Онлайн електрик приклад розрахунку потужності силових трансформаторів за графіком електричних навантажень,

розрахунок | приклад | джерела | теорія

Приклад вибору номінальної потужності силового трансформатора за заданим графіком навантаження

Вибір потужності трансформаторів проводиться на підставі розрахункового навантаження в нормальному режимі роботи з урахуванням режиму роботи енергопостачальної організації по реактивної потужності. У післяаварійний режимі для надійного електропостачання споживачів передбачається їх харчування від залишився в роботі трансформатора. При цьому частина невідповідальних споживачів з метою зниження навантаження трансформатора може бути відключена.

Здійснимо вибір номінальної потужності силових трансформаторів за наявним добовим графіком навантаження (рис. 1).

Онлайн електрик приклад розрахунку потужності силових трансформаторів за графіком електричних навантажень,

Мал. 1 - Добовий графік навантаження

Для підрахунку допустимої систематичної навантаження дійсний графік перетворимо в еквівалентний двоступеневий графік.

Припускаючи, що потужність трансформатора невідома, для перетворення графіка використовуємо наближений підхід. Знайдемо середнє навантаження з добового графіка за формулою

На початковому графіку навантаження трансформатора виділимо пікову частину з умови S пік> S ср і проведемо лінію номінальної потужності трансформатора S ном. вона ж лінія відносної номінального навантаження К = 1. Виділимо на графіку ділянку перевантаження тривалістю h '(рис 2).

Онлайн електрик приклад розрахунку потужності силових трансформаторів за графіком електричних навантажень,

Частину початкового графіка з меншим навантаженням розбиваємо на т інтервалів D tj. а потім визначаємо значення S1, S2, Sm.

Розрахуємо коефіцієнт початковій навантаження К1 еквівалентного графіка за формулою

де S Н1 - початкова навантаження, МВ × А;

Ділянка перевантаження h 'на початковому графіку навантаження розбиваємо на р інтервалів D hp в кожному інтервалі, а потім визначимо значення. . .

Розрахуємо попереднє перевищення перевантаження еквівалентного графіка навантаження в інтервалі h = D h 1 + D h 2 + ... + D h р за формулою

Отримане значення порівнюємо з = 1,40 (рис. 1) початкового графіка навантаження: <0,9 × = 1,26. Принимаем = 1,26 и корректируем продолжительность перегрузки по формуле

Максимально допустима систематична навантаження визначається за умови, що найбільша температура обмотки +140 0 С, максимальна температура масла у верхніх шарах +95 0 С і знос ізоляції за час максимального навантаження такий же, як при роботі трансформатора при постійній номінальному навантаженні, коли температура найбільш нагрітої точки не перевищує +108 0 С [1].

За отриманими значеннями К1 = 0,84 і h = 9,76 ч при середній температурі охолоджуючої середовища за час дії графіка q ох = -10,80 0 С по [1, П. I] визначаємо допустиме значення перевантаження = 1,36. Трансформатор може систематично перевантажуватися з даного графіку навантаження, тому що = 1,26.

Номінальна потужність силового трансформатора знаходиться з виразу

На підставі виконаного розрахунку приймемо до розгляду два варіанти трансформаторів: варіант 1 - трансформатори з номінальною потужністю 10000 кВ × А; варіант 2 - трансформатори з номінальною потужністю 16000 кВ × А.

Коефіцієнт завантаження трансформаторів варіанту 1 в години максимуму навантаження визначимо за формулою

Розрахуємо попереднє перевищення перевантаження еквівалентного графіка навантаження за формулою (3)

Отримане значення порівнюємо з = 1,30 (рис. 3) початкового графіка навантаження: <0,9 × = 1,17.

Онлайн електрик приклад розрахунку потужності силових трансформаторів за графіком електричних навантажень,

Приймаємо = 1,23 і коригуємо тривалість перевантаження по формулі (4)

Допустима систематична перевантаження за рахунок нерівномірності добового графіка складе К, доп = 1,41 по [1, П.табл. I] при h = 7,00 ч, уточненому значенні Кз1 = 0,81 і середній температурі охолоджуючої середовища за час дії графіка q ох = -10,80 0 С. Отже, така перевантаження допустиме.

Перевіримо можливість перевантаження намічених трансформаторів при виході з ладу одного з них. Допустима аварійна перевантаження визначається гранично допустимими температурами обмотки (140 0 С) і температурою масла у верхніх шарах (115 0 С). Тривалі аварійні перевантаження масляних трансформаторів допускаються у відповідності з наступним правилом: трансформатор можна перевантажувати на 40% понад номінальний струм протягом не більше 5 діб поспіль на час максимумів навантаження загальною тривалістю не більше 6 годин на добу за умови, що коефіцієнт попередньої навантаження не перевищує 0 , 93.

При відключенні одного трансформатора потужністю 10000 кВ × А розрахунковий коефіцієнт аварійної перевантаження складе К, ав = 2,34. Допустимий коефіцієнт аварійної перевантаження K ав доп = 1,50 знайдемо по [1, П.табл. H .1] в залежності від h = 15,90 год при середній температурі охолоджуючої середовища за час дії графіка q ох = -10,80 0 С. Отже, таке перевантаження недопустима.

Коефіцієнт завантаження трансформаторів варіанту 2 в години максимуму навантаження визначимо за формулою (6)

Розрахуємо попереднє перевищення перевантаження еквівалентного графіка навантаження відсутня (рис. 4). Отже, робота в нормальному режимі допустима.

При відключенні одного трансформатора потужністю 16000 кВ × А розрахунковий коефіцієнт аварійної перевантаження складе К, ав = 1,46.

Онлайн електрик приклад розрахунку потужності силових трансформаторів за графіком електричних навантажень,

Допустимий коефіцієнт аварійної перевантаження K ав.доп = 1,50 знайдемо по [1, П.табл. H .1] в залежності від h = 12,00 год при середній температурі охолоджуючої середовища за час дії графіка q ох = -10,80 0 С. Отже, така перевантаження допустиме.