वीज पुरवठा प्रणालींमध्ये ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन

एक- आणि दोन-ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशनच्या अनुप्रयोगाचे क्षेत्र

नियमानुसार, एक- आणि दोन-ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन वीज पुरवठा प्रणाली वापरली जातात... तीन ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनच्या वापरामुळे अतिरिक्त भांडवली खर्च येतो आणि वार्षिक परिचालन खर्च वाढतो. तीन ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन क्वचितच पुनर्बांधणी, सबस्टेशनच्या विस्तारादरम्यान, विद्युत आणि प्रकाश भारांसाठी स्वतंत्र वीजपुरवठा प्रणालीसह, तीव्रपणे पर्यायी भार पुरवताना सक्तीचे उपाय म्हणून वापरले जातात.

एका ट्रान्सफॉर्मर 6-10 / 0.4 kV सह ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन्सचा वापर भार पुरवठा करताना केला जातो जो 1 दिवसापेक्षा जास्त कालावधीसाठी वीज पुरवठ्यामध्ये व्यत्यय आणू शकतो, जे खराब झालेले घटक (ऊर्जा ग्राहकांचा पुरवठा) दुरुस्ती किंवा बदलण्यासाठी आवश्यक आहे. श्रेणी III चे), तसेच द्वितीय श्रेणीच्या उर्जा ग्राहकांना वीज पुरवण्यासाठी, दुय्यम व्होल्टेजच्या जंपर्सद्वारे किंवा ट्रान्सफॉर्मरच्या स्टॉक रिझर्व्हच्या उपस्थितीत वीज पुरवठा कमी करण्याच्या अधीन आहे.

एका ट्रान्सफॉर्मरसह ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन्स या अर्थाने देखील उपयुक्त आहेत की जर एंटरप्राइझचे ऑपरेशन कमी लोडच्या कालावधीसह असेल, तर ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन दरम्यान जंपर्सच्या उपस्थितीमुळे दुय्यम व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मरचा काही भाग बंद करणे शक्य आहे. ट्रान्सफॉर्मरच्या ऑपरेशनसाठी आर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर मोड तयार करणे.

ट्रान्सफॉर्मरच्या ऑपरेशनचा आर्थिक मोड एक मोड म्हणून समजला जातो जो ट्रान्सफॉर्मरमध्ये कमीत कमी वीज हानी सुनिश्चित करतो. या प्रकरणात, कार्यरत ट्रान्सफॉर्मरची इष्टतम संख्या निवडण्याची समस्या सोडविली जाते.

विद्युत उर्जेच्या परिवर्तनाच्या विकेंद्रीकरणामुळे नेटवर्कची लांबी 1 केव्ही पर्यंत कमी करून ऊर्जा ग्राहकांना 6-10 केव्हीच्या व्होल्टेजच्या जास्तीत जास्त अभिसरणाच्या दृष्टीने असे ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन किफायतशीर असू शकतात. या प्रकरणात, समस्या दोन एकल-ट्रान्सफॉर्मर विरुद्ध एक दोन-ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन वापरण्याच्या बाजूने सोडविली जाते.

दोन ट्रान्सफॉर्मरसह ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनचा वापर श्रेणी I आणि II च्या विद्युत ग्राहकांच्या प्राबल्यसह केला जातो. या प्रकरणात, ट्रान्सफॉर्मरची शक्ती निवडली जाते जेणेकरून त्यापैकी एकाने काम सोडल्यास, परवानगीयोग्य ओव्हरलोडसह दुसरा ट्रान्सफॉर्मर सर्व ग्राहकांचा भार घेईल (या परिस्थितीत, श्रेणीतील विद्युत ग्राहकांना तात्पुरते बंद करणे शक्य आहे. III). असमान दैनिक किंवा वार्षिक लोड शेड्यूलच्या उपस्थितीत, वापरकर्त्यांच्या श्रेणीकडे दुर्लक्ष करून, अशी सबस्टेशन देखील इष्ट आहेत.या प्रकरणांमध्ये, ट्रान्सफॉर्मरची कनेक्ट केलेली शक्ती बदलणे फायदेशीर आहे, उदाहरणार्थ, हंगामी भारांच्या उपस्थितीत, एक किंवा दोन शिफ्ट लक्षणीय भिन्न शिफ्ट लोडसह कार्य करतात.

वीज पुरवठा एक सेटलमेंट, शहराचा जिल्हा, कार्यशाळा, कार्यशाळांचा एक गट किंवा संपूर्ण उपक्रम एक किंवा अधिक ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनद्वारे प्रदान केला जाऊ शकतो. एक- किंवा दोन-ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन बांधण्याची शक्यता वीज पुरवठा प्रणालीसाठी अनेक पर्यायांच्या तांत्रिक आणि आर्थिक तुलनाच्या परिणामी निश्चित केली जाते... पर्याय निवडण्याचा निकष म्हणजे बांधकामासाठी कमीत कमी खर्च. वीज पुरवठा प्रणाली. तुलना केलेल्या पर्यायांनी वीज पुरवठा विश्वासार्हतेची आवश्यक पातळी सुनिश्चित केली पाहिजे.

औद्योगिक उपक्रमांच्या वीज पुरवठा प्रणालींमध्ये, ट्रान्सफॉर्मरची खालील युनिट क्षमता बहुतेकदा वापरली जाते: 630, 1000, 1600 kV × A, शहरांच्या इलेक्ट्रिक नेटवर्कमध्ये — 400, 630 kV × A. डिझाइन आणि ऑपरेशन सरावाने हे दर्शविले आहे. समान शक्तीसह समान प्रकारचे ट्रान्सफॉर्मर वापरणे आवश्यक आहे, कारण त्यांच्या विविधतेमुळे देखभाल करण्यात गैरसोय निर्माण होते आणि दुरुस्तीसाठी अतिरिक्त खर्च येतो.

ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनवर ट्रान्सफॉर्मरची पॉवर निवड

सर्वसाधारणपणे, पॉवर ट्रान्सफॉर्मरची निवड खालील मूलभूत इनपुट डेटाच्या आधारे केली जाते: वीज पुरवठा सुविधेचा अंदाजे भार, कमाल लोडचा कालावधी, लोड वाढण्याचा दर, विजेची किंमत, ट्रान्सफॉर्मरची वहन क्षमता आणि त्यांचा आर्थिक भार.

ट्रान्सफॉर्मरची युनिट पॉवर निवडण्यासाठी मुख्य निकषविद्युत उपकेंद्र ट्रान्सफॉर्मरच्या संख्येच्या निवडीप्रमाणे, पर्यायांच्या तांत्रिक आणि आर्थिक तुलनाच्या आधारे कमीत कमी कमी खर्च प्राप्त होतो.

अंदाजे, ट्रान्सफॉर्मरच्या युनिट पॉवरची निवड विशिष्ट डिझाइन लोड घनता (kV × A / m2) आणि साइटच्या पूर्ण डिझाइन लोड (kV × A) नुसार केली जाऊ शकते.

0.2 kV × A / m2 पर्यंतच्या विशिष्ट लोड घनतेसह आणि 3000 kV × A पर्यंत एकूण लोडसह, 400 ट्रान्सफॉर्मर वापरण्याची शिफारस केली जाते; 630; दुय्यम व्होल्टेज 0.4 / 0.23 kV सह 1000 kVA. विशिष्ट घनता आणि निर्दिष्ट मूल्यांपेक्षा एकूण लोडवर, 1600 आणि 2500 केव्हीए क्षमतेचे ट्रान्सफॉर्मर अधिक किफायतशीर असतात.

तथापि, विद्युत उपकरणांच्या आणि विशेषतः टीपीच्या वेगाने बदलणाऱ्या किमतींमुळे या शिफारसी पुरेशा प्रमाणात सिद्ध होत नाहीत.

डिझाईन प्रॅक्टिसमध्ये, ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनचे ट्रान्सफॉर्मर बहुतेक वेळा सुविधेच्या डिझाइन लोडनुसार आणि ट्रान्सफॉर्मर Kze = СР / Сн.т. च्या आर्थिक लोडच्या शिफारस केलेल्या गुणांकानुसार, टेबलमधील डेटानुसार निवडले जातात.

वर्कशॉप टीपीसाठी ट्रान्सफॉर्मर्सचे शिफारस केलेले लोड घटक

ट्रान्सफॉर्मर लोड फॅक्टर ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनचा प्रकार आणि लोडचे स्वरूप 0.65 ... 0.7 श्रेणी I 0.7 ... 0.8 एकल ट्रान्सफॉर्मर ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन ज्यामध्ये परस्पर रिडंडंसीच्या उपस्थितीत श्रेणी II च्या प्रमुख लोडसह दोन ट्रान्सफॉर्मर ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशन आहेत. दुय्यम व्होल्टेज ०.९ … ०.९५ ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनसह जंपर्समध्ये III श्रेणीचा भार किंवा ट्रान्सफॉर्मरचा स्टॉक रिझर्व्ह वापरण्याची शक्यता असलेल्या श्रेणी II च्या प्रमुख लोडसह

ट्रान्सफॉर्मरची शक्ती निवडताना, त्यांची लोड क्षमता योग्यरित्या विचारात घेणे आवश्यक आहे.

ट्रान्सफॉर्मरच्या लोड क्षमतेच्या अंतर्गत, ट्रान्सफॉर्मरच्या इन्सुलेशनच्या थर्मल वेअरच्या गणनेवरून अनुज्ञेय लोड, पद्धतशीर आणि आपत्कालीन ओव्हरलोड्सचा संच समजला जातो. आपण ट्रान्सफॉर्मरची वहन क्षमता विचारात न घेतल्यास, आपण निवडताना त्यांच्या रेट केलेल्या शक्तीचा अन्यायकारकपणे अतिरेक करू शकता, जे आर्थिकदृष्ट्या अव्यवहार्य आहे.

बहुसंख्य सबस्टेशन्समध्ये, ट्रान्सफॉर्मरवरील भार बदलतो आणि बराच काळ नाममात्राच्या खाली राहतो. ट्रान्सफॉर्मरचा एक महत्त्वाचा भाग पोस्ट-इमर्जन्सी मोड लक्षात घेऊन निवडला जातो आणि म्हणून ते सहसा बराच काळ लोड केलेले राहतात. याव्यतिरिक्त, पॉवर ट्रान्सफॉर्मर + 40 ° C च्या अनुज्ञेय सभोवतालच्या तापमानात काम करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. खरेतर, ते 20 ... 30 ° C पर्यंत सभोवतालच्या तापमानात सामान्य परिस्थितीत कार्य करतात. म्हणून, एका विशिष्ट क्षणी पॉवर ट्रान्सफॉर्मर स्थापित सेवा जीवन (20 ... 25 वर्षे) खराब न करता, वर चर्चा केलेल्या परिस्थिती लक्षात घेऊन ओव्हरलोड केले जाऊ शकते.

ट्रान्सफॉर्मरच्या ऑपरेशनच्या विविध पद्धतींच्या अभ्यासावर आधारित, GOST 14209-85 विकसित करण्यात आला, जो 100 mV × A पर्यंत क्षमतेच्या सामान्य-उद्देश पॉवर ऑइल ट्रान्सफॉर्मरच्या अनुज्ञेय पद्धतशीर भार आणि आपत्कालीन ओव्हरलोड्सचे नियमन करतो, ज्यामध्ये कूलिंग M, D च्या प्रकारांचा समावेश आहे. , DC आणि C, माध्यमाचे तापमान लक्षात घेऊन.

GOST 14209-85 नुसार पद्धतशीर भार आणि आपत्कालीन ओव्हरलोड निर्धारित करण्यासाठी, ओव्हरलोडच्या आधीचे प्रारंभिक लोड आणि ओव्हरलोडचा कालावधी जाणून घेणे देखील आवश्यक आहे. हे डेटा आयताकृती दोन- किंवा बहु-स्टेज वक्र मध्ये थर्मल समतुल्य रूपांतरित वास्तविक प्रारंभिक लोड वक्र (स्पष्ट शक्ती किंवा वर्तमान) पासून निर्धारित केले जातात.

वास्तविक मूळ भार वक्र असण्याची आवश्यकता असल्यामुळे, विद्यमान लोड शेड्यूलची स्वीकार्यता तपासण्यासाठी, तसेच दैनंदिन वेळापत्रकांसाठी संभाव्य पर्याय निश्चित करण्यासाठी विद्यमान सबस्टेशनसाठी अनुमत लोड आणि ओव्हरलोड्सची गणना केली जाऊ शकते. ओव्हरलोड मोडच्या मागील क्षणी आणि ओव्हरलोड मोडमध्ये लोड घटकांची कमाल मूल्ये.

सबस्टेशन डिझाइनच्या टप्प्यावर, सामान्य लोड वक्र वापरले जाऊ शकतात किंवा GOST 14209-85 मध्ये देखील प्रस्तावित केलेल्या शिफारसींनुसार, आपत्कालीन ओव्हरलोड परिस्थितीनुसार ट्रान्सफॉर्मर पॉवर निवडा.

त्यानंतर, सबस्टेशनसाठी जेथे ट्रान्सफॉर्मरचे आपत्कालीन ओव्हरलोडिंग शक्य आहे (दोन-ट्रान्सफॉर्मर, दुय्यम बाजूस बॅकअप कनेक्शनसह एक-ट्रान्सफॉर्मर), साइट Sp चे मोजलेले लोड आणि परवानगीयोग्य आणीबाणी ओव्हरलोड Kz.av चे गुणांक ज्ञात असल्यास, ट्रान्सफॉर्मरची रेटेड पॉवर म्हणून निर्धारित केली जाते

उपयोजित विज्ञान विद्यापीठ = Sp / Kz.av

हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की ट्रान्सफॉर्मरला त्याच्या रेट केलेल्या पॉवरपेक्षा जास्त लोड करणे केवळ तेव्हाच परवानगी आहे जेव्हा ट्रान्सफॉर्मर कूलिंग सिस्टम चांगल्या कामाच्या क्रमात असेल आणि पूर्णपणे व्यस्त असेल.

ठराविक आलेखांसाठी, ते सध्या मर्यादित संख्येच्या लोड नोड्ससाठी डिझाइन केलेले आहेत.

ट्रान्सफॉर्मरची संख्या आणि शक्ती, विशेषत: ग्राहक सबस्टेशन 6-10 / 0.4-0.23 केव्हीची निवड, बहुतेकदा मुख्यतः आर्थिक घटकाद्वारे निर्धारित केली जात असल्याने, विद्युत नेटवर्कमधील प्रतिक्रियाशील शक्तीची भरपाई विचारात घेणे आवश्यक आहे. वापरकर्ता

1 केव्ही पर्यंतच्या नेटवर्कमधील प्रतिक्रियाशील शक्तीची भरपाई करून, 10 / 0.4 ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनची संख्या, त्यांची रेट केलेली शक्ती कमी करणे शक्य आहे. हे विशेषतः औद्योगिक वापरकर्त्यांसाठी महत्वाचे आहे, 1 केव्ही पर्यंतच्या नेटवर्कमध्ये, ज्यांना प्रतिक्रियात्मक भारांच्या महत्त्वपूर्ण मूल्यांची भरपाई करावी लागते. औद्योगिक उपक्रमांच्या इलेक्ट्रिकल नेटवर्क्समध्ये रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशनच्या डिझाइनसाठी विद्यमान पद्धत आणि सबस्टेशनच्या ट्रान्सफॉर्मरची संख्या आणि त्यांची क्षमता यांच्या एकाचवेळी निवडीसह नुकसान भरपाई उपकरणांच्या क्षमतेची निवड सूचित करते.

अशाप्रकारे, उपरोक्त लक्षात घेऊन, सबस्टेशन बांधकाम खर्च आणि वीज खर्चाचे वेगाने बदलणारे निर्देशक लक्षात घेऊन, विद्यमान ग्राहक सबस्टेशनच्या नवीन आणि पुनर्बांधणीमध्ये 6-10/0, 4 -0.23, थेट आर्थिक गणनेची जटिलता. kV, पॉवर ट्रान्सफॉर्मर पॉवर सिलेक्शन खालीलप्रमाणे करता येते.

- औद्योगिक नेटवर्कमध्ये:

अ) डिझाइन लोडची विशिष्ट घनता आणि सुविधेच्या संपूर्ण डिझाइन लोडसाठी शिफारसीनुसार ट्रान्सफॉर्मरची युनिट पॉवर निवडा;

b) सबस्टेशन ट्रान्सफॉर्मरची संख्या आणि त्यांची रेट केलेली शक्ती डिझाइन मार्गदर्शक तत्त्वांनुसार निवडली जाणे आवश्यक आहे प्रतिक्रियाशील शक्ती भरपाई औद्योगिक उपक्रमांच्या इलेक्ट्रिकल नेटवर्कमध्ये;

c) ट्रान्सफॉर्मरच्या पॉवरची निवड शिफारस केलेले लोड घटक आणि ट्रान्सफॉर्मरचे अनुज्ञेय आपत्कालीन ओव्हरलोड लक्षात घेऊन केले जाणे आवश्यक आहे;

d) ठराविक लोड शेड्यूलच्या उपस्थितीत, 1 kV पर्यंतच्या नेटवर्कमधील रिऍक्टिव्ह पॉवरची भरपाई लक्षात घेऊन, GOST 14209-85 नुसार निवड करणे आवश्यक आहे;

- शहरी वीज नेटवर्कमध्ये:

अ) सबस्टेशनच्या उपलब्ध वैशिष्ट्यपूर्ण लोड वक्रांसह, ट्रान्सफॉर्मर पॉवरची निवड GOST 14209-85 नुसार केली पाहिजे;

ब) सबस्टेशनच्या लोडचा प्रकार जाणून घेतल्यास, त्याच्या ठराविक वेळापत्रकांच्या अनुपस्थितीत, पद्धतशीर सूचनांनुसार निवड करणे उचित आहे.

एक उदाहरण. खालील प्रारंभिक डेटानुसार वर्कशॉप ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनच्या ट्रान्सफॉर्मरची संख्या आणि क्षमता निवडणे: Пр = 250 kW, Qp = 270 kvar; वीज पुरवठ्याच्या विश्वासार्हतेच्या डिग्रीनुसार कार्यशाळेच्या इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सची श्रेणी - 3.

उत्तर द्या. कार्यशाळेची संपूर्ण डिझाइन क्षमता.

पासून डिझाइन शक्ती (377 kV × A) वीज पुरवठ्याच्या विश्वासार्हतेची आवश्यक पातळी (वीज ग्राहकांची श्रेणी 3) ट्रान्सफॉर्मर पॉवर Snt = 400 kV × A असलेले एकल-वाहतूक सबस्टेशन म्हणून घेतले जाऊ शकते.

ट्रान्सफॉर्मरचा लोड फॅक्टर असेल

जे संबंधित आवश्यकता पूर्ण करते.