Нагрузочная способность трансформаторов

Нагрузочной способностью трансформаторов называется совокуп­ность допустимых нагрузок и перегрузок трансформатора. Исходным режимом для определения нагрузочной способности является номи­нальный режим работы трансформатора на основном ответвлении при номинальных условиях места установки и охлаждающей среды, опре­деляемых соответствующим стандартом или техническими условиями.

Допустимым режимом нагрузки называется режим продолжитель­ной нагрузки трансформатора, при котором расчетный износ изоля­ции обмоток от нагрева не превышает износа, соответствующего но­минальному режиму работы. Перегрузочным считается такой режим, при котором расчетный износ изоляции превосходит износ, соответ­ствующий номинальному режиму работы.

Основанием для ограниченных во времени нагрузок работы транс­форматора, в том числе и выше номинальной, является неполная на­грузка трансформатора в период, предшествующий допустимой нагруз­ке, и пониженная температура охлаждающей среды (воздуха или воды).

ГОСТ 14209–85 «Нагрузочная способность трансформаторов (и ав­тотрансформаторов)», а также «Инструкция по эксплуатации автотран­сформаторов» позволяют осуществить рациональную загрузку силовых трансформаторов и обеспечить оптимальный выбор номинальной мощ­ности трансформаторов при проектировании ПС. Вместе с тем, «Ме­тодика выбора мощности трансформаторов при проектировании под­станций», соответствующая требованиям названных выше стандартов, в настоящее время отсутствует. В соответствии с «Рекомендациями по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35–750 кВ» выбор мощности трансформаторов в общем случае должен осуществляться следующим образом.

Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при отключе­нии наиболее мощного из них на время ремонта или замены оставшие­ся в работе, с учетом их допустимой (по техническим условиям) пере­грузки и резерва по сетям СН и НН, обеспечивали питание полной на­грузки.

Трансформаторы с повышенной нагрузочной способностью (на основе применения форсированной системы охлаждения) мощностью до 100 МВ-А включительно класса напряжения 110 и 220 кВ выбирают­ся в соответствии с действующими нормативными документами и за­водскими инструкциями.

При росте нагрузок сверх расчетного уровня увеличение мощности ПС производится, как правило, путем замены трансформаторов на бо­лее мощные. Установка дополнительных трансформаторов должна быть обоснована и согласована с заказчиком.

Решение о замене трансформаторов и AT, установке дополнитель­ных или сохранении действующих принимается на основании данных о фактическом состоянии работающих трансформаторов, надежности их работы за истекший период, техническом уровне, фактическом сро­ке эксплуатации в отношении к нормативному сроку работы, росту на­грузок, развитии примыкающих электрических сетей и изменении глав­ной схемы электрических соединений ПС.

AT, имеющие регулирование напряжения с помощью вольтодоба-вочных трансформаторов, включаемых в их нейтраль, заменяются на соответствующие AT, имеющие встроенное регулирование напряжения на стороне СН.

На ПС 220 кВ и выше, на которых в течение расчетного периода и последующих пяти лет не предусматривается нагрузка на напряжении 6-10 кВ, рекомендуется применение AT 220 кВ мощностью 63 или 125 МВА с третичным напряжением 0,4 кВ для питания собственных нужд ПС.

Для замены устаревшей группы AT мощностью 3x167 MB А напряже­нием 500/220 кВ рекомендуется применение трехфазного двухобмоточного AT мощностью 500 MB А указанного напряжения при условии реше­ния вопросов питания собственных нужд ПС и транспортировки AT

На ПС 110 кВ с отдаленной перспективой роста нагрузки или с резко переменным графиком нагрузки рекомендуется применять трансформа­торы с форсированной системой охлаждения, имеющие повышенную нагрузочную способность (по материалам трансформаторных заводов).

На ПС 110 кВ с трехобмоточными трансформаторами при сочета­нии суммарных нагрузок по сетям СН и НН, не превышающих в тече­ние расчетного периода и последующих пяти лет номинальной мощно­сти выбираемого трансформатора, целесообразно выбирать трансфор­матор с неполной мощностью обмоток СН и НН.

При замене одного из двух трансформаторов (AT) ПС проверяются условия, обеспечивающие параллельную работу оставшегося в работе и нового трансформаторов в автоматическом режиме регулирования на­пряжения на соответствующей стороне. При применении линейных ре­гулировочных трансформаторов проверяется их динамическая и терми­ческая стойкость при КЗ на стороне регулируемого напряжения. В необ­ходимых случаях предусматривается соответствующее реактирование.

При неполной замене фаз группы однофазных AT возможность ра­боты в одной группе старых и новых фаз AT, отличающихся значения­ми напряжений КЗ, обосновывается специальными расчетами.