Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 37(81)
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
РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАМЕНЫ НЕДОГРУЖЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ТРАНСФОРМАТОРЫ МЕНЬШЕЙ МОЩНОСТИ
В Кстовских РЭС существуют фидеры класса 10 кВ, у которых относительно большие потери холостого хода в трансформаторах из-за недогруженности данных трансформаторов. Следовательно, необходимо провести технико-экономические расчеты по замене трансформаторов на менее мощные. Снижая потери холостого хода в трансформаторах, мы снижаем полные потери по фидеру не менее чем в 1,5 раза, что позволяет окупить затраты на замену трансформаторов в данных фидерах.
При анализе результатов расчета были выявлены 5 фидеров с большими потерями холостого хода в трансформаторах (больше 70% от полных потерь), а также с малым количеством трансформаторов в фидере (не больше 8 шт.). Данные по этим фидерам до и после замены представлены в таблицах1и 2.
Результаты расчета потерь в 5 выбранных фидерах представлены в таблице 1.
Таблица 1
Результатырасчета потерь 5-ти фидеров с большими потерями холостого хода за январь
№ |
Название фидера |
Отпущено энергии,тыс.кВт*ч |
Полные потери,тыс.кВт*ч |
Полныепотери, % |
Составляющие полных потерь, тыс.кВт*ч |
Процент потерь холостого хода, % |
|||
Нагрузочные потери в ЛЭП |
Нагрузочные потери в трансформаторах |
Потери холостого хода в трансформаторах |
Суммарные нагрузочные потери |
||||||
1 |
Ф1С-1 |
124,5 |
5,17 |
4,16 |
1,07 |
0,22 |
3,89 |
1,29 |
75% |
4 |
Ф2С-2 |
16,7 |
1,62 |
9,69 |
0 |
0,01 |
1,6 |
0,02 |
99% |
5 |
Ф1С |
5,8 |
1,32 |
22,83 |
0 |
0,01 |
1,32 |
0,01 |
99% |
9 |
Ф1С-3 |
5,8 |
2,25 |
38,79 |
0 |
0 |
2,25 |
0 |
100% |
11 |
Ф1С-5 |
20,9 |
2,08 |
9,94 |
0 |
0,01 |
2,07 |
0,01 |
99% |
Итого |
173,7 |
12,44 |
85,41 |
1,07 |
0,25 |
11,13 |
1,33 |
89% |
Результаты расчета потерь 5-ти выбранных фидеров при замене трансформаторов представлены в таблице 2.
Таблица 2
Результатырасчета потерь 5-ти фидеров при замене трансформаторов на менее мощные за январь
№ |
Название фидера |
Отпущено энергии,тыс.кВт*ч |
Полные потери,тыс.кВт*ч |
Полныепотери, % |
Составляющие полных потерь, тыс.кВт*ч |
Процент потерьхолостого хода, % |
|||
Нагрузочные потери в ЛЭП |
Нагрузочные потери в трансформаторах |
Потери холостого ходав трансформаторах |
Суммарные нагрузочные потери |
||||||
1 |
Ф1С-1 |
124,5 |
3,83 |
3,08 |
0,94 |
1,98 |
0,92 |
2,92 |
24 |
4 |
Ф2С-2 |
16,7 |
0,4 |
2,42 |
0 |
0,26 |
0,17 |
0,27 |
50 |
5 |
Ф1С |
5,8 |
0,7 |
12,14 |
0 |
0,03 |
0,67 |
0,03 |
96 |
9 |
Ф1С-3 |
5,8 |
0,43 |
7,48 |
0 |
0,01 |
0,42 |
0,02 |
96 |
11 |
Ф1С-5 |
20,9 |
0,49 |
2,36 |
0 |
0,25 |
0,24 |
0,25 |
48 |
Итого |
173,7 |
5,85 |
27,48 |
0,94 |
2,53 |
2,42 |
3,49 |
41 |
Таблица 3
Мощности трансформаторов ипотери электроэнергии до и после замены
Номер фидера |
Мощность трансформаторов до замены, кВА |
Полные потери |
Мощность трансформаторов после замены, кВА |
Полные потери |
||
% |
Т.к.ч |
% |
Т.к.ч |
|||
1 |
100 630 630 60 160 40 |
4,16 |
5,17 |
25 100 100 25 63 25 |
3,08 |
3,83 |
4 |
250 400 |
9,69 |
1,62 |
25 40 |
2,42 |
0,4 |
5 |
60 30 10 30 20 30 60 20 |
22,83 |
1,32 |
10 10 10 10 10 10 10 10 |
12,14 |
0,7 |
9 |
10 400 30 160 250 |
38,79 |
2,25 |
10 25 25 25 25 |
7,48 |
0,43 |
11 |
630 630 |
9,94 |
2,08 |
40 40 |
2,36 |
0,49 |
Проанализировав таблицу3, можно сказать, что полные потери в данных фидерах уменьшились в среднем в 2 раза за счет снижения потерь холостого хода в 3 раза. Из таблиц 1 и 2 видно, что нагрузочные потери в линиях практически не изменились, а нагрузочные потери в трансформаторах увеличились.
При замене трансформаторов изменились коэффициенты нормативной характеристики потерь (НХП), следовательно, и сама НХП.
Значения коэффициентов НХП и оптимальной энергии фидеров сведены в таблицу 4 за январь.
Таблица 4
Коэффициенты НХП и оптимальная энергия фидера
№ фидера |
Название фидера |
Приисходных трансформаторах |
При замене трансформаторов |
||||
Коэффициентхолостого хода НХП (КХХ) |
Коэффициент нагрузки НХП (КНАГ) |
Оптимальная энергия фидера, тыс. кВт*ч |
Коэффициент холостого хода НХП (КХХ) |
Коэффициентнагрузки НХП (КНАГ) |
Оптимальная энергия фидера, тыс. кВт*ч |
||
1 |
Ф1С-1 |
0,0054 |
0,05975 |
222,9 |
0,00127 |
0,13555 |
62,5 |
4 |
Ф2С-2 |
0,00223 |
0,04094 |
175,2 |
0,00028 |
0,52409 |
16,6 |
5 |
Ф1С |
0,00183 |
0,18643 |
74,4 |
0,00094 |
0,64167 |
28,7 |
9 |
Ф1С-3 |
0,00312 |
0,74049 |
154,3 |
0,00058 |
0,38846 |
28,9 |
11 |
Ф1С-5 |
0,00287 |
0,0178 |
301,8 |
0,00033 |
0,42025 |
20,1 |
При замене трансформаторов на менее мощные прослеживается уменьшение коэффициента холостого хода НХП (КХХ), а коэффициент нагрузки НХП (КНАГ), наоборот, увеличился. При этом оптимальная энергия фидеров в среднем уменьшилась в 3 раза.
Полные потерипоРЭС за счет замены трансформаторов на менее мощныеснизились с 12,44до 5,85 тыс. кВт*ч.
Снижение потерь электроэнергии в 5 фидерах Кстовских РЭС в течение года до и после замены трансформаторов можно посмотреть в приведенном ниже графике:
Рисунок 1. График снижения потерь электроэнергии после замены 5 фидеровКстовских РЭС
Список литературы:
- Анализ методов расчета токов короткого замыкания трансформатора при соединении обмоток по схеме Y/Δ-11/ А.С. Серебряков, Л.А. Герман, В.Л. Осокин, К.С. Субханвердиев // Электроника и электрооборудование транспорта. – 2017. – № 5. – С. 19-25.
- Вуколов В.Ю., Осокин В.Л., Папков Б.В. Повышение надежности и эффективности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей // Техника в сельском хозяйстве. – 2014. – № 3. – С. 26-30.
- Оболенский Н.В., Осокин В.Л. Практикум по теплотехнике: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – Княгинино: Нижегор. гос. инжен.-экон. ин-т, 2010. – 237 с.
- Осокин В.Л., Макарова Ю.М. Теоретические предпосылки создания нового устройства водоподготовки в помещениях содержания крс // Вестник НГИЭИ. – 2015. – № 4 (47). – С. 72-76.
- Папков Б.В., Осокин В.Л. Вероятностные и статистические методы оценки надежности элементов и систем электроэнергетики: теория, примеры, задачи. – Старый Оскол: ТНТ, 2017. – 424 с.
- Серебряков А.С., Осокин В.Л. Моделирование в пакете MATHCAD переходных процессов в активно-емкостных цепях при переменном питающем напряжении и дискретном изменении параметров элементов // Вестник ВИЭСХ. – 2016. – № 4 (25). – С. 13-21.
- Серебряков А.С., Осокин В.Л. Моделирование переходных процессов в активно-емкостных цепях при постоянном питающем напряжении и дискретном изменении параметров элементов // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. – 2017. – № 5. – С. 21-27.
- Серебряков А.С., Осокин В.Л. Несимметричная нагрузка и короткое замыкание трехфазного трансформатора при соединении обмоток по схеме Y/Δ // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. – 2017. – № 3 (52). – С. 54-62.
- Серебряков А.С., Осокин В.Л. Несимметричная нагрузка трехфазных трансформаторов при соединении обмоток по схеме Y/Y-0 и Y/Y0-0 //Вестник НГИЭИ. – 2017. – № 3 (70). – С. 50-57.
Оставить комментарий