Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Основными критериями выбора оптимальной мощности трансформаторов являются: экономические соображения, обеспечивающие минимум приведенных затрат и условия нагрева, зависящие от графика нагрузки, температуры окружающей среды, коэффициента начальной загрузки и длительности максимума.

По экономическим соображениям

1. Для выбора оптимально-экономической мощности трансформаторов, аналогично тому, как это производится для линий, используется метод экономических интервалов. Однако исследования усложняются из-за наличия в трансформаторах двух видов потерь: холостого хода и короткого замыкания, зависящих от разных факторов. Между тем построение зависимостей З=f (S) для трансформаторов (рисунок 1.1) и аналогичных зависимостей З=(l) для линий (рисунок 1.2) дает ломаную кривую минимальных.

Рисунок 1.1-Зависимость приведенных затрат З от мощности двухобмоточных трансформаторов 110 кВ при ч/год для района I.

На рисунке 1.1 фактическая максимальная мощность, протекающая через трансформатор, обозначается через S, а это же обозначение в кружке показывает номинальную мощность, при которой трансформатор является экономически выгодным для какого-то фактического интервала мощностей, заключенного между точками пересечений парабол. Однако могут быть трансформаторы, у которых зависимости З=f (S) проходят выше кривой минимума, нигде с ней не пересекаясь. Это показывает, что такие трансформаторы вообще не имеют экономической зоны использования, то есть их применение в данном случае нецелесообразно.

(1.1).

где истоимость трансформаторов, руб.;

Т-время включения трансформатора;

— стоимость 1 кВтч потерь энергии холостого хода и короткого замыкания соответственно.

Обозначив в предыдущем выражении через, , то есть, получим расчетное значение экономической мощности.

(1.2).

Рисунок 1.2-Зависимость приведенных затрат З от тока в линии I для различных сечений.

Все величины под корнем для заданных сравниваемых трансформаторов с и известны. Значения зависят от величины Т и района страны.

Так как в большинстве случаев время включения трансформатора Т постоянно и равно 8760 ч/год, то есть принимается, что трансформатор включен весь год, то величины зависят только от района страны.

3. Построенные номограммы экономических интервалов, представляющие собой по выражению прямые, разграничивают экономические области целесообразного применения трансформаторов различных мощностей. Кроме указанных наклонных прямых, горизонтальными прямыми ограничиваются зоны, допустимые по условиям нагрева.

Ориентировочно принято, что допустимая мощность по условиям нагрева. Зоны таких допустимых перегрузок на номограммах заштрихованы. Если точка с координатами () не попадает в заштрихованную зону, то выбор оптимальной мощности трансформатора определяется экономическими соображениями; если попадает, то условиями нагрева (рисунок Б.1-Б.3).