Учет надежности при выборе мощности трансформаторов подстанции

От двухтрансформаторной подстанции планируется питать потребителей общей мощностью , , удельный ущерб - .

При установке двух трансформаторов ТДН – 63000/110 в зимний период они будут загружены в нормальном режиме на:

.

При установке двух трансформаторов ТДН – 80000/110:

.

При установке двух трансформаторов ТДЦ – 125000/110:

.

То есть в нормальных режимах нет перегрузки.

При вынужденном простое одного из трансформаторов ТДЦ – 125000/110 перегрузки не будет:

,

то есть один трансформатор будет полностью покрывать всю мощность потребителей.

Таким образом,

,

и величина недоотпуска электроэнергии при вынужденном простое одного из трансформаторов в зимний и летний период равна:

; .

Математическое ожидание:

.

- коэффициент вынужденного перерыва электроснабжения:

,

где , - параметры потока отказов для трансформаторов и выключателей. , – время восстановления трансформатора и выключателя.

При установке трансформаторов ТДН – 80000/110 и ТДН – 63000/110 нагрузка при вынужденном простое одного из трансформаторов должна быть ограничена.

· Для трансформатора ТДН – 63000/110

Мощность, выдаваемая потребителю в аварийном режиме (рис.7, 8):

.

При этом будет отключена лишь часть потребителей второй категории, так как пропускная способность трансформатора превышает мощность потребителей первой категории (39.9 МВт).

Недоотпуск электроэнергии при вынужденном простое одного из трансформаторов в зимние сутки:

.

В летние сутки:

.

Математическое ожидание недоотпуска электроэнергии:

.

· Для трансформатора ТДН – 80000/110

При этом будет отключена лишь часть потребителей второй категории, так как пропускная способность трансформатора превышает мощность потребителей первой категории (39.9 МВт).

Недоотпуск электроэнергии при вынужденном простое одного из трансформаторов в зимние сутки:

.

В летние сутки:

.

Математическое ожидание недоотпуска электроэнергии:

.

Рис.7.Суточный график нагрузки летнего периода

Рис.8. Суточный график нагрузки зимнего периода

Для выбора экономически целесообразной мощности трансформаторов с учетом надежности электроснабжения необходимо провести сопоставление трех вариантов по приведенным затратам: , где К – капиталовложения на сооружение электроустановки; – нормативный коэффициент эффективности – для оборудования; И – годовые эксплуатационные издержки.

Ежегодные издержки И состоят из стоимости потерь в трансформаторах и отчислений на амортизацию, ремонт и обслуживание .

,

где α = 0.06 – норма амортизационных отчислений.

Стоимость потерянной в трансформаторах электроэнергии вычисляется по формуле:

,

где .

,

где , .

.

Параметры выбранных трансформаторов сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Параметры трансформаторов

· Вариант 1:

К= 88 тыс.у.е. [2];

;

;

;

;

;

· Вариант 2:

К= 126 тыс.у.е. [2];

;

;

;

;

;

· Вариант 3:

К= 140 тыс.у.е. [2];

;

;

;

;

;

Результаты сведены в таблицу 3:

Таблица 3

Составляющие приведенных затрат рассматриваемых вариантов трансформаторов

Показатели	Вариант
К, тыс. у.е
	68.0	86.3	134.9
			–
			–
	108.00	120.00	132.00
	134.81	124.40	132.00

Граничные значения удельного ущерба (рис. 9):

;

.

Рис.9. Области экономически целесообразного применения трансформаторов различных мощностей

ВЫВОД

В ходе работы были рассчитаны по суточному графику электрических нагрузок предприятия средняя () и максимальная () нагрузка. Выбраны трансформаторы по графику нагрузки: трансформаторы ТДН – 63000/110 с номинальной мощностью 63 МВА; трансформаторы ТДН – 80000/110 с номинальной мощностью 80 МВА; трансформаторы ТДЦ – 125000/110 с номинальной мощностью 125 МВА. Все трансформаторы проверены по возможности перегрузки при выходе одного трансформатора из строя. И, сопоставив действительную величину ущерба с найденными граничными значениями, выбрана экономически целесообразная мощность трансформаторов двухтрансформаторной подстанции с учетом надежности электроснабжения – трансформаторы ТДН – 80000/110 мощностью по 80 МВА.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. Под ред. Рокотяна С.С. и Шапиро И.М., Москва: Энергоатомиздат 1985г., 348с.

2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608с.

3. ГОСТ 14209-97. Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов.

4. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. – М.: Энергия, 1974. – 176с.