Нагрузочная способность трансформаторов

[sanches]

Почитал здесь существующие темы по данному вопросу, но так и не смог представить себе ясную картину. Люди спорят, доказывают своё и не знаешь - кому верить.
Необходимо проверить трансформаторы (2х10МВА) на нагрузочную способность.
Я так понял, что наиболее правильным решением будет расчёт с мощностями (кто-то делал по токам). Кроме того, предлагается использовать ГОСТ 14209-97 (http://www.elec.ru/library/gosts_e64/gost_14209-97.pdf) - но это какой-то тепловой расчёт и целесообразность его применения для меня сомнительна (уж больно замороченные и объемные расчёты).

Если опираться на мощности, то получается, что мощность трансформаторов на ПС выбирается из условий:

• В нормальном режиме трансформаторы должны быть загружены на 70% от номинальной мощности
• В аварийном режиме допускается перегруз трансформаторов на 40% от номинальной мощности

Исходя из этого возникают вопросы:
Если один трансформатор выходит из строя, то второй начинает тянуть 1,4хS_{общ.нагрузки}, при этом остальная часть потребителей отключается. В моём случае я имею: S_{общ.нагрузки}=18,6МВА, S_{перегруженного тр-ра}=1,4х10МВА=14МВА. И как быть, если категория всех потребителей - не ниже II-ой? Необходима замена трансформаторов?
Кроме того, не выполняется условие 70%-ой нагрузки трансформаторов. Она явно уже переваливает за 90% для каждого. То есть, с этим тоже непорядок?

Жду ваших комментариев!

[Андрюха РЗА]

В Вашем случае приблизительный расчет по мощности верен и трансов 2х10 явно не хватает.
А тепловой расчет гораздо точнее, так как если вы вокруг транса навесите кондиционеров и сделаете там температуру +5, то его можно будет перегружать и в 2 и больше раз. А 40% -это всего лишь некая устоявшаяся цифра для трансов 10/0,4 кВ.

[grossel]

Напряжение 35 кВ имеет экономические преимущества при передаваемой мощности не более 10 МВА.
Напряжение 110 кВ целесообразно применять при потребляемой промышленным предприятием мощности 10-150 МВА.
Мощность трансформаторов на ГПП определяется по формуле:
                                           Sтр = Sобщ.нагр./2 Кз=18,6/2х0,7 = 13,28 МВА
где Sобщ.нагр. - полная расчетная мощность предприятия со стороны высшего напряжения трансформаторов ГПП, МВА;
 Кз-коэффициент загрузки трансформаторов ГПП (принимается 0,7). 2 — число трансформаторов на ГПП, шт.; Полученное значение Sтр мощность трансформатора, МВА- округляется до ближайшего большего стандартного значения, Sтр=16 МВА .
С учетом того, что в нормальном режиме коэффициент загрузки трансформаторов ГПП принимается равным 0.7, в аварийном режиме любой из трансформаторов с учетом допустимой перегрузки (до 40 %) обеспечит полностью необходимую мощность, так как:
                                                   Sобщ.нагр.< 1,4 Sтр
                                                  13,28 МВА < 22,4 МВА
Как пример трансформаторов с РПН :ТДНС 16000 или 3-х обмоточных  Sтр=16 МВА : ТМТН1600

[sanches]

До сих пор для меня существует одна неясность, а именно: я часто встречаю в примерах, когда при выборе мощности трансформаторов вместо полной расчётной мощности по объекту (S, кВА) берут активную расчётную (Р, кВт), т.е. номинальную мощность трансформатора определяют как: S_тр = P_{общ.нагр.}/(2xК_з)

Мне тут попалась одна шпаргалка по выбору мощности трансформаторов и вот что там говорится относительно S и P:

S_тр=0,7хР_max, где Р_max - суммарная активная нагрузка на ПС
Формально данное выражение выглядит ошибочно: действительно, единица измерения активной мощности — Вт; полной (кажущейся) мощности — ВА. Есть различия и в физической интерпретации S и Р. Но следует подразумевать, что осуществляется компенсация реактивной мощности на шинах подстанции 5УР, ЗУР и что коэффициент мощности cosф находится в диапазоне 0,92... 0,95. Тогда ошибка, связанная с упрощением этого выражения, не превышает инженерную ошибку 10%, которая включает в себя и приблизительность значения 0,7, и ошибку в определении фиксированного Р_max

Что скажите? Наскольно это нормально - выбирать трансформатор по известной активной мощности?

[grossel]

До сих пор для меня существует одна неясность, а именно: я часто встречаю в примерах, когда при выборе мощности трансформаторов вместо полной расчётной мощности по объекту (S, кВА) берут активную расчётную (Р, кВт), т.е. номинальную мощность трансформатора определяют как: S_тр = P_{общ.нагр.}/(2xК_з)

Что скажите? Наскольно это нормально - выбирать трансформатор по известной активной мощности?

Даное утверждение неправильно-Sтр. это полная мощность трансформатора в кВА: Sтр = √3 UI, а Р = √3 UI cos f, ее активная составляющая часть в кВт. Оценку необходимой мощности согласен лучше делать по активной расчетной, но тогда ваша формула должна быть приведена к одной размерности и выглядеть следующим образом:  S_тр = P_{общ.нагр.}/(2xК_з) cos f

[sanches]

Согласен с вами.
Вот только возникает вопрос: какой cosф нужно принимать для расчёта полной мощности ПС, если в неё помимо проектируемой (S_Р известна) входит ещё и существующая нагрузка, для которой известна лишь активная мощность?
Может необходимо запросить полную мощность по ПС существующей нагрузки? Такие данные могут предоставить?

[Андрюха РЗА]

sanches, смотря какой характер нагрузки: быт, заводы или что-то еще. В крайнем случае (!), можно взять "универсальный" косинус 0,8

[grossel]

Согласен с вами.
Вот только возникает вопрос: какой cosф нужно принимать для расчёта полной мощности ПС, если в неё помимо проектируемой (S_Р известна) входит ещё и существующая нагрузка, для которой известна лишь активная мощность?
Может необходимо запросить полную мощность по ПС существующей нагрузки? Такие данные могут предоставить?

В энергоснабжающей организации небходимо запросить данные по существующим нагрузкам ПС, по существующим нагрузкам ВЛ-35 кВ и данные по коэффициенту мощности

[sanches]

Скажите пожалуйста, при рассмотрении вопросов по выбору силовых трансформаторов на ПС я часто встречаю упоминания о необходимости учёта перспективы дальнейшего развития объектов. В чём смысл этого учёта перспективы и чем это может нормироваться при выборе силовых трансформаторов?
Для электроснабжения проектируемого оборудования выбираются силовые трансформаторы с предполагаемым коэффициентом их загрузки - не более 0,7. Обычно, К_з выбранных трансформаторов оказывается меньше 0,7 (по шкале стандартных мощностей принимаются к установке трансформаторы с немного завышенной от нужной мощностью). Достаточным ли будет этот резерв мощности трансформаторов для каких-то возрастающих в дальнейшем нужд?

И ещё попутный вопросик: в ранее выполненных проектах я встречаю применение силовых трансформаторов с К_з=0,37. Насколько это нормально - включать в работу трансформаторы, которые будут настолько недогружены?

[grossel]

1. Проектирование силового электрооборудования следует вести с учетом особенностей технологии и перспектив развития проектируемого промышленного объекта, а также пусковых комплексов, которые предусмотрены в технологической и архитектурно-строительной частях проекта.
Вероятный рост электрических нагрузок следует учитывать, когда это требуется, предусматривая возможность расширения электроустановки путем добавления цеховых трансформаторов, добавления шкафов и панелей в распределительных устройствах и в НКУ или установки новых, добавления линий электрической сети. Не следует допускать для этого запасов в устанавливаемом электрооборудовании. Для конкретной установки выбирается электрооборудование по расчетным нагрузкам, учитывающим количество и мощность только фактически устанавливаемых электроприемников, ожидаемую их загрузку и одновременность работы.
2. Электрические нагрузки определяются, как правило, по методу коэффициента использования в соответствии с действующими нормативными материалами по определению электрических нагрузок в промышленных установках.
Мощность трансформаторов для цеховых подстанций следует определять по средней потребляемой мощности в наиболее загруженную смену, а не по величине получасового максимума нагрузки, за исключением случаев резкопеременного графика нагрузки. В последнем случае в Проекте должны быть приведены обоснования необходимости выбора мощности трансформатора по величине получасового максимума нагрузки и приведен график нагрузки.
Завышение в определении расчетных электрических нагрузок приводит к увеличению мощности цеховых трансформаторов, и как следствие, завышению расчетных электрических нагрузок на всех вышестоящих ступенях, вплоть до расчетной электрической нагрузи по всему предприятию в целом. Все это приводит к завышению капиталовложений и неоправданному расходу электрооборудования и материалов.