Реферат: Силовые трансформаторы
Реферат: Силовые трансформаторы
Содержание
Введение
I.
Общие
требования и условия работы силовых трансформаторов
II.
Выбор
силовых трансформаторов
III. Трансформаторы главных
понижающих подстанций
Заключение
Список используемой
литературы
Введение
Данная тема
является чрезвычайно актуальной, так как в системах электроснабжения
промышленных предприятий главные понизительные и цеховые подстанции используют
для преобразования и распределения электроэнергии, получаемой обычно от
энергосистем. На всех подстанциях для изменения напряжения переменного тока
служат силовые трансформаторы различного конструктивного исполнения,
выпускаемые в широком диапазоне номинальных мощностей и напряжений.
Выбор
трансформаторов заключается в определении их требуемого числа, типа,
номинальных напряжений и мощности, а также группы и схемы соединения обмоток.
Цеховые
трансформаторные подстанции (ТП) в настоящее время часто выполняются комплектными
(КТП), и во всех случаях, когда этому не препятствуют условия окружающей среды
и обслуживания, устанавливаются открыто.
Правильное
определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только с учетом
следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей;
компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1 кВ; перегрузочной
способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных
мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика.
Целью данной
работы является необходимость описать силовые трансформаторы промышленных
предприятий и их выбор.
Достижение
данной цели предполагает решение ряда следующих задач:
1. Описать
общие требования и условия работы силовых трансформаторов.
2. Описать
процесс выбора силовых трансформаторов.
3.
Охарактеризовать трансформаторы главных понижающих подстанций.
В процессе
написания данной работы нами была использована монографическая, учебная и
публицистическая литература.
I. Общие требования и условия
работы силовых трансформаторов
Силовые
трансформаторы являются основой системы электроснабжения крупных предприятий,
имеющих в своем составе главные понижающие подстанции – ГПП (5УР), в средних
предприятиях, имеющих распределительные подстанции – РП на 6;10 кВ (4УР) с
разветвленными высоковольтными сетями и несколькими трансформаторными
подстанциями ТП на 6;10 кВ(3УР). Производственная деятельность малых
предприятий, как правило, имеющих в своем составе одну – две ТП на 6;10/0,4КВ,
во многом зависит от надежной работы силовых трансформаторов [щитов и шкафов,
распределительных пунктов РП на 0,4кВ (2УР)]. В реальных условиях каждый из
шести уровней системы электроснабжения может быть границей раздела предприятие
– энергосистема, решения по которой юридически согласовываются между
энергоснабжающими организациями и потребителем (абонентом) [1, с. 10].
По расчетной
электрической нагрузке Рр предприятия определяется необходимость
сооружения ГПП (или ПГВ – подстанции глубокого ввода, или ОП – опорной подстанции
электроснабжения предприятия). Наиболее распространенное число подстанций с
напряжением пятого уровня на одном предприятии одна – две, но бывает до двух и
более десятков. ГПП принимают электроэнергию от трансформаторов энергосистемы
или, например, от блочной ТЭЦ или гидроэлектростанции (ГРЭС). Высшее напряжение
трансформаторов ГПП в России35,110,154,220,330кВ; питание подводится по
воздушным и кабельным линиям электропередач (ЛЭП). Отходящие от ГПП
высоковольтные распределительные сети, рассчитанные на 6;10 кВ (хотя могут быть
и на 110кВ), называют межцеховыми (заводскими). Обычно ряд мощностей ГПП:
10,16,25,40,63,80,110, 125МВ∙А, а в отдельных случаях и выше.
Для
электроснабжения потребителей напряжением до 1 кВ (220,380,500,600В) сооружают
трансформаторные подстанции с высшим напряжением чаще всего на 6;10 кВ (но
существуют подстанции, напряжением 3,20 кВ), которые обычно называют цеховыми,
а с учетом комплектной поставки (с транформаторами, щитом низкого напряжения и
оцинковкой, вводным высоковольтным отключающим устройством) их обозначают КТП.
Ряд применяемых мощностей ТП:100, 160,250,400, 630, 1000, 1600,2500кВ∙А.
Из – за больших токов короткого замыкания (КЗ) на стороне 0,4кВ, вызывающих
сложности коммутации и передачи электроэнергии приемникам, трансформаторы на
2500кВ∙А применяются только в специальных случаях [1, с. 11].
Кроме
трансформаторов, устанавливаемых на 5 УР для присоединения предприятия к
энергосистеме, и трансформаторов, устанавливаемых на 3УР, обеспечивающих
потребителей низким (до 1кВ) напряжением трехфазного переменного тока,
существуют специальные подстанции со своими силовыми трансформаторами: печными,
выпрямительными (для создания сети постоянного тока до 1,5кВ),
преобразовательными, сварочными и другими, которые могут использоваться и как
ГПП, и как цеховые ТП.
Решение о
строительстве трансформаторной подстанции принимается в составе решения о
строительстве завода (цеха). Особенностью решения о строительстве
трансформаторной подстанции является то, что она не выделяется, а рассматривается
и утверждается как часть предприятия, сооружения – объекта, подлежащего новому
строительству, реконструкции, модернизации, расширению перевооружению. Конечно,
для электриков подстанции и сети являются самостоятельными объектами,
согласование параметров которых с субъектами электроснабжения, а также их
последующее проектирование, строительство и принятие в эксплуатацию
осуществляется по отдельным срокам и графикам, не зависящих от основного
производства [3, с. 23].
Принятие
технологического решения начинается с утверждения технологического задания на
строительство завода определенного состава. По технологическим данным оценивают
параметры энергопотребления, определяют нагрузку по цехам (для выбора мощности цеховых
трансформаторов и выявления высоковольтных двигателей) и заводу в целом (для
выбора ГПП, их числа и единичной мощности трансформаторов на каждой
подстанции).
Готовые
решения служат материалом для получения технических условий от
энергосберегающей организации (энергосистемы). Одновременно собирают следующие
сведения: особенности энергосистемы и вероятных мест присоединения
потребителей; данные по объектам – аналогам и месту строительства.
Определяющими данными на начальном этапе являются:
- значения
расчетного максимума нагрузки и число часов использования этого максимума,
связанных с электропотреблением;
- схема
примыкающей районной энергосистемы с характеристиками источников питания, и
сетей внешнего электроснабжения, позволяющая решать вопрос выбора мощности
трансформатора и схемы его присоединения (размещение трансформатора следует
увязывать с заходами ЛЭП) [1, с. 12].
Предложения
или проектные проработки по выбору трансформатора 3УР (в диапазоне мощности
100…..2500кВ∙А), определяются условиями потребителя, а для средних и
крупных предприятий – особенностями энергосистемы, к сетям которой они
подключены.
Основными
параметрами, определяющими конструктивное выполнение и построение сети
являются:
- для линий
электропередачи – номинальное напряжение, направление (откуда и куда),
протяженность, число цепей, сечение провода;
- для
подстанций – сочетание номинальных напряжений, число и мощность
трансформаторов, схема присоединения к сети и компенсация реактивной мощности
[1, с. 12].
В России
сложились две системы электрических сетей на номинальные напряжения 110 кВ и
выше (110, 200, 500кВ), принятая на востоке страны, и 110(154), 330, 750 кВ,
принятая в западной части страны.
Для
электроэнергетики страны это означает:
- увеличение
потерь электроэнергии из – за повышения числа ее трансформаций, необходимость
создания сложных коммутационных узлов и ограничения пропускной способности
межсистемных связей;
-
дополнительную нагрузку предприятий электропромышленности, то есть номенклатуры
выпускаемых видов продукции;
-
финансирование дополнительного строительства подстанций и линий передач
предприятиям, попавшим в зону «стыковки»;
-
необходимость учета тенденций развития электрохозяйства, то есть расчет и
прогнозирование параметров электропотребления.
Таким
образом, подводя итог, необходимо сделать следующие выводы.
На всех
подстанциях для изменения напряжения переменного тока служат силовые
трансформаторы различного конструктивного исполнения, выпускаемые в широком
диапазоне номинальных мощностей и напряжений.
Выбор
трансформаторов заключается в определении их требуемого числа, типа,
номинальных напряжений и мощности, а также группы и схемы соединения обмоток.
II. Выбор
силовых трансформаторов
Для правильно
выбора номинальной мощности трансформатора (автотрансформатора), необходимо располагать
суточным графиком, отражающим как максимальную, так и среднесуточную активную
нагрузки данной подстанции, а также продолжительность максимума нагрузки [1, с.
14]. При отсутствии суточного графика с достаточной для практических целей
определяется расчетный уровень максимальной активной нагрузки подстанции Pmax
(МВт).
Если при
выборе номинальной мощности трансформатора на однотрансформаторной подстанции
исходить из условия:
 (1)
(здесь ∑Pmax
– максимальная активная мощность на пятом году эксплуатации – сроке, в условиях
рыночной экономики согласованном с инвестором; Pр – проектная
расчетная мощность подстанции), то есть при графике работы с кратковременным
пиком нагрузки (0,5…..1,0ч)трансформатор будет длительное время недогружен. При
этом неизбежно завышение номинальной мощности трансформатора и, следовательно,
завышение установленной мощности подстанции. В ряде случаев более выгодно
выбирать номинальную мощность трансформатора близкой к максимальной нагрузке
достаточной продолжительности и в полной мере использовать ее перегрузочную
способность с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме [1, с. 15].
Страницы: 1, 2, 3, 4 |
