Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 39(251)

Рубрика журнала: Технические науки

Секция: Электротехника

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4, скачать журнал часть 5, скачать журнал часть 6, скачать журнал часть 7, скачать журнал часть 8

Библиографическое описание:
Редченко Е.С., Мурачев С.С., Зайцев Д.И. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ // Студенческий: электрон. научн. журн. 2023. № 39(251). URL: https://sibac.info/journal/student/251/307990 (дата обращения: 13.04.2024).

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Редченко Егор Сергеевич

студент, Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (КрИЖТ ИрГУПС),

РФ, г. Красноярск

Мурачев Сергей Сергеевич

студент, Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (КрИЖТ ИрГУПС),

РФ, г. Красноярск

Зайцев Дмитрий Иванович

студент, Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (КрИЖТ ИрГУПС),

РФ, г. Красноярск

Колмаков Виталий Олегович

научный руководитель,

канд. техн. наук, Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (КрИЖТ ИрГУПС),

РФ, г. Красноярск

АННОТАЦИЯ

При проектировании и эксплуатации систем электроснабжения следует предусматривать экономически целесообразный режим работы силовых трансформаторов. Суть этого режима состоит в том, что при наличии на подстанции нескольких трансформаторов, которые могут работать на общие шины, число включенных трансформаторов определяется условием, обеспечивающим минимум потерь мощности в этих трансформаторах при работе их по заданному графику нагрузки. В этом случае учитывают не только потери активной мощности в самих трансформаторах, но и потери активной мощности, возникающие в системе электроснабжения по всей цепочке питания от генераторов электростанции до рассматриваемых трансформаторов из-за потребления ими реактивной емкостной мощности.

 

Ключевые слова: трансформатор, нагрузка, мощность, тяговая подстанция, параллельная работа.

 

Известно, что на покрытие потерь при передаче реактивной мощности затрачивается активная мощность. Поэтому при определении наиболее выгодного по потерям числа параллельно включенных трансформаторов реактивные потери переводят в активные путем умножения на экономический коэффициент Кэ. Он показывает потери активной мощности в киловаттах, связанных с производством и распределением 1 квар реактивной мощности. В распределительных сетях промышленных предприятий 6-10 кВ экономи­ческий коэффициент принимается равным 0,12.

Учитывая сказанное, на подстанциях промышленных предприятий с трансформаторами одинаковых конструкций и мощности число одновременно включенных трансформаторов можно определить следующими неравенствами:

- при возрастании нагрузки к п параллельно работающим трансформаторам выгодно подключать еще один трансформатор, если

- при снижении нагрузки, наоборот, целесообразно отключить один из трансфор­маторов, если

где ∑S – полная нагрузка подстанции, кВ∙А;

S­ном – номинальная мощность одного транс­форматора, кВ∙А;

п – число параллельно включенных транс­форматоров,

РXX – активные потери XX, кВт,

PКЗактивные потери КЗ, кВт;

QXXреактивные потери XX, квар;

QКЗреактивные потери КЗ, квар.

 

Реактивные потери в стали вычисляются по формуле

QXX = (iXX,%/100)∙S­ном.                                                                                     (3)

Реактивные потери КЗ вычисляются по формуле

QКЗ = (uКЗ,%/100)∙S­ном.                                                                                  (4)

Если установленные трансформаторы не однотипны или различны по мощности, то для выбора экономического режима их работы пользуются кривыми приведенных потерь. На рисунке 1 показаны кривые приведенных потерь двух параллельно установленных трансформаторов Т1 и T2 на подстанции, причем номинальная мощность второго больше номинальной мощности первого. Кривые приведенных потерь для каждого трансформатора построены на основании уравнения

где Р’ – приведенные потери, кВт;

S – действительная нагрузка на подстанции, кВ∙А;

Sном – номинальная мощность каждого трансформатора, кВ∙А.

Кривые приведенных потерь двух параллельно включенных трансформаторов при распределении нагрузки между ними пропорционально номинальным мощностям строятся на основании следующего уравнения:

 

Зависимость приведенных потерь трансформаторов от нагрузки

Рисунок 1. Кривые приведенных потерь трансформаторов:

1 – для трансформатора Т1; 2 – для трансформатора Т2, 3 – для двух трансформаторов

 

Эти зависимости пересекаются в точках, соответствующих нагрузкам, при которых изменяется экономически целесообразный режим работы трансформаторов. Так, при росте нагрузки подстанции для уменьшения потерь выгодно, начиная с нагрузки А) (точка А), включить в работу трансформатор Т2 вместо находящегося в работе трансформатора Тр, а начиная с нагрузки S2 (точка Б), — оба трансформатора.

В обоих случаях трансформаторы перейдут на работу по более пологим кривым, что даст снижение потерь мощности. На практике отключение по экономическим соображениям части трансформаторов не должно отражаться на надежности электроснабжения потребителей.

С этой целью выводимые в резерв трансформаторы снабжаются устройствами автоматического ввода резерва (АВР). Целесообразно автоматизировать и сами операции отключения и включения трансформаторов по экономическим соображениям. Однако, исходя из необходимости сокращения числа оперативных переключений, частота вывода трансформаторов в резерв по экономическим соображениям недолжна превышать двух-трех раз в сутки.

Из рисунка 1 видно, что в целях уменьшения потерь при увеличении нагрузки в точке А выгодно включить в работу Т2 вместо T1, а в точке В следут включить в работу оба трансформатора T1 и Т2.

 

Список литературы:

  1. Качество электроэнергии в системах светодиодного освещения. Колмаков В.О., Пантелеев В.И. В сборнике: Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования. Национальный исследовательский Томский политехнический университет; Редакторы: Кудрин Б.И., Лукутин Б.В., Сайгаш А.С., 2012. С. 87-90.
  2. Мониторинг состояния тяговых трансформаторов на основе тензорного анализа. Петров М.Н., Колмаков О.В., Колмаков В.О., Орленко А.И. В сборнике: Эксплуатация и обслуживание электронного и микропроцессорного оборудования тягового подвижного состава. Труды Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Под редакцией И.К. Лакина. 2020. С. 263-269.
  3. Энергосберегающее оборудование и электромагнитная совместимость. Колмаков В.О., Колмакова Н.Р. В сборнике: Инновационные технологии на железнодорожном транспорте. Труды XXII Межвузовской научно-практической конференции КрИЖТ ИрГУПС. Ответственный редактор В.С. Ратушняк. 2018. С. 46-53.
Удалить статью(вывести сообщение вместо статьи): 

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.