Определение экономически целесообразного режима работы трансформаторов
Если на подстанции установлены трансформаторы, имеющие разные характеристики или различные мощности, то для выбора экономичного режима их работы пользуются кривыми приведенных потерь, которые учитывают потери мощности в цепи трансформатора с учетом потребления трансформаторами реактивной мощности. Потребление реактивной мощности трансформаторами увеличивает потоки мощности в звеньях системы и вызывает в них повышение потерь активной мощности.
Это повышение потерь учитывается с помощью экономического эквивалента реактивной мощности.
В дальнейших расчетах будем рассматривать два варианта значений напряжения питающей линии ГПП химического комбината: 35 кВ и 110 кВ.
Для UНОМ=35 кВ КЭК= 0,12
UНОМ=110 кВ КЭК= 0,1
Вариант 1: 
· ТМН - 4000/35
Приведенные потери:
, где
(при 
) - экономический эквивалент реактивной мощности
, где
, где
Суммарные приведенные потери для первого трансформатора:
Суммарные приведенные потери для второго трансформатора:
Суммарные приведенные потери для двух трансформаторов:
Кривые приведенных потерь для одного работающего трансформатора и для двух трансформаторов строятся на основе полученных уравнений.
Для построения кривых приведенных потерь составим таблицу изменения 
:
Таблица 2
|  ,кВт
|  ,кВт
|  ,кВт
|
| 0 | 11,5 | 11,5 | 23 |
| 1000 | 15,84 | 16,07 | 25,23 |
| 2000 | 28,88 | 29,78 | 31,91 |
| 3000 | 50,59 | 52,62 | 43,05 |
| 4000 | 81 | 84,6 | 58,65 |
| 5000 | 120,09 | 125,72 | 78,7 |
| 6000 | 167,88 | 175,98 | 103,21 |
| 7000 | 224,34 | 235,37 | 132,18 |
| 8000 | 289,5 | 303,9 | 165,6 |
| 8998,9 | 363,26 | 381,48 | 203,43 |
| 10000 | 445,87 | 468,38 | 245,81 |
|
|
|
Рис. 3 Графики приведенных потерь для варианта 1 ( 
; 
)
1 – работают два трансформатора; 2 – работает первый трансформатор; 3- работает второй трансформатор;
Определим аналитически мощность ( 
), при которой целесообразно переходить от одного трансформатора к двум:
Погрешность между графическим и аналитическим способами составляет:
Для остальных вариантов расчет аналогичен, результаты расчетов сводим в таблицы.
Вариант 2: 
· ТМН - 6300/35
Таблица 3
|  ,кВт
|  ,кВт
|  ,кВт
|
| 0 | 16 | 16 | 32 |
| 1000 | 18,6 | 18,74 | 33,34 |
| 2000 | 26,4 | 26,97 | 37,34 |
| 3000 | 39,4 | 40,69 | 44,02 |
| 4000 | 57,6 | 59,89 | 53,37 |
| 5000 | 81 | 84,58 | 65,4 |
| 6000 | 109,61 | 114,75 | 80,09 |
| 7000 | 143,41 | 150,41 | 97,45 |
| 8000 | 182,41 | 191,55 | 117,49 |
| 8998,9 | 226,56 | 238,13 | 140,17 |
| 10000 | 276,02 | 290,30 | 165,58 |
Погрешность между графическим и аналитическим способами составляет:
Рис. 4 Графики приведенных потерь для варианта 2 ( ; 
)
1 – работает два трансформатора; 2 – работает первый трансформатор; 3- работает второй трансформатор;
Вариант 3: 
· ТМН - 4000/110
|
|
|
Таблица 4
|
| ,кВт
| ,кВт
| ,кВт
|
| 0 | 12,5 | 12,5 | 25 |
| 1000 | 17,19 | 17,44 | 27,41 |
| 2000 | 31,95 | 32,25 | 34,63 |
| 3000 | 54,69 | 56,94 | 46,66 |
| 4000 | 97,5 | 91,5 | 63,5 |
| 5000 | 129,65 | 135,94 | 85,16 |
| 6000 | 181,25 | 190,7 | 111,74 |
| 7000 | 242,19 | 255,05 | 143,06 |
| 8000 | 312,5 | 329,3 | 179,2 |
| 8998,9 | 392,1 | 413,35 | 220,11 |
| 10000 | 481,25 | 507,5 | 265,94 |
Рис. 5 Графики приведенных потерь для варианта 3 ( 
; 
)
1 – работают два трансформатора; 2 – работает первый трансформатор; 3- работает второй трансформатор;
Вариант 4:
· ТМН - 6300/110
Таблица 5
|
| ,кВт
| ,кВт
| ,кВт
|
| 0 | 16,54 | 16,54 | 33,08 |
| 1000 | 19,32 | 19,48 | 34,51 |
| 2000 | 27,64 | 28,31 | 38,8 |
| 3000 | 41,52 | 43,02 | 45,94 |
| 4000 | 60,94 | 63,61 | 55,95 |
| 5000 | 85,92 | 90,09 | 68,81 |
| 6000 | 116,45 | 122,45 | 84,54 |
| 7000 | 152,53 | 160,7 | 103,12 |
| 8000 | 194,16 | 204,83 | 124,56 |
| 8998,9 | 241,28 | 254,79 | 148,83 |
| 10000 | 294,07 | 310,75 | 176,01 |
Рис. 6 Графики приведенных потерь для варианта 4 ( ; 
)
1 – работают два трансформатора; 2 – работает первый трансформатор; 3- работает второй трансформатор;
Годовые потери мощности и электроэнергии в трансформаторах
Потери мощности в трансформаторах складываются из потерь активной и реактивной мощностей.
Потери активной мощности складываются из потерь на нагрев обмоток трансформатора, зависящих от тока нагрузки, и из потерь на нагрев стали сердечника магнитопровода (перемагничивание и вихревые токи), не зависящих от нагрузки.
|
|
|
Потери мощности в трансформаторе могут быть определены по справочным данным следующим образом:
Потери электроэнергии:
, где
- число часов использования максимальных потерь
- время включения трансформатора
- коэффициент загрузки трансформатора
Рассмотрим два случая:
1) Когда работает один трансформатор. В этом случае: 
, где
- мощность i-ой ступени графика нагрузки
-паспортная мощность трансформатора
2) Когда работают оба трансформатора, но раздельно, то есть секционный выключатель разомкнут.
Коэффициент загрузки для раздельно работающих трансформаторов:
, учитываем то, что трансформаторы загружены равномерно
Так как минимальная мощность ступени суточного графика нагрузки равна 8174 кВА и больше мощности, при которой целесообразно переходить от одного трансформатора к двум ( 
) во всех рассмотренных выше четырёх случаях, то получается, что на ГПП всё время работают оба трансформатора.
Вариант 1:
· ТМН - 4000/35
Приведем пример расчета годовых потерь мощности и электроэнергии в трансформаторах для данного варианта:
|
|
|
Коэффициент загрузки для раздельно работающих трансформаторов:
Потери мощности для раздельно работающих трансформаторов:
Потери электроэнергии для раздельно работающих трансформаторов:
Для остальных вариантов расчет аналогичен. Расчеты сводим в таблицы.
Таблица 6
| № ступени | Нагрузка кВА | Кзагр.*0,5 | Прод-ть одной ступени нагрузки ч/год | Кзагр. двух отдельно работающих тр-ов | Потери мощн. в тр-ах кВт | Потери эл.эн. в тр-ах кВт*ч/год |
| 1 | 8174 | 1,02 | 730 | 1,02 | 167,62 | 1164900 |
| 2 | 8251,6 | 1,03 | 730 | 1,03 | 170,86 | 1191000 |
| 3 | 8407,9 | 1,05 | 365 | 1,05 | 176,54 | 1227000 |
| 4 | 8431,5 | 1,054 | 2920 | 1,054 | 177,4 | 1293000 |
| 5 | 8638,9 | 1,08 | 182,5 | 1,08 | 185,09 | 1291000 |
| 6 | 8670 | 1,084 | 365 | 1,084 | 186,26 | 1305000 |
| 7 | 8691,4 | 1,086 | 365 | 1,086 | 187,06 | 1311000 |
| 8 | 8766,5 | 1,096 | 182,5 | 1,096 | 189,91 | 1329000 |
| 9 | 8791,5 | 1,099 | 182,5 | 1,099 | 190,87 | 1337000 |
| 10 | 8818,9 | 1,102 | 1277,5 | 1,102 | 191,91 | 1370000 |
| 11 | 8998,9 | 1,125 | 1460 | 1,125 | 198,88 | 1430000 |
| Итого: | 8760 | 2022,4 | 24733000 |
Вариант 2:
· ТМН - 6300/35
Таблица 7
| № ступени | Нагрузка кВА | Кзагр.*0,5 | Прод-ть одной ступени нагрузки ч/год | Кзагр. двух отдельно работающих тр-ов | Потери мощн. в тр-ах кВт | Потери эл.эн. в тр-ах кВт*ч/год |
| 1 | 8174 | 0,649 | 730 | 0,649 | 118,86 | 713000 |
| 2 | 8251,6 | 0,655 | 730 | 0,655 | 120,52 | 726100 |
| 3 | 8407,9 | 0,667 | 365 | 0,667 | 123,91 | 741300 |
| 4 | 8431,5 | 0,669 | 2920 | 0,669 | 124,42 | 827200 |
| 5 | 8638,9 | 0,686 | 182,5 | 0,686 | 129,03 | 776100 |
| 6 | 8670 | 0,688 | 365 | 0,688 | 129,73 | 787500 |
| 7 | 8691,4 | 0,690 | 365 | 0,690 | 130,21 | 791400 |
| 8 | 8766,5 | 0,696 | 182,5 | 0,696 | 131,91 | 799100 |
| 9 | 8791,5 | 0,698 | 182,5 | 0,698 | 132,48 | 803600 |
| 10 | 8818,9 | 0,70 | 1277,5 | 0,70 | 133,11 | 843600 |
| 11 | 8998,9 | 0,714 | 1460 | 0,714 | 137,28 | 882600 |
| Итого: | 8760 | 1411,46 | 8691500 |
Вариант 3: 
· ТМН - 4000/110
Таблица 8
| № ступени | Нагрузка кВА | Кзагр.*0,5 | Прод-ть одной ступени нагрузки ч/год | Кзагр. двух отдельно работающих тр-ов | Потери мощн. в тр-ах кВт | Потери эл.эн. в тр-ах кВт*ч/год |
| 1 | 8174 | 1,02 | 730 | 1,02 | 181,60 | 1261000 |
| 2 | 8251,6 | 1,03 | 730 | 1,03 | 184,58 | 1285000 |
| 3 | 8407,9 | 1,05 | 365 | 1,05 | 190,69 | 1325000 |
| 4 | 8431,5 | 1,054 | 2920 | 1,054 | 191,62 | 1396000 |
| 5 | 8638,9 | 1,08 | 182,5 | 1,08 | 199,92 | 1393000 |
| 6 | 8670 | 1,084 | 365 | 1,084 | 201,18 | 1408000 |
| 7 | 8691,4 | 1,086 | 365 | 1,086 | 202,05 | 1415000 |
| 8 | 8766,5 | 1,096 | 182,5 | 1,096 | 205,12 | 1435000 |
| 9 | 8791,5 | 1,099 | 182,5 | 1,099 | 206,15 | 1443000 |
| 10 | 8818,9 | 1,102 | 1277,5 | 1,102 | 207,28 | 1479000 |
| 11 | 8998,9 | 1,125 | 1460 | 1,125 | 214,8 | 1543000 |
| Итого: | 8760 | 2184,99 | 15383000 |
Вариант 4: 
· ТМН - 6300/110
Таблица 9
| № ступени | Нагрузка кВА | Кзагр.*0,5 | Прод-ть одной ступени нагрузки ч/год | Кзагр. двух отдельно работающих тр-ов | Потери мощн. в тр-ах кВт | Потери эл.эн. в тр-ах кВт*ч/год |
| 1 | 8174 | 0,649 | 730 | 0,649 | 125,79 | 760200 |
| 2 | 8251,6 | 0,655 | 730 | 0,655 | 127,56 | 774300 |
| 3 | 8407,9 | 0,667 | 365 | 0,667 | 131,18 | 790900 |
| 4 | 8431,5 | 0,669 | 2920 | 0,669 | 131,73 | 879800 |
| 5 | 8638,9 | 0,686 | 182,5 | 0,686 | 136,64 | 828200 |
| 6 | 8670 | 0,688 | 365 | 0,688 | 137,39 | 840200 |
| 7 | 8691,4 | 0,690 | 365 | 0,690 | 137,90 | 844300 |
| 8 | 8766,5 | 0,696 | 182,5 | 0,696 | 139,72 | 852700 |
| 9 | 8791,5 | 0,698 | 182,5 | 0,698 | 140,33 | 857500 |
| 10 | 8818,9 | 0,70 | 1277,5 | 0,70 | 141,00 | 899100 |
| 11 | 8998,9 | 0,714 | 1460 | 0,714 | 145,45 | 940400 |
| Итого: | 8760 | 1494,69 | 9267600 |
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 569; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!