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» № 3(257)

Рубрика журнала: Технические науки

Секция: Энергетика

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

Библиографическое описание:
Якимов К.М., Горбацевич В.В., Халманов Я.И. ЭКОНОМИЧЕСКИ ЦЕЛЕСООБРАЗНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ // Студенческий: электрон. научн. журн. 2024. № 3(257). URL: https://sibac.info/journal/student/257/316668 (дата обращения: 13.04.2024).

ЭКОНОМИЧЕСКИ ЦЕЛЕСООБРАЗНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ

Якимов Константин Максимович

студент, Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал Иркутского государственного университета путей сообщения (КрИЖТ ИрГУПС),

РФ, г. Красноярск

Горбацевич Валерий Валерьевич

студент, Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал Иркутского государственного университета путей сообщения (КрИЖТ ИрГУПС),

РФ, г. Красноярск

Халманов Ян Ильясович

студент, Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал Иркутского государственного университета путей сообщения (КрИЖТ ИрГУПС),

РФ, г. Красноярск

Колмаков Виталий Олегович

научный руководитель,

канд. техн. наук, Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал Иркутского государственного университета 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, праллельная 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 следу­ет 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.