बिजली आपूर्ति प्रणालियों में ट्रांसफार्मर सबस्टेशन

एक और दो-ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों के आवेदन के क्षेत्र

एक नियम के रूप में, एक और दो-ट्रांसफार्मर सबस्टेशन बिजली आपूर्ति प्रणालियों का उपयोग किया जाता है... तीन ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों के उपयोग से अतिरिक्त पूंजी लागत आती है और वार्षिक परिचालन लागत बढ़ जाती है। बिजली और प्रकाश भार के लिए एक अलग बिजली आपूर्ति प्रणाली के साथ, तेजी से वैकल्पिक भार की आपूर्ति करते समय, तीन ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशनों का पुनर्निर्माण, सबस्टेशन के विस्तार के दौरान मजबूर समाधान के रूप में शायद ही कभी उपयोग किया जाता है।

एक ट्रांसफॉर्मर 6-10 / 0.4 केवी के साथ ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशन का उपयोग लोड की आपूर्ति करते समय किया जाता है जो 1 दिन से अधिक की अवधि के लिए बिजली की आपूर्ति में रुकावट की अनुमति देता है, जो क्षतिग्रस्त तत्व की मरम्मत या प्रतिस्थापन के लिए आवश्यक है (ऊर्जा उपभोक्ताओं की आपूर्ति) श्रेणी III), साथ ही श्रेणी II के ऊर्जा उपभोक्ताओं को बिजली देने के लिए, द्वितीयक वोल्टेज के जम्परों द्वारा या ट्रांसफार्मर के स्टॉक रिजर्व की उपस्थिति में बिजली की आपूर्ति में कमी के अधीन।

एक ट्रांसफार्मर के साथ ट्रांसफार्मर सबस्टेशन इस अर्थ में भी उपयोगी होते हैं कि यदि उद्यम का संचालन कम भार की अवधि के साथ होता है, तो संभव है कि ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशनों के बीच जंपर्स की उपस्थिति के कारण द्वितीयक वोल्टेज ट्रांसफार्मर का हिस्सा बंद हो जाए, जिससे ट्रांसफार्मर के संचालन का आर्थिक रूप से समीचीन मोड बनाना।

ट्रांसफार्मर के संचालन के आर्थिक मोड को एक ऐसे मोड के रूप में समझा जाता है जो ट्रांसफार्मर में न्यूनतम बिजली हानि सुनिश्चित करता है। इस मामले में, कार्यशील ट्रांसफार्मर की इष्टतम संख्या को चुनने की समस्या हल हो गई है।

ऐसे ट्रांसफार्मर सबस्टेशन ऊर्जा उपभोक्ताओं के लिए 6-10 kV के वोल्टेज के अधिकतम अभिसरण के संदर्भ में किफायती हो सकते हैं, विद्युत ऊर्जा के परिवर्तन के विकेंद्रीकरण के कारण नेटवर्क की लंबाई को 1 kV तक कम कर सकते हैं। इस मामले में, दो एकल-ट्रांसफार्मर बनाम एक दो-ट्रांसफार्मर सबस्टेशन का उपयोग करने के पक्ष में समस्या हल हो गई है।

दो ट्रांसफार्मर वाले ट्रांसफार्मर सबस्टेशन का उपयोग श्रेणी I और II के विद्युत उपभोक्ताओं की प्रबलता के साथ किया जाता है। इस मामले में, ट्रांसफार्मर की शक्ति का चयन किया जाता है ताकि जब उनमें से एक काम छोड़ दे, तो अनुमेय अधिभार वाला दूसरा ट्रांसफार्मर सभी उपभोक्ताओं का भार उठाएगा (इस स्थिति में, श्रेणी के विद्युत उपभोक्ताओं को अस्थायी रूप से बंद करना संभव है) तृतीय)। असमान दैनिक या वार्षिक लोड शेड्यूल की उपस्थिति में, उपयोगकर्ताओं की श्रेणी की परवाह किए बिना, ऐसे सबस्टेशन भी वांछनीय हैं।इन मामलों में, ट्रांसफॉर्मर की कनेक्टेड पावर को बदलना फायदेमंद होता है, उदाहरण के लिए, मौसमी भार की उपस्थिति में, एक या दो शिफ्ट काफी भिन्न शिफ्ट लोड के साथ काम करते हैं।

बिजली की आपूर्ति एक समझौता, एक शहर का एक जिला, एक कार्यशाला, कार्यशालाओं का एक समूह या एक संपूर्ण उद्यम एक या एक से अधिक ट्रांसफार्मर सबस्टेशन प्रदान कर सकता है। बिजली आपूर्ति प्रणाली के लिए कई विकल्पों की तकनीकी और आर्थिक तुलना के परिणामस्वरूप एक या दो-ट्रांसफार्मर सबस्टेशन बनाने की संभावना निर्धारित की जाती है। एक विकल्प चुनने का मानदंड निर्माण के लिए कम लागत का न्यूनतम है बिजली आपूर्ति प्रणाली। तुलना किए गए विकल्पों को बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता के आवश्यक स्तर को सुनिश्चित करना चाहिए।

औद्योगिक उद्यमों की बिजली आपूर्ति प्रणालियों में, ट्रांसफार्मर की निम्नलिखित इकाई क्षमता का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है: 630, 1000, 1600 kV × A, शहरों के विद्युत नेटवर्क में - 400, 630 kV × A. डिजाइन और संचालन अभ्यास ने दिखाया है एक ही प्रकार के ट्रांसफार्मर को एक ही शक्ति के साथ उपयोग करने की आवश्यकता है, क्योंकि उनकी विविधता रखरखाव में असुविधा पैदा करती है और अतिरिक्त मरम्मत लागत का कारण बनती है।

ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों पर ट्रांसफार्मरों का विद्युत चयन

सामान्य तौर पर, बिजली ट्रांसफार्मर की पसंद निम्नलिखित बुनियादी इनपुट डेटा के आधार पर की जाती है: बिजली आपूर्ति सुविधा का अनुमानित भार, अधिकतम भार की अवधि, भार बढ़ने की दर, बिजली की लागत, बिजली की लागत ट्रांसफार्मर की वहन क्षमता और उनका आर्थिक भार।

ट्रांसफार्मर की इकाई शक्ति चुनने का मुख्य मानदंडबिजली उपकेंद्र ट्रांसफॉर्मर की संख्या के चयन के रूप में, विकल्पों की तकनीकी और आर्थिक तुलना के आधार पर न्यूनतम कम लागत प्राप्त होती है।

लगभग, ट्रांसफार्मर की इकाई शक्ति का चयन विशिष्ट डिज़ाइन लोड घनत्व (kV × A / m2) और साइट के पूर्ण डिज़ाइन लोड (kV × A) के अनुसार किया जा सकता है।

0.2 kV × A / m2 तक के विशिष्ट भार घनत्व और 3000 kV × A तक के कुल भार के साथ, 400 ट्रांसफार्मर का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है; 630; माध्यमिक वोल्टेज 0.4 / 0.23 केवी के साथ 1000 केवीए। विशिष्ट घनत्व और निर्दिष्ट मूल्यों से ऊपर कुल भार पर, 1600 और 2500 केवीए की क्षमता वाले ट्रांसफार्मर अधिक किफायती हैं।

हालांकि, बिजली के उपकरणों और विशेष रूप से टीपी की तेजी से बदलती कीमतों के कारण ये सिफारिशें पर्याप्त रूप से प्रमाणित नहीं हैं।

डिजाइन अभ्यास में, ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशन के ट्रांसफार्मर को अक्सर सुविधा के डिजाइन भार और ट्रांसफॉर्मर के आर्थिक भार के अनुशंसित गुणांक Kze = СР / Сн.т. के अनुसार तालिका में डेटा के अनुसार चुना जाता है।

वर्कशॉप टीपी के लिए ट्रांसफॉर्मर के अनुशंसित लोड फैक्टर

ट्रांसफॉर्मर लोड फैक्टर ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशन का प्रकार और लोड की प्रकृति 0.65 ... 0.7 श्रेणी I के प्रमुख भार के साथ दो ट्रांसफॉर्मर ट्रांसफार्मर सबस्टेशन 0.7 ... 0.8 आपसी अतिरेक की उपस्थिति में श्रेणी II के प्रमुख भार के साथ एकल ट्रांसफॉर्मर ट्रांसफार्मर सबस्टेशन द्वितीयक वोल्टेज 0.9 पर अन्य सबस्टेशनों के साथ जम्परों में … 0.95 ट्रांसफार्मर सबस्टेशन श्रेणी III के भार के साथ या ट्रांसफार्मर के स्टॉक रिजर्व का उपयोग करने की संभावना के साथ श्रेणी II के प्रमुख भार के साथ

ट्रांसफार्मर की शक्ति का चयन करते समय, उनकी भार क्षमता पर ठीक से विचार करना महत्वपूर्ण है।

ट्रांसफॉर्मर की भार क्षमता के तहत, ट्रांसफॉर्मर के इन्सुलेशन के थर्मल पहनने की गणना से अनुमेय भार, व्यवस्थित और आपातकालीन अधिभार का सेट समझा जाता है। यदि आप ट्रांसफॉर्मर की वहन क्षमता को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो आप चुनते समय उनकी रेटेड शक्ति को गलत तरीके से बढ़ा सकते हैं, जो आर्थिक रूप से अव्यावहारिक है।

अधिकांश सबस्टेशनों में, ट्रांसफार्मर पर लोड भिन्न होता है और लंबे समय तक नाममात्र से नीचे रहता है। ट्रांसफॉर्मर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा आपात स्थिति के बाद के मोड को ध्यान में रखते हुए चुना जाता है और इसलिए वे आमतौर पर लंबे समय तक कम लोड रहते हैं। इसके अलावा, बिजली ट्रांसफार्मर + 40 डिग्री सेल्सियस के अनुमेय परिवेश तापमान पर काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वास्तव में, वे सामान्य परिस्थितियों में परिवेश के तापमान पर 20 ... 30 डिग्री सेल्सियस तक काम करते हैं। इसलिए, एक निश्चित समय पर एक बिजली ट्रांसफार्मर स्थापित सेवा जीवन (20 ... 25 वर्ष) को नुकसान पहुँचाए बिना, ऊपर चर्चा की गई परिस्थितियों को ध्यान में रखते हुए, अतिभारित किया जा सकता है।

ट्रांसफार्मर के संचालन के विभिन्न तरीकों के अध्ययन के आधार पर, GOST 14209-85 विकसित किया गया था, जो कूलिंग एम, डी के प्रकारों सहित 100 mV × A तक की क्षमता वाले सामान्य प्रयोजन के बिजली तेल ट्रांसफार्मर के अनुमेय व्यवस्थित भार और आपातकालीन अधिभार को नियंत्रित करता है। , डीसी और सी, माध्यम के तापमान को ध्यान में रखते हुए।

GOST 14209-85 के अनुसार व्यवस्थित भार और आपातकालीन अधिभार निर्धारित करने के लिए, अधिभार से पहले के प्रारंभिक भार और अधिभार की अवधि को जानना भी आवश्यक है। ये डेटा वास्तविक प्रारंभिक भार वक्र (स्पष्ट शक्ति या वर्तमान) से एक आयताकार दो- या बहु-चरण वक्र में थर्मल समकक्ष में परिवर्तित होने से निर्धारित होते हैं।

वास्तविक मूल लोड वक्र होने की आवश्यकता के कारण, मौजूदा लोड शेड्यूल की स्वीकार्यता की जांच करने के साथ-साथ दैनिक शेड्यूल के संभावित विकल्पों को निर्धारित करने के लिए मौजूदा सबस्टेशनों के अनुसार स्वीकार्य भार और अधिभार की गणना की जा सकती है। ओवरलोड मोड के पिछले पल में और ओवरलोड मोड में लोड कारकों के अधिकतम मूल्य।

सबस्टेशन डिजाइन चरणों में, विशिष्ट लोड घटता का उपयोग किया जा सकता है या, GOST 14209-85 में प्रस्तावित सिफारिशों के अनुसार, आपातकालीन अधिभार स्थितियों के अनुसार ट्रांसफार्मर की शक्ति का चयन करें।

फिर, उन सबस्टेशनों के लिए जहां ट्रांसफॉर्मर का आपातकालीन ओवरलोडिंग संभव है (द्वितीयक पक्ष पर बैकअप कनेक्शन के साथ दो-ट्रांसफार्मर, एक-ट्रांसफार्मर), यदि साइट एसपी के परिकलित भार और अनुमेय आपातकालीन अधिभार Kz.av के गुणांक ज्ञात हैं, तो ट्रांसफार्मर की रेटेड शक्ति के रूप में निर्धारित किया जाता है

एप्लाइड साइंसेज का विश्वविद्यालय = एसपी / केजेएवी

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि ट्रांसफॉर्मर को उसकी रेटेड पावर से अधिक लोड करने की अनुमति केवल तभी दी जाती है जब ट्रांसफॉर्मर कूलिंग सिस्टम अच्छे कार्य क्रम में हो और पूरी तरह से लगा हुआ हो।

विशिष्ट रेखांकन के लिए, वे वर्तमान में सीमित संख्या में लोड नोड्स के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

चूंकि ट्रांसफार्मर की संख्या और शक्ति की पसंद, विशेष रूप से उपभोक्ता सबस्टेशन 6-10 / 0.4-0.23 केवी, अक्सर मुख्य रूप से एक आर्थिक कारक द्वारा निर्धारित की जाती है, विद्युत नेटवर्क में प्रतिक्रियाशील शक्ति के मुआवजे को ध्यान में रखना आवश्यक है उपयोगकर्ता।

1 kV तक के नेटवर्क में प्रतिक्रियाशील शक्ति की भरपाई करके, 10 / 0.4 ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों की संख्या, उनकी रेटेड शक्ति को कम करना संभव है। यह 1 kV तक के नेटवर्क में औद्योगिक उपयोगकर्ताओं के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिन्हें प्रतिक्रियाशील भार के महत्वपूर्ण मूल्यों की भरपाई करनी होती है। औद्योगिक उद्यमों के विद्युत नेटवर्क में प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे के डिजाइन के लिए मौजूदा पद्धति और सबस्टेशन के ट्रांसफार्मर की संख्या और उनकी क्षमता के एक साथ चयन के साथ क्षतिपूर्ति उपकरणों की क्षमता का चयन शामिल है।

इस प्रकार, उपरोक्त को ध्यान में रखते हुए, मौजूदा उपभोक्ता सबस्टेशनों के नए और पुनर्निर्माण के डिजाइन में सबस्टेशन निर्माण लागत और बिजली लागत के तेजी से बदलते संकेतकों को देखते हुए प्रत्यक्ष आर्थिक गणना की जटिलता 6-10 / 0, 4 -0.23 केवी, बिजली ट्रांसफार्मर बिजली चयन निम्नानुसार किया जा सकता है:

- औद्योगिक नेटवर्क में:

ए) डिज़ाइन लोड के विशिष्ट घनत्व और सुविधा के पूर्ण डिज़ाइन लोड के लिए सिफारिशों के अनुसार ट्रांसफॉर्मर की इकाई शक्ति का चयन करें;

बी) सबस्टेशन ट्रांसफार्मर की संख्या और उनकी रेटेड शक्ति को डिजाइन दिशानिर्देशों के अनुसार चुना जाना चाहिए प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा औद्योगिक उद्यमों के विद्युत नेटवर्क में;

ग) ट्रांसफॉर्मर की शक्ति का चयन अनुशंसित लोड कारकों और ट्रांसफॉर्मर के अनुमेय आपातकालीन अधिभार को ध्यान में रखते हुए किया जाना चाहिए;

घ) विशिष्ट लोड शेड्यूल की उपस्थिति में, GOST 14209-85 के अनुसार चयन किया जाना चाहिए, 1 kV तक के नेटवर्क में प्रतिक्रियाशील शक्ति के मुआवजे को ध्यान में रखते हुए;

- शहरी बिजली नेटवर्क में:

क) सबस्टेशन के उपलब्ध विशिष्ट लोड घटता के साथ, ट्रांसफार्मर की शक्ति का विकल्प GOST 14209-85 के अनुसार बनाया जाना चाहिए;

बी) सबस्टेशन के लोड के प्रकार को जानने के बाद, इसके विशिष्ट शेड्यूल की अनुपस्थिति में, पद्धतिगत निर्देशों के अनुसार चुनाव करना उचित है।

एक उदाहरण। निम्नलिखित प्रारंभिक आंकड़ों के अनुसार कार्यशाला ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों के ट्रांसफार्मर की संख्या और क्षमता का चयन: Пр = 250 kW, Qp = 270 kvar; बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता की डिग्री के अनुसार कार्यशाला के विद्युत रिसीवर की श्रेणी - 3।

उत्तर। कार्यशाला की पूर्ण डिजाइन क्षमता।

से डिजाइन शक्ति (377 kV × A) बिजली आपूर्ति विश्वसनीयता का आवश्यक स्तर (बिजली उपभोक्ताओं की श्रेणी 3) को ट्रांसफॉर्मर पावर Snt = 400 kV × A के साथ एकल-परिवहन सबस्टेशन के रूप में लिया जा सकता है।

ट्रांसफार्मर का लोड फैक्टर होगा

जो प्रासंगिक आवश्यकताओं को पूरा करता है।