Технико-экономическое обоснование выбора трансформаторов ГПП (ПГВ)

Число трансформаторов (или автотрансформаторов), устанавливаемых на ГПП, часто принимается равным двум. Обычно в начальный период эксплуатации устанавливают один трансформатор, а затем второй. В дальнейшем при росте нагрузки установленные трансформаторы заменяют более мощными, для чего при проектировании предусматриваются фундаменты под трансформаторы, следующие по шкале мощностей, установленной ГОСТ. Для ГПП промышленных предприятий в основном используют трансформаторы с номинальной мощностью 10, 16, 25, 40, 63 MBА. Однако в ряде случаев может быть целесообразной установка сразу трансформаторов большей мощности.

Для решения этого вопроса выполняется технико-экономическое сравнение вариантов. Одновременно с выбором номинальной мощности трансформаторов следует предусматривать экономичные режимы их работы, которые характеризуются минимумом потерь мощности в трансформаторах при работе их по заданному графику нагрузки. При этом надо учитывать не только потери активной мощности в самих трансформаторах, но и потери активной мощности, возникающие в системе электроснабжения по всей цепочке питания от генераторов электростанций до рассматриваемых трансформаторов из-за потребления трансформаторами реактивной мощности. Эти потери называют приведенными и в отличие от потерь в самих трансформаторах.

определяют по формуле.

где — приведенные потери XX трансформатора, учитывающие потери активной мощности в самом трансформаторе, и создаваемые им в элементах всей системы электроснабжения в зависимости от реактивной мощности, потребляемой трансформатором; - приведенные потери КЗ; - потери мощности XX трансформатора (в расчетах их принимают равными потерям в стали трансформатора); - потери мощности КЗ (приближенно их принимают равными потерям в меди обмоток трансформатора); - коэффициент изменения потерь, принимается равным 0,02 кВт/кВАр для трансформаторов, присоединенных непосредственно к шинам подстанции, и K_и.п=0,1ч0,15 для трансформаторов напряжением 10−6/0,4 кВ, питающихся от районных сетей; - коэффициент загрузки трансформатора; - фактическая или расчетная нагрузка трансформатора; - реактивная мощность ХХ трансформатора; - реактивная мощность КЗ, потребляемая трансформатором при номинальной нагрузке; - ток ХХ трансформатора,; - напряжение КЗ трансформатора, .

Кривые приведенных потерь мощности трансформаторов в зависимости от изменения нагрузки показаны на рис. 4.1, из которого следует, что при нагрузке, соответствующей точке, целесообразно переходить на параллельную работу трансформаторов. При одинаковой мощности трансформаторов нагрузка в точке определяется по.

где — количество трансформаторов одинаковой мощности.

Кроме перехода на параллельную работу трансформаторов, большой экономический эффект дает снижение потерь холостого хода трансформаторов за счет отключения части их в часы минимума нагрузок (в ночные смены, выходные дни).

Годовые потери электроэнергии в трансформаторах состоят из потерь холостого хода и нагрузочных потерь. Если одинаковых параллельно работающих трансформаторов не отключаются при снижении нагрузки, то годовые потери холостого хода находят по числу часов их работы в течение года, а нагрузочные потери — по времени наибольших потерь, ч, определяемых по формуле.

где — время использования максимума нагрузки предприятием в году,.

Годовые потери электроэнергии кВтч, для трехфазного двухобмоточного трансформатора составляют: