Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп

ния температуры частей трансформатора установлены одинаковыми независи­мо от вида охлаждающей среды (воздух или вода). В результате, если охлажда­ющей средой служила вода, то средняя температура обмотки на 15 °С ниже, чем при использовании для этих целей воздуха. Если температура охлаждаю­щей среды больше, то нормы нагрева должны быть снижены на число граду­сов, превышающих температуру воздуха или воды, соответственно 40 и 25 °С.

Под температурой наиболее нагретой точки обмотки, обозначаемой через т_нт, подразумевается температура наиболее нагретого внутреннего слоя верх­ней катушки. Температура наиболее нагретой точки всегда больше на не­сколько градусов средней температуры верхней катушки (для изоляционных материалов класса нагревостойкости А допускается 115°С): при кратковре­менных нагрузках допускается х_нт= 140 °С; при коротком замыкании х_нт = = 250 °С для обмоток из меди и 200 °С из алюминия. Благодаря быстрому прекращению процесса КЗ и малой плотности тока в обмотке при нормаль­ных эксплуатационных нагрузках указанные предельные значения температу­ры не достигаются.

На практике приведенными выше данными можно пользоваться при осу­ществлении непрерывного мониторинга суточного графика нагрузки, осуще­ствляемого для оценки износа изоляции (для трансформаторов ЗУР монито­ринг сейчас экономически не целесообразен). Ценологическая реальность условий не позволяет использовать выражения (5.1) и (5.2), поэтому при про­ектировании и отсутствии суточного графика с достаточной для практических целей точностью на заданный расчетный уровень определяют максимальную активную нагрузку подстанции P_mm (МВт) и на ее основе осуществляют вы­бор трансформатора.

Если при выборе номинальной мощности трансформатора на однотранс-форматорной подстанции исходить из условия

S„oM^/>_max>/>_p, (5-7)

где 2Р_тах — максимальная активная нагрузка пятого года эксплуатации; Р_р — проектная расчетная мощность подстанции, то при графике с кратковремен­ным пиком нагрузки (0,5-1 ч) трансформатор длительное время будет рабо­тать с недогрузкой. При этом неизбежно завышение номинальной мощности трансформатора и, следовательно, завышение установленной мощности подстанции. В ряде случаев выгоднее выбирать номинальную мощность трансформатора близкой к максимальной нагрузке достаточной продолжи­тельности с полным использованием его перегрузочной способности с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме.

Наиболее экономичной по ежегодным издержкам и потерям будет работа трансформатора в часы максимума — работа с перегрузкой. В реальных усло­виях значение допустимой нагрузки выбирают в соответствии с графиком на­грузки и коэффициентом начальной нагрузки и в зависимости от температу­ры окружающей среды

5.2. Выбор и использование силовых трансформаторов

187

Коэффициент нагрузки, или коэффициент заполнения суточного графика нагрузки, практически всегда меньше единицы:

1с = р р = 1 /1

н ср сут/ max ср сут ' max'

(5.8)

^где Лрсут' Л™ ^и 4_Рсут> ^max ^— соответственно среднесуточные и максимальные мощности и ток.

В зависимости от характера суточного графика нагрузки (коэффициента начальной загрузки и длительности максимума), эквивалентной температуры окружающей среды, постоянной времени трансформатора и вида его охлаж­дения согласно ГОСТ допускаются систематические перегрузки трансформа­торов.

Перегрузки трансформатора можно определить при преобразовании задан­ного графика нагрузки в эквивалентный в тепловом отношении (рис. 5.2). До­пустимая нагрузка трансформатора зависит от начальной нагрузки, максиму­ма нагрузки и его продолжительности и характеризуется коэффициентом превышения нагрузки (перегрузки), определяемым из выражения

"•пн 'экв (maxl/'HOM > (->■?)

а коэффициент начальной нагрузки определяется из выражения

*„„ = '». „/'„„„. (5-Ю)

где /_{экв(тах)} — эквивалентный максимум нагрузки; 1_эквн — эквивалентная на­чальная нагрузка, определяется за время 10 ч, предшествующее началу макси­мума нагрузки.

1,6 1,4 1,2

1 0,8 0,6 0,4 0,2

0

-				*пн = 1,27	f\
		/
	\ 1 /		2
		20 ч		4ч

10

15

20

t, ч

фактический суточный график; 2 — двухступенчатый, эквивалентный фактическому графику

Рис. 5.2. Графики нагрузки:

начальная нагрузка;

пиковая нагрузка, превышающая номинальную; 1 -

188