Реконструкция и модернизация подстанции "Ильинск" (стр. 3 из 16)

S_{расч.п/с}=( S_расч+S_сн)×К₁₀ =(11.6+0.084)×1.25= 13.89 [МВА].

На трансформаторных ПС 35-750 кВ устанавливаются два трансформатора собственных нужд (ТСН), мощность которых выбирают в соответствии с нагрузками, с учетом допустимой перегрузки (k_П=1,4) при выполнении ремонтных работ и отказах одного из трансформаторов [5].

При двух ТСН эксплуатация их может осуществиться двумя способами:

1) один из двух трансформаторов питает всю нагрузку собственных нужд (СН), а второй находится в автоматическом резерве;

2) оба трансформатора работают совместно, питая каждый 50…60% нагрузки СН, присоединяемый к раздельно работающим секциям сборных шин низшего напряжения. На межсекционном аппарате имеется схема автоматического ввода резерва (АВР).

К установке принимаем второй вариант эксплуатации ТСН.

Нагрузка СН переменного тока по данным таблицы 2.5 составляет 84.34 кВ.А. Нагрузка на один ТСН определяется по формуле:

(2.7)

где k_одн – коэффициент одновременности, k_одн=0,7.

.

Для ТСН необходимо иметь резерв, поэтому номинальная мощность ТСН с учетом допустимой перегрузки должна составить:

(2.8)

Соответственно выбираем два трансформатора мощностью 100 кВ.А марки ТМ-100/10.

Панели щитов СН в количестве пяти штук установлены в ОПУ.

Наличие на проектируемой ПС сложных защит, автоматики и телемеханики, обуславливает применение постоянного оперативного тока. Устанавливаем свинцово-кислотные аккумуляторные батареи напряжением 220 В марки СК-5.

Количество элементов, присоединяемых к шинам в режиме постоянного подзаряда, определяется по формуле [6]:

(2.9)

где

- число основных элементов в батарее;

- напряжение на шинах, ;

- напряжение на элементе в режиме подзаряда, .

Аккумуляторная батарея СК-5 состоит из 108 элементов. Устанавливаем аккумуляторные батареи в специальном помещении ОПУ.

ТСН подключаем к сборным шинам КРУН 10 кВ через вакуумный выключатель.

Таблица2.6 Технические данные ТСН

Sном, кВА	Uвн, кВ	Uнн, кВ	Pхх , кВт	Рк, кВт	Uк,%	Iхх,%
100	10	0.4	0.22	1.28	4.5	2.8

2.4 Построение годового графика нагрузок подстанции

На рис.2 построен годовой график по продолжительности, результаты расчёта находятся в таблице 2.7.

Таблица 2.7

Годовой график нагрузок по продолжительности

Мощность	Интервал времени, час
	0 – 2402	2402 – 4945	4945 – 8760
P, МВт	13.76	11.8	10.3
S, МВА	11.87	10.2	8.91

Годовой график нагрузок по продолжительности МВА, S

МВА, S

МВт, Р

16

14

12

S

10

P

8

6

4

2

t

0 2402 4945 8760 час

Рис.2

2.5 Расчёт средней нагрузки и коэффициента заполнения графика

Среднюю нагрузку определим по данным годового графика:

S_ср=W_год/8760 , (2.11)

где W_год - полная потребляемая энергия за год ;

W_год=13.76×2402+11.8×(4945-2402)+10.3×(8760-4945)=102353.42 [МВА×ч];

S_ср=102353.42 / 8760 = 11.684 [МВА];

Коэффициент заполнения графика:

К_зп= S_ср / S_max=11.684/13.76 = 0.85;

Время использования максимальной активной нагрузки за год:

T_max,a=W_a,год/P_max ; (2.12)

W_a,год=11.87×2402+10.2×(4945-2402)+8.9×(8760-4945)=88403.84 [МВА×ч];

T_max,a=88403.84/11.87 = 7447.0 [ч];

Наибольшее время работы в году с максимальной нагрузкой определим по формуле из [3, стр.11]:

t_нб=(0.124+ T_max,a/10000)²×8760 , (2.13)

t_нб=(0.124+ 7447/10000)²×8760 = 6610.5 [ч];

2.6 Выбор силовых трансформаторов

Так как в связи с увеличением нагрузок существующих потребителей, подключением новых мощности одного трарсформатора недостаточно, поэтому необходимо установить второй трансформатор.

Для двухтрансформаторной подстанции:

S_тр>(0.65-0.7)×S_р = 0.65×13.89= 9.02 [МВА];

По [13, табл. 3.8] для двухтрансформаторной подстанции 110/35/10 кВ два варианта трёхфазных трёхобмоточных трансформаторов:

1) 2´ТДТН - 10000/110 ,

2) 2´ТДТН - 16000/110 .

Проверяем возможность работы в аварийном режиме .

Коэффициент перегрузки в аварийном режиме:

К⁽¹⁾ _п.ав= S_р/S_ном(1)=13.89/10 = 1.389<1.4 ,

К⁽²⁾ _п.ав= S_р/S_ном(2)=13.89/16 = 0.868<1.4 .

Условия выполняются, значит работа в аварийном режиме возможна .

Таблица 2.8

Технические данные трансформаторов

Тип тр-ра	Sн мва	Uном, кВ			PхкВт	Pк кВт	Uк , %			Iхх %	Цена т.р
		ВН	СН	НН			В-С	В-Н	С-Н
ТДТН-10000	10	110	35	11	17	76	10.5	17.5	6.5	1	51
ТДТН-16000	16	110	35	11	21	100	11	17.5	6.5	0.8	62

2.7 Технико-экономический расчёт трансформаторов (по приведённым затратам)