Gardu transformator dalam sistem catu daya

Area penerapan gardu induk satu dan dua transformator

Sebagai aturan, sistem catu daya gardu satu dan dua trafo digunakan... Penggunaan tiga gardu trafo menyebabkan biaya modal tambahan dan meningkatkan biaya operasi tahunan. Tiga gardu trafo jarang digunakan sebagai solusi paksa selama rekonstruksi, perluasan gardu induk, dengan sistem catu daya terpisah untuk beban listrik dan penerangan, saat memasok beban bergantian yang tajam.

Gardu transformator dengan satu transformator 6-10 / 0,4 kV digunakan saat memasok beban yang memungkinkan gangguan catu daya untuk jangka waktu tidak lebih dari 1 hari, yang diperlukan untuk perbaikan atau penggantian elemen yang rusak (pasokan konsumen energi kategori III), serta untuk memberi daya pada konsumen energi kategori II, tunduk pada pengurangan catu daya oleh jumper dari tegangan sekunder atau dengan adanya cadangan stok trafo.

Gardu trafo dengan satu trafo juga berguna dalam arti jika pengoperasian perusahaan disertai dengan periode beban rendah, maka dimungkinkan karena adanya jumper antar gardu trafo untuk mematikan sebagian trafo tegangan sekunder, sehingga menciptakan mode operasi transformator yang ekonomis.

Mode operasi transformator yang ekonomis dipahami sebagai mode yang memastikan kehilangan daya minimum pada transformator. Dalam hal ini, masalah pemilihan jumlah transformator kerja yang optimal diselesaikan.

Gardu transformator semacam itu dapat ekonomis dalam hal konvergensi maksimum tegangan 6-10 kV ke konsumen energi, mengurangi panjang jaringan menjadi 1 kV karena desentralisasi transformasi energi listrik. Dalam hal ini, masalah diselesaikan dengan menggunakan dua gardu transformator tunggal versus satu gardu dua transformator.

Gardu trafo dengan dua trafo digunakan dengan dominasi konsumen listrik kategori I dan II. Dalam hal ini, kekuatan trafo dipilih sehingga ketika salah satu dari mereka berhenti bekerja, trafo lain dengan kelebihan beban yang diizinkan akan mengambil beban semua konsumen (dalam situasi ini, dimungkinkan untuk mematikan sementara konsumen listrik dari kategori AKU AKU AKU). Gardu induk seperti itu juga diinginkan, apa pun kategori penggunanya, dengan adanya jadwal beban harian atau tahunan yang tidak merata.Dalam kasus ini, adalah menguntungkan untuk mengubah daya transformator yang terhubung, misalnya, dengan adanya beban musiman, satu atau dua shift beroperasi dengan beban shift yang sangat berbeda.

Sumber Daya listrik pemukiman, distrik kota, bengkel, sekelompok bengkel, atau seluruh perusahaan dapat disediakan oleh satu atau lebih gardu transformator. Kemungkinan membangun satu atau dua gardu trafo ditentukan sebagai hasil perbandingan teknis dan ekonomi dari beberapa opsi untuk sistem catu daya... Kriteria untuk memilih opsi adalah pengurangan biaya minimum untuk pembangunan gardu induk sistem catu daya. Opsi yang dibandingkan harus memastikan tingkat keandalan catu daya yang diperlukan.

Dalam sistem catu daya perusahaan industri, unit kapasitas transformator berikut paling sering digunakan: 630, 1000, 1600 kV × A, dalam jaringan listrik kota — 400, 630 kV × A. Praktik desain dan operasi telah menunjukkan perlu menggunakan jenis trafo yang sama dengan daya yang sama, karena keragamannya menimbulkan ketidaknyamanan dalam pemeliharaan dan menyebabkan tambahan biaya perbaikan.

Pemilihan daya transformator di gardu transformator

Secara umum, pilihan transformator daya dibuat berdasarkan data masukan dasar berikut: perkiraan beban fasilitas catu daya, durasi beban maksimum, laju kenaikan beban, biaya listrik, daya dukung transformator dan beban ekonominya.

Kriteria utama untuk memilih unit daya transformatorgardu listrik adalah, seperti dalam pemilihan jumlah transformator, pengurangan biaya minimum diperoleh berdasarkan perbandingan teknis dan ekonomis dari opsi.

Kira-kira, pemilihan unit daya transformator dapat dilakukan sesuai dengan kerapatan beban desain spesifik (kV × A / m2) dan beban desain penuh situs (kV × A).

Dengan kerapatan beban spesifik hingga 0,2 kV × A / m2 dan beban total hingga 3000 kV × A, disarankan untuk menggunakan 400 trafo; 630; 1000 kVA dengan tegangan sekunder 0,4 / 0,23 kV. Pada kerapatan spesifik dan beban total di atas nilai yang ditentukan, trafo dengan kapasitas 1600 dan 2500 kVA lebih ekonomis.

Namun, rekomendasi ini tidak cukup dibuktikan karena harga peralatan listrik yang berubah dengan cepat dan khususnya TP.

Dalam praktik desain, trafo dari gardu trafo sering dipilih sesuai dengan beban desain fasilitas dan koefisien beban ekonomis yang direkomendasikan dari trafo Kze = СР / Сн.т., sesuai dengan data dalam tabel.

Faktor beban trafo yang direkomendasikan untuk bengkel TP

Faktor beban transformator Jenis gardu trafo dan sifat beban 0,65 ... 0,7 Dua gardu trafo dengan beban dominan kategori I 0,7 ... 0,8 Gardu trafo tunggal dengan beban dominan kategori II dengan adanya redundansi timbal balik di jumper dengan gardu lain pada tegangan sekunder 0,9 … 0,95 gardu transformator dengan beban kategori III atau dengan beban dominan kategori II dengan kemungkinan menggunakan cadangan stok transformator

Saat memilih daya trafo, penting untuk mempertimbangkan dengan baik kapasitas bebannya.

Di bawah kapasitas beban trafo, kumpulan beban yang diizinkan, kelebihan beban sistematis dan darurat dipahami dari perhitungan keausan termal insulasi trafo. Jika Anda tidak memperhitungkan daya dukung transformator, maka Anda dapat melebih-lebihkan daya pengenalnya saat memilih, yang secara ekonomi tidak praktis.

Di sebagian besar gardu induk, beban pada trafo bervariasi dan tetap di bawah nominal untuk waktu yang lama. Sebagian besar trafo dipilih dengan mempertimbangkan mode pasca-darurat dan oleh karena itu trafo biasanya tetap kekurangan beban untuk waktu yang lama. Selain itu, transformator daya dirancang untuk bekerja pada suhu lingkungan yang diizinkan + 40 ° C. Faktanya, mereka bekerja dalam kondisi normal pada suhu sekitar hingga 20 ... 30 ° C. Oleh karena itu, transformator daya pada saat tertentu dapat kelebihan beban , dengan mempertimbangkan keadaan yang dibahas di atas, tanpa merusak masa pakai yang sudah ada (20 ... 25 tahun).

Berdasarkan studi tentang berbagai mode pengoperasian trafo, GOST 14209-85 dikembangkan, yang mengatur beban sistematis yang diizinkan dan kelebihan beban darurat dari trafo oli daya untuk keperluan umum dengan kapasitas hingga 100 mV × A termasuk jenis pendinginan M, D , DC dan C , dengan mempertimbangkan suhu medium.

Untuk menentukan beban sistematis dan kelebihan beban darurat sesuai dengan GOST 14209-85, beban awal sebelum beban berlebih dan durasi beban berlebih juga perlu diketahui. Data ini ditentukan dari kurva beban awal aktual (daya atau arus nyata) yang diubah menjadi ekuivalen termal dalam kurva dua tahap persegi panjang atau multitahap.

Karena kebutuhan untuk memiliki kurva beban asli yang nyata, perhitungan beban yang diijinkan dan kelebihan beban yang sesuai dengan dapat dilakukan untuk gardu induk yang ada untuk memeriksa diterimanya jadwal beban yang ada, serta untuk menentukan opsi yang memungkinkan untuk jadwal harian dengan nilai maksimum faktor beban pada saat sebelumnya dari mode beban berlebih dan dalam mode beban berlebih.

Pada tahap desain gardu induk, kurva beban tipikal dapat digunakan atau, sesuai dengan rekomendasi yang juga diusulkan dalam GOST 14209-85, pilih daya transformator sesuai dengan kondisi kelebihan beban darurat.

Kemudian, untuk gardu di mana kelebihan beban darurat transformator dimungkinkan (dua transformator, satu transformator dengan koneksi cadangan di sisi sekunder), jika beban yang dihitung dari situs Sp dan koefisien kelebihan darurat yang diizinkan Kz.av diketahui, daya pengenal transformator ditentukan sebagai

Universitas ilmu terapan = Sp/Kz.av

Juga harus dicatat bahwa memuat trafo melebihi daya pengenalnya hanya diperbolehkan ketika sistem pendingin trafo berfungsi dengan baik dan terhubung sepenuhnya.

Adapun grafik tipikal, mereka saat ini dirancang untuk jumlah node beban yang terbatas.

Karena pilihan jumlah dan daya trafo, terutama gardu konsumen 6-10 / 0,4-0,23 kV, sering ditentukan terutama oleh faktor ekonomi, penting untuk mempertimbangkan kompensasi daya reaktif dalam jaringan listrik dari pengguna.

Dengan mengkompensasi daya reaktif dalam jaringan hingga 1 kV, dimungkinkan untuk mengurangi jumlah gardu transformator 10 / 0,4, daya pengenalnya. Ini sangat penting bagi pengguna industri, dalam jaringan hingga 1 kV, yang harus mengkompensasi nilai beban reaktif yang signifikan. Metodologi yang ada untuk desain kompensasi daya reaktif di jaringan listrik perusahaan industri dan menyiratkan pemilihan kapasitas perangkat kompensasi dengan pemilihan jumlah transformator gardu induk dan kapasitasnya secara bersamaan.

Dengan demikian, dengan mempertimbangkan hal di atas, kompleksitas perhitungan ekonomi langsung, mengingat indikator biaya konstruksi gardu induk dan biaya listrik yang berubah dengan cepat, dalam desain baru dan rekonstruksi gardu konsumen yang ada 6-10 / 0, 4 -0.23 kV, pemilihan daya transformator daya dapat dilakukan sebagai berikut:

— dalam jaringan industri:

a) pilih satuan daya transformator sesuai dengan rekomendasi untuk kerapatan spesifik beban desain dan beban desain penuh fasilitas;

b) jumlah gardu transformator dan daya pengenalnya harus dipilih sesuai dengan pedoman desain kompensasi daya reaktif di jaringan listrik perusahaan industri;

c) pemilihan daya transformator harus dilakukan dengan mempertimbangkan faktor beban yang direkomendasikan dan kelebihan beban darurat transformator yang diizinkan;

d) dengan adanya jadwal beban tipikal, pemilihan harus dilakukan sesuai dengan GOST 14209-85, dengan mempertimbangkan kompensasi daya reaktif dalam jaringan hingga 1 kV;

— di jaringan listrik perkotaan:

a) dengan kurva beban khas gardu induk yang tersedia, pilihan daya transformator harus dibuat sesuai dengan GOST 14209-85;

b) mengetahui jenis beban gardu induk, jika tidak ada jadwal tipikalnya, disarankan untuk membuat pilihan sesuai dengan petunjuk metodologis.

Sebuah contoh. Pemilihan jumlah dan kapasitas transformator gardu induk transformator sesuai dengan data awal berikut: Пр = 250 kW, Qp = 270 kvar; kategori penerima listrik bengkel menurut tingkat keandalan catu daya — 3.

Menjawab. Kapasitas desain penuh bengkel.

Dari kekuatan desain (377 kV × A) tingkat keandalan catu daya yang disyaratkan (kategori 3 konsumen listrik) dapat diambil sebagai gardu transportasi tunggal dengan daya transformator Snt = 400 kV × A.

Faktor beban trafo akan menjadi

yang memenuhi persyaratan yang relevan.