Valg av antall og effekt på transformatorer

Riktig valg av antall og kapasitet til transformatorer i transformatorstasjoner til industribedrifter er et av de viktige spørsmålene om strømforsyning og bygging av rasjonelle nettverk. Under normale forhold skal transformatorene levere strøm til alle brukere av virksomheten med sin nominelle belastning.

Antall transformatorer i transformatorstasjonen bestemmes av kravet til strømforsyningssikkerhet. I denne tilnærmingen er det beste alternativet å installere to transformatorer, som gir uavbrutt strømforsyning. verkstedbrukere uansett kategori… Men hvis bare kategori II- og III-mottakere er installert i tjenesten, er det vanligvis de mer økonomiske enkelttransformatorstasjonene.

Ved prosjektering av nettverk i en installasjon utføres installasjon av enkelttransformatorstasjoner i tilfelle kortslutning av forbrukere gis gjennom lavspentnettet, samt når det er mulig å erstatte en skadet transformator innen en viss tid.

Ris. 1 Verksted strømforsyningsordninger med en (a) og to (b) transformatorer

To-transformatorstasjoner brukes med et betydelig antall brukere av kategori II eller i nærvær av brukere av kategori I. I tillegg anbefales to-transformatorstasjoner med en ujevn daglig og årlig lastplan for et foretak, med en sesongmessig driftsmåte med en betydelig forskjell i skiftbelastning. Deretter, når belastningen avtar, slås en av transformatorene av.

Problemet med å velge antall transformatorer består i å velge mellom to alternativer (fig. 1 a og b) alternativet med de beste tekniske og økonomiske indikatorene. Den optimale versjonen av kraftordningen velges basert på en sammenligning av de reduserte årlige kostnadene for hvert alternativ:

Γi = Ce, i + kn, eKi + Yi,

hvor Ce, i — driftskostnader for det i-te alternativet, kn, e — standard effektivitetsfaktor, Ki — kapitalkostnader for det i-te alternativet, Ui — tap av forbrukere ved avbrudd i strømforsyningen.

Det skal bemerkes at i tilfellet med fig. 1 (a), er det et fullstendig strømbrudd og her kan ikke tilførsel av forbrukere gjennom en reserveledning for spenning 0,4 kV tas i betraktning, siden en slik krets ligner en to-transformatorkrets, men med dårligere ytelse pga. til en lang linje fra 0,4 kV...

Når du sammenligner alternativer, spiller spørsmålet om den fremtidige utviklingen av foretaket en viktig rolle. Så hvis det for eksempel bare er brukere fra den andre kategorien i butikken, er det fornuftig å vurdere alternativer. Men hvis det etter et år er planlagt å utstyre produksjonen på nytt og førsteklasses forbrukere dukker opp i butikken, er det selvfølgelig nødvendig å velge alternativet med to transformatorer.

I prinsippet gir installasjonen av to transformatorer pålitelig strømforsyning til forbrukerne. Dette betyr at hvis en transformator er skadet, sikrer den andre, tatt i betraktning dens overbelastningskapasitet, 100 % pålitelighet av strømforsyningen i løpet av tiden som kreves for å reparere transformatoren.

Men det er tilfeller når kraften til de eksisterende to transformatorene blir utilstrekkelig til å gi strøm til alle mottakere, for eksempel når du installerer kraftigere utstyr, endrer driftsmodusen til elektriske mottakere, etc. Alternativer for å installere kraftigere transformatorer i transformatorstasjonen eller installere en tredje transformator for å dekke den økte effekten vurderes da.

Det andre alternativet ser ut til å være å foretrekke, siden påliteligheten til transformatorstasjonen øker, det er ikke nødvendig å selge gamle transformatorer, og kapitalkostnaden ved å installere en tredje transformator er som regel mye mindre enn når du utstyrer hele transformatorstasjonen på nytt. .

Men dette alternativet er ikke alltid mulig, for eksempel med tett utvikling av virksomhetens territorium, kan det rett og slett ikke være nok plass til en ekstra transformator. På den annen side er det betydelig kretskompleksitet som kanskje ikke er mulig når transformatorene opererer parallelt. Derfor vurderes alternativene fra sak til sak.

I tillegg til krav til pålitelighet, når du velger antall transformatorer, bør det tas hensyn til mottakernes driftsmåte. For eksempel, med en lav lastkurvefyllingsfaktor, er det økonomisk mulig å installere ikke én, men to transformatorer.

På store transformatorstasjoner, GPP, som regel velges antall transformatorer ikke mer enn to. Dette skyldes hovedsakelig det faktum at kostnaden for å bytte utstyr på den høyere spenningssiden av bedriften er sammenlignbar med kostnaden for en transformator.

Valg av transformatorer etter kraft

Det anbefales å velge kraften til GPP-transformatorer og verkstedtransformatorer (bortsett fra tilfeller med kraftig variabel belastningsplan), det anbefales å velge gjennomsnittlig belastning for det travleste skiftet, etterfulgt av kontroll og justering i henhold til det spesifikke strømforbruket til en produksjonsenhet oppnådd som et resultat av studier av de elektriske belastningene til bedrifter.

For kontinuerlig tilførsel av laster av den første og andre kategorien, anbefales det å installere to transformatorer med en lastfaktor i normal modus på 0,6 - 0,7 per GPP for industribedrifter.

Det anbefales å ta følgende belastningsfaktorer for transformatorer av kommersielle transformatorstasjoner: dobbelttransformator med dominerende belastning av den første kategorien — 0,65 — 0,7, enkelttransformator med dominerende belastning av den andre kategorien og redundans for sekundærspenningshopperne — 0,7 — 0,8.

Antall og kapasitet på verkstedtransformatorer bør velges basert på tekniske og økonomiske beregninger. Samtidig, i en første tilnærming, kan kraften til transformatorer i nettverk med en spenning på 380 V tas basert på følgende spesifikke lasttettheter: opptil 1000 kVA ved tettheter opptil 0,2 kV-A / m2, 1600 kVA ved tettheter på 0,2 — 0,3 kVA/m2, 1600 — 2500 kVA ved tettheter 0,3 kVA/m2 og mer.

Skala for standardeffekter for krafttransformatorer

I vårt land har en enkelt skala for transformatorkapasitet blitt tatt i bruk. Å velge en rasjonell skala er en av hovedoppgavene for å optimalisere industrielle kraftsystemer. I dag er det to effektskalaer: med et trinn på 1,35 og med et trinn på 1,6. Det vil si at den første skalaen inkluderer styrker: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 kVA osv., og den andre inkluderer 100, 160, 250, 400, 630, 1000 kVA osv. Transformatorer av den første kraftskala de er foreløpig ikke produsert og brukes på allerede eksisterende transformatorstasjoner, og den andre effektskalaen brukes til utforming av nye transformatorstasjoner.

Det skal bemerkes at skalaen med en koeffisient på 1,35 er mer fordelaktig når det gjelder transformatorbelastning. For eksempel, når to transformatorer opererer med en lastfaktor på 0,7, når en av dem er slått av, er den andre overbelastet med 30%. Denne driftsmodusen oppfyller kravene til driftsforholdene til transformatoren. På denne måten kan kraften utnyttes fullt ut.

Ved en tillatt overbelastning på 40% oppstår underutnyttelse av den installerte kraften til transformatorer med en skala på 1,6.

Anta at to transformatorer til transformatorstasjonen fungerer separat og belastningen på hver er 80 kVA, når en av dem er frakoblet, må den andre gi en belastning på 160 kVA. Alternativet for å installere to transformatorer på 100 kVA kan ikke aksepteres , som i dette tilfellet vil overbelastningen være 60 % når en transformator er ute av drift. Ved installering av 160 kVA transformatorer gir dette kun 50 % belastning i normal modus.

Når du bruker en skala med et trinn på 1,35, kan du installere transformatorer med en kapasitet på 135 kVA, da vil belastningen deres i normal modus være 70%, og i nødoverbelastning vil den ikke være mer enn 40%.

Basert på dette eksemplet kan du se at en skala med et trinn på 1,35 er mer rasjonell. Og omtrent 20 % av kraften til de produserte transformatorene brukes ikke. En mulig løsning på dette problemet er installasjon av to transformatorer ved en transformatorstasjon med forskjellig effekt. Denne løsningen kan imidlertid ikke anses som teknisk rasjonell, for når en transformator med høyere effekt tas ut av drift, vil ikke den gjenværende transformatoren dekke hele verkstedets belastning.

Et naturlig spørsmål dukker opp: hva er grunnen til å flytte til et nytt sett med kapasiteter? Svaret ligger åpenbart i å redusere mangfoldet av kapasiteter for å forene utstyr: ikke bare transformatorer, men også i umiddelbar nærhet til det (brytere, lastbrytere, frakoblere etc.).

Basert på alt som er sagt, utføres valget av antall og kraft til transformatorer for å drive fabrikktransformatorstasjoner som følger:

1) antall transformatorer til transformatorstasjonen bestemmes basert på påliteligheten til strømforsyningen, under hensyntagen til kategorien av mottakere;

2) de nærmeste alternativene for å drive de valgte transformatorene (ikke mer enn tre) er valgt, under hensyntagen til deres tillatte belastning i normal modus og tillatt overbelastning i nødmodus;

3) en økonomisk gjennomførbar løsning bestemmes av de skisserte alternativene, akseptable for spesifikke forhold;

4) det tas hensyn til muligheten for utvidelse eller utbygging av transformatorstasjonen og spørsmålet om mulig installasjon av kraftigere transformatorer på samme fundament vurderes eller det tenkes muligheten for å utvide transformatorstasjonen ved å øke antall transformatorer.