения на 10% не всегда является допустимым.

ПТЭ: Для трансформаторов допускается длительная перегрузка по току любой обмотки на 5 % номинального тока ответвления, если напряжение не превышает номинальное.

Расчеты показывают, что при изменении тока на 1% температура обмотки повышается на (1,4 -1,6)°С, таким образом, увеличивается износ изоляции. Если бы Т постоянно работал с такой перегрузкой, срок его службы уменьшился более чем в 2 раза. Учитывая, что нагрузки Т меняются, часть времени Т работает с недогрузкой, возможны и перегрузки.

Нагрузочная способность Т –это совокупность допустимых нагрузок и перегрузок.

Допустимая нагрузка- это длительная нагрузка, при которой расчетный износ изоляции обмоток от нагрева не превосходит износ, соответствующий номинальному режиму работы. Допустимые систематические нагрузки Т больше номинальной мощности возможны за счет неравномерности графика нагрузки.

Систематические нагрузки позволяют уменьшить недоиспользование трансформаторов, уменьшить установленную мощность. При этом, как правило, максимальная нагрузка не должна превышать 1,5 Sном, температура масла в верхних слоях – не более 95°С, а температура обмотки в наиболее нагретой точке не должна превышать 140° С. В таком режиме трансформатор может работать в течение всего срока службы.

В режиме аварийной перегрузки износ изоляции превышает номинальный. Обычно перегрузка не более 2,0 S ном, температура масла в верхних слоях не более 115°С, температура обмотки максимальная для Т с номинальным напряжением до 110 кВ – не более 160°С, для Т с номинальным напряжением выше 110 кВ – 140 °С. Такой режим допускается в исключительных случаях в течение ограниченного времени для обеспечения надежности электроснабжения.

Рассмотрим подробнее режим систематических нагрузок больше номинальной мощности. На рис. 3 показан суточный график нагрузки Т.

Рис.3 Рис.4

Если выбрать номинальную мощность больше максимальной нагрузки, Т будет недогружен большую часть суток. При выборе S ном по графику (рис.3), Т будет перегружен в течение двух часов в 1,25 раза и еще в течение 4 часов в 1,05 раза.

Критерием допустимости является износ изоляции. Расчеты связаны с тепловым расчетом Т, определением температур, характером их изменения и т.д. Объем вычислительной работы велик. Пользуются на практике расчетными таблицами, составленными для двухступенчатых графиков с параметрами К

1,
К
2 и
h
(рис.4). Предварительно заданный суточный график должен быть преобразован в эквивалентный (в отношении износа) двухступенчатый.

Порядок преобразования следующий:

Выделяется область перегрузки по времени h

=Δ
h
1 +Δ
h
2+…..

Определяются значения нагрузки S

1
*, S
2
*,…
для каждого интервала Δ
h
Для оставшейся части графика определяют интервалы Δt

1, Δ
t
2,… и соответствующие значения нагрузки
S
1,
S
2 …в этих интервалах. Коэффициент начальной нагрузки определяется как среднеквадратичное значение по выражению:

.

Коэффициент максимальной нагрузки в интервале h определяют аналогично

.

Если К2* ≥ 0,9Кмакс, то принимают К2 =К2*, если К2* ≤ 0,9Кмакс, то принимают

К2 =0,9Кмакс (Кмакс = Sмакс/ Sном).

Зная среднюю температуру охлаждающей среды за время действия графика, систему охлаждения Т, по таблицам , приведенным в ГОСТ, определяют допустимость относительной нагрузки К2 и ее продолжительность (таблица 1).

Нагрузка более 1,5Sном должна быть согласована с заводом-изготовителем, нагрузка более 2,0 S ном не допускается.

Таблица 1

Систематические перегрузки

Θ 0 = 10° С

θо=20°С

θохл=30°С θохл=40°С

Для примера проведем расчет возможности систематической нагрузки больше номинальной, если трансформатор имеет суточный график, приведенный на рис.3.

Определяем по приведенным формулам К1 =0,404, К2* =1,12,

К2 =0,9 К макс = 0,9 *25/20 =1,125, поэтому принимаем К2 = 1,125, h=6 ч.

По таблице 1 получаем, что при θ 0 =10°С при К1=0,4 и h= 6 ч , К2доп = 1,32.

При θ 0 =20° С К2доп = 1,24, при θ0 =30°С К2доп = 1,15 и только при θ0 =40° С К2доп = 1,05, что больше расчетной величины.

Аварийные перегрузки чаще всего возникают при выходе из строя параллельно работающего Т.

В режиме аварийной перегрузки износ изоляции превышает номинальный. Обычно перегрузка не более 2,0 S ном, температура масла в верхних слоях не более 115°С, температура обмотки максимальная для Т с номинальным напряжением до 110 кВ – не более 160° С, для Т с номинальным напряжением выше 110 кВ – 140 °С. Такой режим допускается в исключительных случаях в течение ограниченного времени для обеспечения надежности электроснабжения.

Значение допустимой аварийной перегрузки можно определить из таблиц по ГОСТ (пример таблица 2). Анализируя приведенные данные в таблице, можно сделать вывод, что при первоначальной нагрузке не более 0,9 Sном трансформаторы всех типов допускают перегрузку на 40% в течение 6 ч при θ 0 не более +20°С и 30% в течение 6 ч при θ 0 +30° С.

Таблица 2

Аварийные перегрузки

θохл=20◦С

θохл=30◦С

Необходимо отметить, что все таблицы пригодны для трансформаторов мощностью до 100 МВА и напряжением до 110 кВ.

В настоящее время имеются дополнительные технические условия на допустимые перегрузки трансформаторов. Так, при предшествующей нагрузке не более 0,8 номинальной и температуре охлаждающего воздуха 20°С допускаются перегрузки 1,4 в течение 4 часов, а для автотрансформа-

торов при предшествующей нагрузке 0,7 S ном при θ 0= 25° С допускаются следующие кратности и длительности перегрузок:

1,0 ч – 1,4 ; 2,0 ч ­1,3 ; 4,0 ч ­1,2.

Имеются также специальные расчетные таблицы, по которым можно определить износ изоляции при аварийной перегрузке. Так работа в течение 4 ч с перегрузкой 40% и предшествующей нагрузкой 0,8 Sном при температуре воздуха 20°С приведет к износу изоляции в 200 час, а при температуре окружающей среды 30°С износ изоляции окажется 600 час, т.е. 5 суток.

Еще один вид перегрузок – кратковременные перегрузки, возникающие в аварийных и послеаварийных режимах, при работе устройств автоматики. Критерием допустимости являются лишь предельно допустимые температуры обмоток и масла (рис. 5).

Рис.5

ПТЭ: Допускаются кратковременные перегрузки масляных трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды в следующих пределах:

Перегрузка, % 30 45 60 75 100

Длительность, мин 10

Еще одно замечание:

При температурах окружающей среды больше номинальной, т.е. более 20° С трансформатор не может длительно работать с номинальной нагрузкой без повышенного износа изоляции.. Необходимо снижать нагрузку или принимать меры по дополнительному охлаждению, например, выполнить обрызгивание охладителей, смачивание радиаторов. Наоборот при низких температурах нагрузка Т может быть повышена, при этом износ изоляции не будет превышать нормальный, и все температуры не будут выходить за допустимые пределы. В заводских инструкциях такие допуски даны.

В табл.3 приведен пример допустимых нагрузок (в о.е.) в зависимости от температуры окружающей среды.

Таблица 3

⇐ Предыдущая3Следующая ⇒

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все…

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем…

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между…

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования…

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Перегрузка трансформатора – режим, сокращающий срок эксплуатации устройства

Трансформатор – это электрический аппарат, служащий для преобразования переменного тока одного напряжения в другое. Принцип работы основан на электромагнитной индукции.

Какие бывают трансформаторы

Виды трансформаторов

Трансформаторы различаются по техническим характеристикам и назначению, они подразделяются на несколько видов, это:

1. Силовые – служат для преобразования электрической энергии в электрических сетях различного напряжения (0,4/10,0/35,0/110,0/220,0/500,0/1150,0 кВ) промышленной частотой 50 Гц. Устанавливаются на трансформаторных подстанциях и специально оборудованных основаниях и площадках. Различаются по конструкции системы охлаждения (масляные и сухие), количеству обмоток (2-х, 3-х и более обмоток).
2. Сетевые – используются для электроснабжения низковольтных приборов бытовых и прочих устройств. Различаются по количеству обмоток на вторичной стороне и выдаваемому напряжению (от 1,5 до 127,0 В), первичное напряжение при этом – 220 В. Это низкочастотные трансформаторы.
3. Автотрансформаторы – отличительной особенностью данных устройств является то, что одна обмотка является частью второй (первичная вторичной или вторичная первичной), благодаря чему появляется возможность регулировки напряжения на одной из обмоток.
4. Трансформаторы тока – устройства, первичная обмотка которых включается в цепь питания источника электрической энергии, а к вторичной подключаются приборы, рассчитанные на токи меньших значений. Используются в системах учета и контроля электрической энергии. Выпускаются на все классы напряжений. Главной технической характеристикой является коэффициент трансформации, определяющийся как отношение тока в первичной обмотке, к току во вторичной обмотке. Различаются по классу точности, различаются по типу изоляции (масляные, литые, газовые, сухие), по принципу преобразования тока (электромагнитные, электронно-оптические, магнито-полупроводниковые), по конструкции первичной обмотки (катушечные, проходные, шинные), по условиям размещения и типу трансформируемых величин.
5. Трансформаторы напряжения, измерительные – по принципу работы схожи с силовыми трансформаторами. Отличие в назначении – используются в системах учета и контроля качества электрической энергии.

Принцип работы

Работа трансформатора основана на принципе электромагнитной индукции, которая создается в магнитной сердечнике аппарата.

Электромагнитная индукция возникает под воздействием электрического тока проходящего в первичной обмотке устройства, и посредством ее возникает электрический ток во вторичной обмотке.

Первичная и вторичная обмотка устройства

Основные характеристики

Мощность – определяет количество мощности потребителей, которых возможно подключить к данному устройству в нормальном режиме работы;

Напряжение – определяет характеристики электрической сети, для которых предназначено устройство.

Режимы работы трансформатора

1. Рабочий режим – когда устройство работает в соответствии с заданными техническими параметрами и в соответствии с предъявляемыми требованиями.
2. Режим холостого хода – в данном режиме работы в первичной обмотке протекает ток холостого хода, вторичная сеть – разомкнута (нагрузка отсутствует);
3. Режим короткого замыкания – аварийный режим работы, характеризуется замыканием вторичной обмотки накоротко.

Еще один режим, который может возникнуть в процессе эксплуатации – это режим перегрузки, характеризующийся еще не режимом короткого замыкания, но, тем не менее, параметрами, не соответствующими рабочему режиму работы.

Перегрузка трансформатора, ее виды

Совокупность допустимых нагрузок и перегрузок – определяет нагрузочную способность трансформатора.

Допустимая нагрузка – нагрузка, соответствующая номинальному режиму работы, неограниченная по времени, при которой не происходит износ изоляции обмоток, вызываемый нагревом в процессе работы.

Перегрузка – режим работы, вызванный подключением мощности нагрузки больше номинальной или температуры окружающей среды больше расчетной. При перегрузке происходит ускоренный износ изоляции обмоток.

Перегрузки бывают:

1. Систематические – вызванные суточным графиком работы. Такие режимы работы должны соответствовать допустимым коэффициентам перегрузки и времени их прохождения для каждого конкретного устройства.
2. Аварийные – вызванные аварийными ситуациями. Перегрузки данного вида бывают:

• Кратковременные;
• Длительные.

Перегрузка масляных трансформаторов

Масляный трансформатор – силовой агрегат, в котором в качестве охлаждающей жидкости используется масло.

Режим работы аппаратов подобного типа регламентирован ГОСТ 14209-97 (МЭК354-91) «Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов», который введен в действие в 2001 году.

Предельные значения температуры и тока для режима перегрузок:



При выборе мощности трансформаторов нельзя руководствоваться только их номинальной мощностью, так как в реальных условиях температура охлаждающей среды, условия установки трансформатора могут быть отличными от принятых. Нагрузка трансформатора меняется в течение суток, и если мощность выбрать по максимальной нагрузке, то в периоды спада ее трансформатор будет не загружен, т.е. недоиспользована его мощность. Опыт эксплуатации показывает, что трансформатор может работать часть суток с перегрузкой, если в другую часть суток его нагрузка меньше номинальной. Критерием различных режимов является износ изоляции трансформатора.

Нагрузочная способность трансформатора

Нагрузочная способность трансформатора — это совокупность допустимых нагрузок и перегрузок.

Допустимая нагрузка — это длительная нагрузка, при которой расчетный износ изоляции обмоток от нагрева не превосходит износ, соответствующий номинальному режиму работы.

Перегрузка трансформатора — режим, при котором расчетный износ изоляции обмоток превосходит износ, соответствующий поминальному режиму работы. Такой режим возникает, если нагрузка окажется больше номинальной мощности трансформатора или температура охлаждающей среды больше принятой расчетной.

Рис.1. Построение двухступенчатого графика по суточному графику нагрузки трансформатора

Допустимые систематические нагрузки

Допустимые систематические нагрузки трансформатора больше его номинальной мощности возможны за счет неравномерности нагрузки в течение суток. На рис.1 изображен суточный график нагрузки, из которого видно, что в ночные, утренние и дневные часы трансформатор недогружен, а во время вечернего максимума перегружен. При недогрузке износ изоляции мал, а во время перегрузки значительно увеличивается. Максимально допустимая систематическая нагрузка определяется при условии, что наибольшая температура обмотки +140°С, наибольшая температура масла в верхних слоях +95°С и износ изоляции за время максимальной нагрузки такой же, как при работе трансформатора при постоянной номинальной нагрузке, когда температура наиболее нагретой точки не превышает +98°С (ГОСТ 14209-85). Для подсчета допустимой систематической нагрузки действительный график преобразуется в двухступенчатый (см. рис.1).

Коэффициент начальной нагрузки эквивалентного графика определяется по выражению

где s1,s2,…,sm — значения нагрузки в интервалах Δt1, Δt2,…,Δtm.

Коэффициент максимальной нагрузки в интервале h=Δh1+Δh2+…+Δhp.

Если К’2≥0,9Kmax, то принимают К’2=К2, если К’2max, то принимают К2=0,9Кmax.

Зная среднюю температуру охлаждающей среды за время действия графика (0oxт), систему охлаждения трансформатора (М, Д, ДЦ, Ц), по таблицам, приведенным в ГОСТ 14209-85 (для трансформаторов до 100 MBА), определяют допустимость относительной нагрузки К2 и ее продолжительность.

Нагрузка более 1,5Sном должна быть согласована с заводом-изготовителем. Нагрузка более 2,0Sном не допускается.

Аварийная перегрузка разрешается в аварийных случаях, например при выходе из строя параллельно включенного трансформатора.

Допустимая аварийная перегрузка определяется предельно допустимыми температурами обмотки (140°С для трансформаторов напряжением выше 110 кВ и 160°С для остальных трансформаторов) и температурой масла в верхних слоях (115°С). Аварийные перегрузки вызывают повышенный износ витковой изоляции, что может привести к сокращению нормированного срока службы трансформатора, если повышенный износ впоследствии не компенсирован нагрузкой с износом изоляции ниже нормального.

Значение допустимой аварийной перегрузки определяется по ГОСТ 14209-85 в зависимости от коэффициента начальной нагрузки К1, температуры охлаждающей среды во время возникновения аварийной перегрузки 0охл и длительности перегрузки. Максимальная аварийная перегрузка не должна превышать 2,0Sном.

При выборе трансформаторов, устанавливаемых на подстанциях, по условиям аварийных перегрузок можно воспользоваться табл.1.

Таблица 1

Допустимые аварийные перегрузки трансформаторов при выборе их номинальной мощности для промышленных подстанций при предшествующей нагрузке, не превышающей 0,8 (по ГОСТ 14209-85)

Точный расчет максимально допустимых нагрузок и аварийных перегрузок, а также износ витковой изоляции производится на ЭВМ по вспомогательным схемам, приведенным в ГОСТ 14209-85.

Анализируя приведенные в ГОСТ 14209-85 таблицы допустимых аварийных перегрузок, можно сделать вывод, что трансформаторы с системами охлаждения М, Д, ДЦ и Ц при первоначальной нагрузке не более 0.9Sном допускают перегрузку на 40% в течение 6ч при температуре охлаждающего воздуха не более +20°С и 30% в течение 4ч при температуре охлаждающего воздуха +30°С.

Допустимые нагрузки и аварийные перегрузки для трансформаторов мощностью свыше 100 MBА устанавливаются в инструкциях по эксплуатации; для сухих трансформаторов и трансформаторов с негорючим жидким диэлектриком — в стандартах или технических условиях на конкретные типы трансформаторов (ГОСТ 11677-85).


Выбор мощности силового трансформатора

Выбор мощности силового трансформатора

Рациональная схема электроснабжения зависит от технически обоснованного подбора мощности трансформатора, влияющего на эксплуатационные затраты и окупаемость, которая возможна за 6 – 10 лет.

При выборе трансформатора руководствуются следующими критериями:

1. Категория электроснабжения
   – определяется количество трансформаторов. Объекты категории электроснабжения III – один трансформатор. Объекты II и I категории электроснабжения – два или в некоторых случаях три трансформатора.
2. Перегрузочная способность
   – определение мощности трансформатора.
3. Суточный график распределения нагрузок
   – учет нагрузок по времени и дням в неделю.
4. Экономичный режим работы тр-ра.

Выбор числа трансформаторов

Однотрансформаторные подстанции используются в двух случаях. Во-первых, для объектов III категории электроснабжения. Во-вторых, для потребителей, имеющих возможность резервирования электроснабжения с помощью АВР (автоматического включения резерва) с другого источника питания.

При питании потребителей I и II категории в аварийном режиме на двухтрансформаторной подстанции после срабатывания АВР целый трансформатор принимает на себя нагрузку неисправного. Поэтому его перегрузочной способности должно хватить на время замены вышедшего из строя трансформатора. В нормальном режиме трансформаторы работают недогруженными, что экономически нецелесообразно. Поэтому при аварийной ситуации некоторые потребители III категории электроснабжения отключают от сети.

Перерыв питания объектов II категории ограничен временем в одни сутки. Для восстановления схемы необходим стратегический складской резерв оборудования необходимого для ликвидации аварии. При этом мощность нового трансформатора должна быть идентична заменяемому. Таким образом, сокращается количество резервного оборудования.

Как выбрать силовой трансформатор по мощности

Сбор и анализ мощностей потребителей, запитанных от одного трансформатора, не всегда оказывается достаточным.

Для производственных объектов руководствуются порядком ввода оборудования в работу. При этом учитывают, что все потребители не могут быть включены одновременно. Однако также принимают во внимание возможное увеличение производственной мощности.

Поэтому при расчете и выборе мощности силового трансформатора руководствуются графиком среднесуточной и полной активной нагрузки подстанции, а также длительностью максимальной нагрузки. Если рассчитывается трансформатор, который будет участвовать в электроснабжении объектов жилой инфраструктуры, то учитывают и время года. В зимнее время нагрузка увеличивается за счет включения электрического обогрева, летом – кондиционеров.

Таблица №1 — Выбор силового трансформатора по мощности и допустимым аварийным нагрузкам