Реконструкция подстанции "Сорокино" 110/10/10 (стр. 4 из 13)
Для Т=14 часов:
;В момент 14:00 заканчивается ненагруженная первая эквивалентная ступень и начинается вторая, с которой мы и начали расчет температуры масла. Вследствие перехода к нагруженной ступени, температура масла опять будет расти в течении 9 часов, поэтому именно в момент около 14 часов и достигается минимум температуры масла:
;(3.2.6)Чтобы получить абсолютную температуру масла
в какой либо момент времени необходимо суммировать соответствующую ему температуру масла над окружающей средой 
и саму эквивалентную температуру окружающей среды υ0 (υ0 = (-10)°С для г. Кашира). Для проверки допустимости абсолютной температуры масла возьму ее максимальное значение в момент T=23 часа: 
;(3.2.7)Сравниваю полученное значение со значением 1150С из таблицы 3.2.
Вывод: Максимально возможная в течение эксплуатации абсолютная температура масла (49,830С) не превышает предельно допустимое значение, указанное в [6].
Далее рассчитаю превышение температуры обмотки над температурой масла при коэффициенте загрузки K1 и К’2 по выражению:
, (3.2.8) 
- номинальное превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды. =23 0С для трансформаторов с системой охлаждения М и Д.Y= 0,8 – показатель степени для системы охлаждения Д.
;(3.2.9) 
;(3.2.10)Принимаю допущение, что температура обмотки изменяется по тому же закону, что и температура масла. Это значит, что и для расчета температуры обмотки достаточно прибавить к температуре масла рассчитанное значение
, т.е. 
Найду абсолютную максимальную температуру обмотки соответствующей в момент T=23 часа второй эквивалентной ступени:
;(3.2.11)Сравниваю полученное значение со значением 1400С из таблицы 3.2.
Максимально возможная в течение эксплуатации абсолютная температура обмотки (75,310С) не превышает предельно допустимое значение, указанное в [6].
2.3 Расчет и сравнение потерь электроэнергии на подстанции до и после замены трансформаторов
Потери электроэнергии в трансформаторах складываются из потерь в стали и в обмотках вследствие их нагрева токами.
, (3.3.1)где
– потери электроэнергии в стали трансформатора. 
– потери электроэнергии в обмотках трансформатора.Расчет потерь в устанавливаемых трансформаторах ТРДН-63000/110:
Считая, что трансформаторы не отключаются в течение года, потери в стали для всех типов трансформаторов рассчитываются как
, (3.3.2)Где n=2 – число работающих на ПС трансформаторов.
- потери холостого хода. 
= 8760 часов – число часов работы трансформатора в году.Считаем нагрузочные потери в обмотках:
+ + 
,Где
- потери короткого замыкания. 
– ступени графика полных мощностей нагрузок в зимний период. 
– продолжительность соответствующих ступеней графика зимнего периода.Z=200 – число зимних суток в году.
– ступени графика полных мощностей нагрузок в летний период. 
– продолжительность соответствующих ступеней графика летнего периода.L=176 – число летних суток в году.
В итоге, суммарные потери электроэнергии равны:
;(3.3.3)Расчет потерь в прежних трансформаторах ТРНДЦН-40000/110:
Потери в стали:
, (3.3.4)Где n=2 – число работающих на ПС трансформаторов.
- потери холостого хода. = 8760 часов – число часов работы трансформатора в году.Нагрузочные потери в обмотках:
+
,Где
- потери короткого замыкания. - ступени графика полных мощностей нагрузок в зимний период. - продолжительность соответствующих ступеней графика зимнего периода.Z=200 – число зимних суток в году.
– ступени графика полных мощностей нагрузок в летний период. - продолжительность соответствующих ступеней графика летнего периода.L=176 – число летних суток в году.
В итоге, суммарные потери электроэнергии равны:
;(3.3.5)Сравнение суммарных потерь электроэнергии в трансформаторах за год до и после реконструкции:
До реконструкции:
; (3.3.6)После реконструкции:
; (3.3.7)Сравнивая значения, делаем вывод, что потери электроэнергии в устанавливаемых в ходе реконструкции трансформаторах ТРДН-63000/110 будут меньше, чем были у прежних трансформаторов ТРНДЦН-40000/110.
Таким образом, делаем окончательный выбор трансформаторов в количестве 2 штуки типа ТРДН-63000/110. В таблице 3.3.1 указаны паспортные данные трансформатора.
Паспортные данные силового трансформатора
| ТРДН-63000/110-У1 | РПН – 9 ступеней (±16%) |
| Установка – открытая | UK. ВН-НН% =10.5% |
| SНОМ.ВН = 63 МВа |  |
| SНОМ.НН 1,2 = 31.5 МВа |  |
| UВН = 115 кВ | Масса – 66,7 тонн |
| UНН = 10,5 кВ | Производитель: ОАО «Электрозавод» (г. Москва) |
| Y0/ Δ – Δ – 11 – 11 | Стоимость: 28 млн. рублей |
3. Выбор схем электрических соединений РУ ПС
3.1 Основные требования к схемам распределительных устройств
Выбор конкретной схемы соединений РУ при проектировании строительства или реконструкции ПС должен производиться исходя из требований, сформулированных в [1].
Требования к схемам РУ ПС:
1. Надежность снабжения всех ПС и надежность работы прилегающей сети. 2. Удобство эксплуатации, заключающееся в простоте и наглядности схем, снижающих вероятность ошибочных действий персонала, возможности минимизации числа коммутаций в первичных или вторичных цепях при изменении режима работы электроустановки.
3. Техническая гибкость, заключающаяся в возможности приспосабливаться к изменяющимся режимам работы электроустановки, в том числе при плановых и аварийно-восстановительных ремонтах, расширении, реконструкции и испытаниях.
4. Компактность размещения всей ПС.
5. Экологическая чистота окружающей среды.
6. Технически обоснованная экономичность.
7. Возможность автоматизации и дистанционного управления подстанцией, т.е. создания «цифровой» подстанции на основе стандарта МЭК №61250. При этом подстанция будет освобождена от постоянного присутствия обслуживающего персонала.
3.2 Выбор исполнения и схемы РУ напряжением 110 кВ
Размещение действующей ПС удовлетворяет «НТП ПС», поэтому при реконструкции будет выбрана та же площадка.
Исполнение РУ 110 кВ будет открытым (ОРУ) по нескольким причинам: 1. Город Кашира (место размещения) – малочисленный город с достаточной свободной территории. 2. Использование ОРУ более экономично, чем КРУЭ или ЗРУ. 3. Использование ОРУ дает удобства в плане расширения в перспективе. 4. Достаточно благоприятные условия окружающей среды.