Selecting the Power Transformers Rated for 10(6)/0.4 kv Substations Taking into Account the Influence of Nonlinear Load

Рассмотрены факторы, влияющие на выбор мощности силовых трансформаторов для подстанций напряжением 10(6)/0,4 кВ. Приведен обзор методов, позволяющих оценить допустимый уровень загрузки силовых трансформаторов при несинусоидальном характере тока нагрузки. Сформулированы рекомендации по выбору расчетного коэффициента загрузки силовых трансформаторов в зависимости от конструкции трансформатора, эксплуатационных характеристик, принятого режима резервирования и доли ответственных потребителей электрической энергии. Предложен алгоритм выбора мощности силовых трансформаторов с учетом влияния несинусоидальных токов нагрузки, предполагающий использование коэффициента снижения допустимой нагрузки. Получены зависимости коэффициента снижения допустимой нагрузки от доли полной мощности нелинейных потребителей при различном гармоническом составе тока нагрузки. Установлено, что для рассматриваемых гармонических составов тока нагрузки при изменении доли полной мощности нелинейной нагрузки от 0 до 100 % значения коэффициента снижения допустимой нагрузки изменяются в пределах 1,0…0,712. Проанализированы результаты выбора номинальной мощности силовых трансформаторов по предложенному алгоритму при различных режимах резервирования (различных значениях расчетного коэффициента загрузки). Выбор мощности силовых трансформаторов производился для трех типовых объектов, характеризуемых различным гармоническим составом тока нагрузки, при изменении доли полной мощности нелинейных потребителей от 0 до 100 %. Установлено, что для обеспечения нормативного срока службы силовых трансформаторов в рассматриваемых случаях их номинальная мощность должна быть увеличена на 25…60 %.Выбор мощности силовых трансформаторов с учетом влияния нелинейной нагрузки целесообразно осуществлять с использованием сведений о гармоническом составе тока нагрузки. Для этого на стадии расчета электрических нагрузок требуется определение расчетной полной мощности электроприемников, имеющих нелинейную вольт-амперную характеристику, и гармонического состава тока нагрузки.Предложенный алгоритм выбора мощности силовых трансформаторов может быть использован в составе методики расчета электрических нагрузок и выбора силового электрооборудования при проектировании трансформаторных подстанций для промышленных объектов, инфраструктурных объектов, жилых и общественных зданий.