Економія електроенергії в трансформаторах

Втрати активної потужності в двохобмоточних трансформаторах визначаються за формулою:

, кВт, де

;

кВт/кВар – коефіцієнт підвищення втрат при передачі реактивної потужності від джерела живлення до споживача.

Економічний режим роботи трансформаторів визначає кількість одночасно включених трансформаторів, яке забезпечує мінімум втрат електроенергії в цих трансформаторах.

На підстанціях які обладнані однотипними трансформаторами однокової потужності, кількість одночасно включених трансформаторів визначається наступними умовами:

а) при зростанні навантаження підключення (n+1)-го трансформатора економічно доцільно, коли коефіцієнт завантаження працюючих трансформаторів досягне значення

;

б) при знижені навантаження економічно доцільно відключать один трансформатор, коли коефіцієнт завантаження працюючих трансформаторів досягне значення

,

де – кількість включених трансформаторів; – втрати холостого ходу (по паспорту); – втрати короткого замкнення трансформатора (по паспорту).

Приблизні значення в залежності від місця установки трансформаторів приведені в Таблиці 4.1.

При наявності на підстанціях двох і більше трансформаторів різних потужностей доцільно будувати криві залежності втрат від навантаження трансформаторів.

Приведені втрати потужності для побудови цих кривих визначаються за виразом:

За цими кривими в залежності від навантаження підстанції визначають режим роботи трансформаторів, тобто підключення додаткового трансформатора або вивід із роботи одного із трансформаторів.

Визначення втрат електроенергії в трьохобмоточном трансформаторі.

Для підрахування втрат необхідні наступні вихідні данні.

Каталожні або паспортні:

– номінальна потужність трансформатора , кВА;

– потужність обмоток високої, середньої і низької напруги ; , (в паспорті або каталозі дані в % від номінальної потужності), кВА;

– втрати холостого ходу , кВт;

– втрати короткого замкнення обмоток високої, середньої і низької напруги при повному навантажені обмоток, , , .

Фактичні або розрахункові:

Таблиця 4.1 Коефіцієнт підвищення втрат в трансформаторах.

Характеристика трансформатора і системи електропостачання	, кВт/кВар
В години максимуму системи	В години мінімуму системи
Трансформатори які живляться від шин електростанцій	0,02	0,02
Трансформатори мережі які живляться від електростанцій на генераторній напрузі	0,07	0,04
Понижуючі трансформатори 110/35/10 кВ які живляться від районних мереж	0,1	0,06
Понижуючі цехові трансформатори 10-6/0,4 кВ які живляться від районних мереж	0,15	0,1

– електроенергія яка пройшла через обмотки високої , середньої і низької напруги, кВт·год;

– повна кількість годин роботи трансформатора , год.;

– кількість годин роботи трансформатора з номінальним навантаженням , год.

За цими даними визначають:

а) середньозважений на стороні високої, середньої і низької напруги: ; ; . Їх значення визначають по показникам лічильників активної і реактивної енергії. При відсутності лічильників приймаються розрахункові (в умовах проектування) їх значення .

б) коефіцієнт завантаження кожної обмотки трансформатора:

; ; .

в) втрати електроенергії в трансформаторі, кВт·год,

Таким чином зменшення втрат потужності і електроенергії в трансформаторах досягається:

– правильним вибором кількості і потужності трансформаторів (силових і зварювальних);

– відключенням частини трансформаторів в нічний час;

– виключенням холостих ходів;

– автоматично доцільною системою керування режимами цехових підстанцій;

– встановленням кроку номінальних потужностей силових трансформаторів з кратністю 1,35. В цьому випадку для любої потужності яка проектується можливо підібрати з урахуванням допустимих перевантажень трансформатор без завищення його потужності. Існуючий стандарт на номінальні потужності з кроком 1,6 призводить до того, що коефіцієнт використання трансформаторів, наприклад, в чорній металургії, складає величину 0,18-0,22. Відмітимо, що такий низький коефіцієнт використання трансформаторів має місце не тільки в чорній металургії.

Література

1. Ю. І. Казанцев, Н. Ю. Гарасьова, І. В. Савеленко Методичні вказівки до курсової роботи по дисципліні: „Енергозберігаючі режими електропостачання”, Кіровоград, 2000 рік.

2. Ю. І. Казанцев, П. Г. Плєшков, О. І. Сіріков. Методичні вказівки для студентів спеціальності 8.090603 „Електротехнічні системи електроспоживання” усіх форм навчання”, Кіровоград, 2003 рік.

3. Справочник по электропотреблению в промышленности. Под ред. Г. П. Минина, Ю. В. Копытова. Москва,1978 год.

4. Экономия электроэнергии в народном хозяйстве Под рер. Е.И. Галиновского издательство „Техника”, Киев, 1974г.

5. В.А. Козлов „Электроснабжение городов” – Энергоатомиздат, Ленинград, 1988 г.

6.Батищев В.Е., Мартыненко Б.Г., Сысков С.Л. и др. Энергосбережение: справочное пособие. -Екатеринбург:ЭнергоПресс,1999.-304 с.

7. Кацман М.М. Электрические машины. – М.: Высшая школа, 1990.-463 с.

8. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. -М.: Энергоатомиздат, 1986, -640 с.

9. Справочник по проектированию электроэнергетических систем /Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. -М.: Энергоатомиздат, 1985. –352 с.