6 Трансформаторы и Автотрансформаторы. Номинальная нагрузка трансформатораНоминальная нагрузка - трансформатор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Номинальная нагрузка - трансформаторCтраница 1 Номинальная нагрузка трансформатора - это сопротивление нагрузки в омах, при котором трансформатор работает в своем классе. Иногда этот термин заменяется номинальной мощностью в вольт-амперах. [1] Номинальной нагрузке трансформатора напряжения соответствует погрешность, установленная для трансформатора данного класса. Если нагрузка превышает номинальную, погрешности трансформатора выходят за эти пределы. Так, например, номинальная нагрузка однофазного трансформатора напряжения ЗНОМ-35 класса 0 5 равна 150 В-А. [2] Номинальной нагрузкой трансформатора называется нагрузка номинальным током. [3] За номинальную нагрузку трансформатора напряжения, с точки зрения нагревания, принимается нагрузка, соответствующая его максимальной мощности, причем нагружается основная обмотка НН, а к обмотке ВН подводится напряжение, равное Ua. Продолжительность испытания и методы определения температур ничем не отличаются от принятых для силовых трансформаторов. [4] При номинальной нагрузке трансформатора температура верхних слоев масла должна быть не выше ( если заводами-изготовителями в заводских инструкциях не оговорены иные температуры): у трансформаторов с системой охлаждения ДЦ-75 С, с системами охлаждения М и Д - 95 С; у трансформаторов с системой охлаждения Ц температура масла на входе в маслоохладитель должна быть не выше 70 С. [5] При номинальной нагрузке трансформатора температура верхних слоев масла должна быть не выше ( если заводами-изготовителями в заводских инструкциях не оговорены иные температуры): у трансформаторов с системой охлаждения ДЦ - 75 С, с системами охлаждения М и Д - 95 С; у трансформаторов с системой охлаждения Ц температура масла на входе в маслоохладитель должна быть не выше 70 С. [6] При номинальной нагрузке трансформатора температура верхних слоев масла должна быть не выше ( если заводами-изготовителями в заводских инструкциях не оговорены иные температуры): у трансформаторов с системой охлаждения ДЦ-75 С, с системами охлаждения М и Д - 95 С; у трансформаторов с системой охлаждения Ц температура масла на входе в маслоохладитель должна быть не выше 70 С. [7] При номинальной нагрузке трансформатора температура верхних слоев масла должна быть не выше ( если заводами-изготовителями в заводских инструкциях не оговорены иные температуры): у трансформаторов с системой охлаждения ДЦ - 75 С, с системами охлаждения М и Д - 95 С; у трансформаторов с системой охлаждения Ц температура масла на входе в маслоохладитель должна быть не выше 70 С. [8] При длительной номинальной нагрузке трансформатора ли его перегрузке замыкаются контакты токового реле. [9] Под номинальной нагрузкой трансформатора напряжения понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешности не выходят за допустимые пределы, установленные для трансформаторов рассматриваемого класса. [10] Под номинальной нагрузкой трансформатора напряжения понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешности не выходят за допускаемые пределы, установленные для трансформаторов рассматриваемого класса. [11] Следовательно, при номинальных нагрузках трансформаторов ток, потребляемый приемником энергии, будет меньше суммы номинальных токов трансформаторов. [12] Мощность короткого замыкания при номинальной нагрузке трансформаторов, приведенная к условной температуре 75, для силовых трансформаторов составляет 1 - 3 7 % их номинальной мощности. [13] При замкнутом магнитопроводе и номинальной нагрузке трансформатора МДС первичной обмотки при холостом ходе iow составляет 0 5 - 3 % от МДС первичной i w и вторичной i2w2 обмоток, что позволяет, не делая заметной ошибки, положить i0Wi Q. Допущение ioWi - Q позволяет также сделать вывод, что в трансформаторе токи, протекающие в первичной и вторичной обмотках, обратно пропорциональны отношению чисел их витков: ii / i2w2 / Wi. I u i2u2, откуда i ji2u2lu и, следовательно, токи при трансформировании изменяются обратно пропорционально напряжениям. [14] Ненормальное повышение температуры масла при номинальной нагрузке трансформатора и удовлетворительной работе охлаждающих устройств может быть вследствие внутреннего повреждения трансформатора ( витковое замыкание, пожар в железе), на которое по какой-то причине защитные устройства не реагируют. [15] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru по мощности, нагрузке, режимам работы
Расчетный срок службы трансформатора обеспечивается при соблюдений условий:
При проектировании, строительстве, пуске и эксплуатации эти условия никогда не выполняются (что и определяет ценологическаятеория). Для правильного выбора номинальной мощности трансформатора (автотрансформатора) необходимо располагать суточным графиком нагрузки, из которого известна как максимальная, так и среднесуточная активная нагрузки данной подстанции, а также продолжительность максимума нагрузки. График позволяет судить, соответствуют ли эксплуатационные условия загрузки теоретическому сроку службы (обычно 20…25 лет), определяемому заводом изготовителем. Для относительного срока службы изоляции и (или) для относительного износа изоляции пользуются выражением, определяющим экспоненциальные зависимости от температуры. Относительный износ L показывает, во сколько раз износ изоляции при данной температуре больше или меньше износа при номинальной температуре. Износ изоляции за время оценивают по числу отжитых часов или суток: Н=Li. В общем случае, когда температура изоляции не остается постоянной во времени, износ изоляции определяется интегралом:
В частности, среднесуточный износ изоляции:
Влияние температуры изоляции определяет, сколько часов с данной температурой может работать изоляция при условии, что ееизнос будет равен нормированному износу за сутки:
При температуре меньше 80°С износ изоляции ничтожен и им можно пренебречь. Температура охлаждающей среды, как правило, не равна номинальной температуре и, кроме того, изменяется во времени. В связи с этим для упрощения расчетов используют эквивалентную температуру охлаждающей среды, под которой понимают такую неизменную за расчетный период температуру, при которой износ изоляции трансформатора будет таким же, как и при изменяющейся температуре охлаждающей среды в тот же период. Допускается принимать эквивалентную температуру за несколько месяцев или год равной среднемесячным температурам или определять эквивалентные температуры по специальным графикам зависимости эквивалентных месячных температур от среднемесячных и среднегодовых, эквивалентных летних (апрель—август), осенне-зимних (сентябрь—март) и годовых температур от среднегодовых. Если при выборе номинальной мощности трансформатора на однотрансформаторной подстанции исходить из условия
(где Рмах — максимальная активная нагрузка пятого года эксплуатации; Рр — проектная расчетная мощность подстанции), то при графике с кратковременным пиком нагрузки (0,5… 1,0 ч) трансформатор будет длительное время работать с недогрузкой. При этом неизбежно завышение номинальной мощности трансформатора и, следовательно, завышение установленной мощности подстанции. В ряде случаев выгоднее выбирать номинальную мощность трансформатора близкой к максимальной нагрузке достаточной продолжительности с полным использованием его перегрузочной способности с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме. Наиболее экономичной работа трансформатора по ежегодным издержкам и потерям будет в случае, когда в часы максимума он работает с перегрузкой (эксплуатация же стремится работать в режимах, когда в часы максимума загрузки данного трансформатора он не превышает свою номинальную мощность). В реальных условиях значение допустимой нагрузки выбирается в соответствии с графиком нагрузки и коэффициентом начальной нагрузки и зависит также от температуры окружающей среды, при которой работает трансформатор. Коэффициент нагрузки, или коэффициент заполнения суточного графика нагрузки, практически всегда меньше единицы:
В зависимости от характера суточного графика нагрузки (коэффициента начальной загрузки и длительности максимума), эквивалентной температуры окружающей среды, постоянной времени трансформатора и вида его охлаждения согласно ГОСТ допускаются систематические перегрузки трансформаторов. Перегрузки определяются преобразованием заданного графика нагрузки в эквивалентный в тепловом отношении (рис. 3.5). Допустимая нагрузка трансформатора зависит от начальной нагрузки, максимума нагрузки и его продолжительности и характеризуется коэффициентом превышения нагрузки:
Допустимые систематические перегрузки трансформаторов определяются из графиков нагрузочной способности трансформаторов, задаваемых таблично или графически. Коэффициент перегрузки передается в зависимости от среднегодовой температуры воздуха /сп вида охлаждения и мощности трансформаторов, коэффициента начальной нагрузки кн н и продолжительности двухчасового эквивалентного максимума нагрузки tmах. Для других значений tmax допустимый можно определить по кривым нагрузочной способности трансформатора. Если максимум графика нагрузки в летнее время меньше номинальной мощности трансформатора, то в зимнее время допускается длительная 1%я перегрузка трансформатора на каждый процент недогрузки летом, но не более чем на 15 %. Суммарная систематическая перегрузка трансформатора не должна превышать 150 %. При отсутствии систематических перегрузок допускается длительная нагрузка трансформаторов током на 5 % выше номинального при условии, что напряжение каждой из обмоток не будет превышать номинальное. На трансформаторах допускается повышение напряжения сверх номинального: длительно — на 5 % при нагрузке не выше номинальной и на 10% при нагрузке не выше 0,25 номинальной; кратковременно (до 6 ч в сутки) — на 10 % при нагрузке не выше номинальной. Дополнительные перегрузки одной ветви за счет длительной недогрузки другой допускаются в соответствии с указаниями заводом — изготовителя. Так, трехфазные трансформаторы с расщепленной обмоткой 110 кВ мощностью 20, 40 и 63 М ВА допускают следующие относительные нагрузки: при нагрузке одной ветви обмотки 1,2; 1,07; 1,05 и 1,03 нагрузки другой ветви должны составлять соответственно 0; 0,7; 0,8 и 0,9. Номинальная мощность, MB • А, трансформатора на подстанции с числом трансформаторов п > 1 в общем виде определяется из выражения
Для сетевых подстанций, где примерно до 25 % потребителей из числа малоответственных в аварийном режиме может быть отключено, обычно принимается равным 0,75…0,85. При отсутствии потребителей III категории К 1-2 = 1 Для производств (потребителей) 1й и особой группы известны проектные решения, ориентирующиеся на 50%ю загрузку трансформаторов. Рекомендуется широкое применение складского и передвижного резерва трансформаторов, причем при аварийных режимах допускается перегрузка трансформаторов на 40 % на время максимума общей суточной продолжительностью не более 6 ч в течение не более 5 сут. При этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки трансформаторов кн в условиях его перегрузки должен быть не более 0,75, а коэффициент начальной нагрузки кпн — не более 0,93. Так как К1-2 < 1, а Кпер > 1 их отношение К = К 1-2 / К пер. всегда меньше единицы и характеризует собой ту резервную мощность, которая заложена в трансформаторе при выборе его номинальной мощности. Чем это отношение меньше, тем меньше будет закладываемый в трансформаторы резерв установленной мощности и тем более эффективным будет использование трансформаторной мощности с учетом перегрузки. Завышение коэффициента к приводит к завышению суммарной установленной мощности трансформаторов на подстанции. Уменьшение коэффициента возможно лишь до такого значения, которое с учетом перегрузочной способности трансформатора и возможности отключения неответственных потребителей позволит покрыть основную нагрузку одним оставшимся в работе трансформатором при аварийном выходе из строя второго трансформатора. Таким образом, для двухтрансформаторной подстанции
В настоящее время существует практика выбора номинальной мощности трансформатора для двух трансформаторной подстанции с учетом значения к = 0,7, т.е.
Формально выражение (3.14) выглядит ошибочно: действительно, единица измерения активной мощности — Вт; полной (кажущейся) мощности — ВА. Есть различия и в физической интерпретации S и Р. Но следует подразумевать, что осуществляется компенсация реактивной мощности на шинах подстанции 5УР, ЗУР и что коэффициент мощности cos ф находится в диапазоне 0,92… 0,95. Тогда ошибка, связанная с упрощением выражения (3.13) до (3.14), не превышает инженерную ошибку 10%, которая включает в себя и приблизительность значения 0,7, и ошибку в определении фиксированного Рмах Таким образом, суммарная установленная мощность двухтрансформаторной подстанции
При этом значении к в аварийном режиме обеспечивается сохранение около 98 % Рмах без отключения неответственных потребителей. Однако, учитывая принципиально высокую надежность трансформаторов, можно считать вполне допустимым отключение в редких аварийных режимах какойто части неответственных потребителей. При двух и более установленных на подстанции трансформаторах при аварии с одним из параллельно работающих трансформаторов оставшиеся в работе трансформаторы принимают на себя его нагрузку. Эти аварийные перегрузки не зависят от предшествовавшего режима работы трансформатора, являются кратковременными и используются для обеспечения прохождения максимума нагрузки. Далее приведены значения кратковременных перегрузок масляных трансформаторов с системами охлаждения М, Д, ДЦ, Ц сверх номинального тока (независимо от длительности предшествующей нагрузки, температуры окружающей среды и места установки). Аварийные перегрузки масляных трансформаторов со всеми видами охлаждения:
Для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов указанные перегрузки относятся к наиболее нагруженной обмотке. pue8.ru Выбор мощности силового трансформатораОдним из важнейших вопросов при проектировании подстанций является выбор силового трансформатора. Ведь он должен полностью обеспечить питание электроприемников при нормальном режиме работы, а также, в зависимости от категории надежности электроснабжения, обеспечить резерв, в случае возникновения аварийного отключения второго трансформатора или питающей линии. Также при выборе трансформатора необходимо учесть коэффициент заполнения графика нагрузки и максимально использовать возможности перегрузки в часы наибольшей загруженности предприятия. Трансформаторы наружной установкиТрансформаторы, установка которых производится вне помещений и на местности где среднегодовая и максимальная температура составляют 50 и 350, могут нести постоянную нагрузку равную номинальной. Срок службы трансформаторы ограничивает срок службы изоляции его обмоток, и, примерно, составляет 20 лет. Однако в реальных установках, будь то промышленные предприятия или бытовые потребители, постоянной нагрузки не существует, она все время меняется в течении суток, а также в течении сезонов. Если при проектировании подстанции максимум нагрузок будет соответствовать номинальной мощности трансформатора, то это означает, что нагрузочные способности трансформатора используются недостаточно и мощность подстанции в целом явно завышена. Поэтому выбор трансформатора стоит делать с учетом его перегрузочной способности и при этом учитывать график нагрузки предприятия или других потребителей. Отношение ограниченной графиком площади, к площади прямоугольника, стороны которого представляют из себя абсциссу (Т=24 часа) и ординату, равной максимальной нагрузке Рmax, называют коэффициентом заполнения суточного графика:
Если известна продолжительность максимума, а также коэффициента заполнения графика, то использовав кривые:
Получаем допустимый коэффициент перегрузки масляных трансформаторов:
Где Iн и Sн – соответствующие номинальные токи и мощности трансформаторов. При максимуме нагрузки, который определяется из кривых показанных выше, износ изоляции не превышает 80% от износа при номинальной нагрузке длительной (естественного износа), что позволяет обеспечить определенный запас при возникновении аварийных перегрузок. Ранее отмечалось, что указанные величины коэффициентов перегрузок справедливы лишь для трансформаторов, которые установлены не в помещениях, где среднегодовая температура воздуха равна 50. Если же среднегодовая температура не равна 50, а равна какому-то значению ΰв, необходимо пересчитать коэффициенты перегрузки, умножив их на пересчетный коэффициент, равный:
В часы, когда температура больше 350, но не больше 450 (довольно часто бывает летом), нагрузка силового трансформатора должна быть ниже номинальной на (ΰв — 350)%, независимо от величины коэффициента заполнения графика. Трансформаторы внутренней установкиПри установке трансформаторов внутри помещений неотапливаемых и вентилируемых, среднегодовую температуру можно приминать на 80 выше, чем при наружной установке. Кроме перегрузок отмеченных ранее, также могут допускаться дополнительные перегрузки без ущерба для срока службы в зимние месяцы, за счет недогрузки в летнее время. Звучит запутанно. Попробую объяснить. Например, если в период времени с июня по август нагрузка в р% ниже номинальной, то есть происходит недогрузка, то в период с декабря по март возможно повышение нагрузки на этот же процент р%, но при условии, что она не превышает 15% номинальной нагрузки. Оба вида этих перегрузок являются нормальными, но они не должны превышать 30% номинальной мощности при коэффициентах заполнения графика не менее 0,6, и 50% при коэффициенте заполнения графика 0,6÷0,3. В случае возникновения аварийных ситуаций допускается перегрузка трансформаторов на 40% от номинальной мощности на время максимумов общей суточной продолжительности не более 6 часов и в течении менее 5 суток. При этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки в условиях перегрузки не должен превышать 0,75:
Но в рядах городов система электроснабжения допускает перегрузку до 80% (для трансформаторов до 400 кВА). Формулы, приведенные выше учитывают только условия старения изоляции, и совершенно не учитывают таких факторов как капитальные затраты и прочие факторы. ПримерыДля наглядности давайте рассмотрим несколько примеров. Пример 1Установленный на открытом воздухе трансформатор с номинальной мощностью 630 кВА, среднегодовая температура данной местности составляет 50. Число максимума часов t = 6, а коэффициент заполнения суточного графика Кз.г. = 0,7. Из выше показанных кривых кратностей определяем:
Теперь можем получить максимальную допустимую нагрузку при номинальном значении вторичного напряжения:
Пример 2Летом тот же трансформатор что в примере 1 загружен на 500 кВА. Необходимо определить допустимую нагрузку зимой (декабрь — март). Недогрузка в летнее время в процентном соотношении будет иметь вид:
С учетом ограничения можно допустить перегрузку зимой за счет недогрузки летом в 15%. Тогда получим максимально допустимую перегрузку 14+15 = 29%, где 14 – это значение m = 1,14; выраженное в процентах. Соответственно получаем максимальную нагрузку в течении 6 часового максимума в зимнее время:
Пример 3Для трансформатора с примера 1, но установленного в помещении (неотапливаемом и вентилируемом), необходимо определить нагрузку в зимние месяцы. Для решения принимаем среднегодовую температуру на 80 больше, чем при наружной установке, то есть 130. Пересчетный коэффициент примет вид:
Определим номинальную мощность:
Недогрузка в летнее время, выраженная в процентах, составит:
Допустимая перегрузка за счет летней недогрузки принимается 13,7%; и, соответственно максимально допустимая перегрузка составит 13,7+14 = 27,7%. Допустимая максимальная нагрузка
Работа трансформаторов в условиях перегрузки и недогрузкиДля улучшения условий работы перегруженных устройств рекомендуется применять форсирование их охлаждения (например, принудительное обдувание воздухом). Нагрузки подстанций изменяются по определенному графику, так как многие предприятия (особенно городские) имеют ярко выраженные пики и провалы в нагрузках. В летнее время и ночные часы нагрузка трансформаторов может снижаться до 30% от номинальной. В такие моменты в целях снижения потерь в трансформаторах целесообразней отключать один из них. При однотрансформаторных подстанциях очень часто используют перемычки по низшему напряжению, соединяющие смежные подстанции, часть подстанций вовсе отключают, оставляя в работе лишь несколько для покрытия нагрузки. При таком отключении уровень напряжения должен обеспечиваться соответствующий нормальному, то есть перемычки должны быть рассчитаны таким образом, что бы падение напряжений до самых отдаленных потребителей не превышало допустимого и могло обеспечивать нормальный (не аварийный) режим питания электроприемников. elenergi.ru 6 Трансформаторы и АвтотрансформаторыСиловые трансформаторы предназначены для преобразования электроэнергии одного напряжения на другое. На пути к потребителю электроэнергия многократно трансформируется, поэтому в энергосистеме установленная мощность трансформаторов в 4-5 раз больше установленной мощности генераторов. Номинальные параметры трансформаторов: мощность Sном; напряжение Uном; ток Iном; напряжение короткого замыкания Uкз; ток холостого хода Iхх; потери холостого хода Pхх; потери короткого замыкания Pкз. Номинальной мощностью трансформатора называется значение полной мощности с которой может длительно может работать трансформатор при номинальных условиях охлаждения, частоте и напряжении. В таблице 1.3 приведена шкала номинальных мощностей (кВА) трансформаторов до 6300 кВА включительно. Таблица 1.3 Шкала номинальных мощностей трансформаторов
Напряжение короткого замыкания Uкз – это напряжение при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко другой обмотке в ней протекает ток равный номинальному. Uкз характеризует полное сопротивление трансформатора. В справочных данных оно обычно указывается в % от номинального напряжения. Uкз – используется при расчетах токов короткого замыкания. Потери холостого хода Pхх – это активные потери мощности в стали на перемагничивание и на вихревые токи. В современных трансформаторах с холоднокатанной сталью марки Э330А потери меньше. Потери короткого замыкания Pкз. – обусловлены потерями активной мощности в обмотках трансформатора при протекании токов нагрузки и добавочными потерями вызванными магнитными полями рассеяния. Значения Pхх, Pкз используются при расчетах связанных с определением экономичных режимов трансформаторов. Типы трансформаторов: однофазные и трехфазные. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы. Однофазные трансформаторы применяются при большой мощности и высоких напряжениях (500, 750 кВ), когда возникают затруднения по условиям транспортировки. Технико-экономические показатели трехфазных трансформаторов лучше чем у однофазных. Расход активных материалов у них на 20-25 % меньше чем у группы однофазных трансформаторов такой же мощности. По количеству обмоток различают двухобмоточные и трехобмоточные. В трехобмоточных трансформаторах мощность обмотки низкого или среднего напряжения может быть меньше номинальной (например 67 %). Сумма нагрузок обмоток низкого и высокого напряжения при этом не должна превышать номинальной. Трансформаторы с расщепленной обмоткой являются разновидностью трехобмоточных трансформаторов. Обмотка низкого напряжения может выполняться из двух или более изолированных ветвей. Мощность каждой из расщепленных обмоток определяется выражением: , где n – количество расщепленных ветвей. Рис. 1.17. Схема замещения трансформатора с расщепленной обмоткой Конструктивные особенности и характеристики трансформаторов с расщепленной обмоткой. Достоинством трансформаторов с расщепленной обмоткой является большое сопротивление ветвей, что позволяет уменьшить токи короткого замыкания в РУ низкого напряжения подстанций. В справочниках для трансформаторов с расщепленной обмоткой Uкз обычно задано между обмоткой высокого напряжения и параллельно соединенными обмотками низкого напряжения (). ЗначенияUкз находятся при этом в диапазоне 10-12 % и для отдельных обмоток могут быть определены по выражениям: ; , где Kр – коэффициент расщепления, принимается равным – для трехфазных трансформаторов;– для группы из трех однофазных трансформаторов. При расчете токов короткого замыкания на стороне низкого напряжения трансформатора (при раздельной работе обмоток низкого напряжения) можно принимать: . В случае если для трансформатора с расщепленной обмоткой значение Uк.т, приведенное в справочнике, превышает 20 %, то применять коэффициент 2 не следует, т.к. справочные данные приведены для раздельной работы обмоток низкого напряжения трансформатора. Автотрансформаторы Автотрансформатор представляет собой многообмоточный трансформатор у которого две обмотки связаны электрически. Рис. 1.18. Схема однофазного трехобмоточного автотрансформатора Полная мощность передаваемая из первичной стороны автотрансформатора в во вторичную называется проходной. Проходная мощность в номинальном режиме называется номинальной Sном. Мощность передаваемая электромагнитным полем называется трансформаторной: . Трансформаторная мощность в номинальном режиме называется типовойSтип. Мощность передаваемая из первичной обмотки во вторичную за счет электрической связи называется электрической: . Размеры автотрансформатора определяются в основном магнитопроводом, а, следовательно, типовой мощностью. Коэффициент типовой мощности: . Номинальная мощность обмотки низкого напряжения (электрически не связанной) автотрансформатора всегда меньше (или равна) типовой мощности Sтип. studfiles.net 7. Выбор мощности трансформатораНа основе типовых графиков (п1.3 Основные характеристики графиков электрических нагрузок) и других сведений, разработаны таблицы, существенно облегчающие выбор ТП. Условием для выбора служит выражение: (25) где SЭ.Н и SЭ.В -соответственно нижняя и верхняя границы интервалов нагрузки для трансформаторов принятой номинальной мощности, кВА. Таблица экономических интервалов разработанная институтом «Сельэнергопроект» указывает экономические интервалы нагрузок без учета предельных технических (тепловых) характеристик трансформаторов. Согласно результата расчета проводов линии напряжением 0,38/0,22 кВ таблица 8 пояснительной записки курсового проекта. Выбираем по данной таблице мощность, приходящую па первый участок линий от ТП. Расчет проводим в зависимости от числа отходящих линий. Можно данной таблице пользоваться как активной, так и полной мощностью. Формулы для расчета мощности ТП:
Надбавки по мощности выбираем по таблицам - (/2/табл.15.7 стр 147) ΔS – методичка старое издание Каганова. Пример: Выбор мощности трансформатора производим в зависимости от числа отходящих линий. Для выбора будем пользоваться активной мощностью. Записываем самые большие активные мощности на каждой линии: Линия - 1 Ртп-1 = 115 кВт cosφ=0,75 Линия - 2 Ртп-2 = 135 кВт cosφ=0,77 Линия - 3 Ртп-11 = 124 кВт cosφ=0,78 Линия - 4 Ртп-16 = 90 кВт cosφ=0,75 Линия - 5 Ртп-17 = 90 кВт cosφ=0,75 Линия - 6 Ртп-18 = 90 кВт cosφ=0,75 Линия - 7 Ртп-19 = 90 кВт cosφ=0,75 Линия - 8 Ртп-20 = 140 кВт cosφ=0,76 Ртп max-20 = 140 кВт – это максимальная мощность отходящей линии. Для мощностей линии 1, 2 выбираем надбавку по активной мощности: Ртп-1 = 115 кВт ΔР-1 = 81 кВт; Ртп-2 = 135 кВт ΔР-2 = 97 кВт. Ртп-11 = 124 кВт ΔР-2 = 87 кВт. Ртп-16 = 90 кВт ΔР-2 = 62 кВт. Ртп-17 = 90 кВт ΔР-2 = 62 кВт. Ртп-18 = 90 кВт ΔР-2 = 62 кВт. Ртп-19 = 90 кВт ΔР-2 = 62 кВт. Рассчитываем расчётную полную мощность трансформатора:
Из таблицы экономических интервалов нагрузки трансформатора подстанций напряжением 6…10/0,4 кВ, выбираем стандартную мощность трансформатора по шифру наименования вида нагрузки 1.7, таблица 17 комплексы по производству свинины.
Мощность 850,4 разделена на 2, так как нет такой цифры в интервале и мы выбираем двухтрансформаторную подстанцию подходит Sтр-ра =2x400 кВ·А Производим окончательную проверку выбранной номинальной мощности трансформатора в нормальном режиме работы при равномерной нагрузке: (27) где Sp – расчетная нагрузка трансформатора, кВА; Sн.т – номинальная мощность трансформатора, кВА; KС.Т = 1,37 – коэффициент допустимой систематической перегрузки трансформаторов, /10/ таблица 18.
1, Рассчитываем коэффициент аварийности и перегрузки для одного трансформатора:
где Sоткл – нагрузка потребителей 2-ой и 3-ей категории надежности. Р = 3 кВ – дом животновода; Р = 25 кВ – мельница вальцовая; Р = 15 кВ – склад концентрированных кормов и склад готовой продукции. КАВ –коэффициент допустимой аварийной перегрузки /10/, таблица 17.
Вывод: кав = 1,97 больше 1,53, поэтому данный трансформатор не подходит и его нужно заменить на Sн.т. = 630 кВ*А.
В результате расчёта мы выбрали понижающий трансформатор напряжением 10/0,4 кВ. Параметры трансформатора занесены в таблицу 16. Таблица 16 – Параметры понижающего трансформатора ТМГСУ - 630-160
Самый экономичный для четырех проводных сетей 0,38 кВ с однофазной или смешанной нагрузкой трансформатор со схемой соединения обмоток У/Ун и новым симметрирующим устройством (СУ) разработан, изготовлен и испытан на соответствие всем требованиям ГОСТ Минским электротехническим заводом им. В.И. Козлова. В этих трансформаторах ликвидировано явление перегрева их потоками нулевой последовательности, при неравномерной нагрузке фаз и при суммарной мощности нагрузки равной или ниже номинальной. Трансформатор с СУ улучшают работу защиты и повышают безопасность работы электрической сети. В них резко снижено разрушающее воздействие на обмотки токов при однофазных коротких замыканиях. СУ значительно улучшает синусоидальность формы кривой изменения напряжения при наличии в сети нелинейных нагрузок (люминесцентных ламп, выпрямительных устройств, сварочных аппаратов и т.п.), что крайне важно при питании многих чувствительных приборов, например, ЭВМ, автоматики, телевизоров. Сокращен «скачек» повышения напряжения на здоровых фазах при однофазных коротких замыканиях в сети 0,38 кВ. СУ снимает повышенный шум у трансформаторов У/Ун при их неравномерной по фазам нагрузке, что важно при установке их на ТП, встроенные в жилые здания. Вместе с тем, симметрирование системы фазных напряжений при неравномерной нагрузке фаз, обеспечивает токоприемники качественным напряжением, отвечающим требованиям ГОСТ 13109-97, что в свою очередь, значительно сокращает выход из строя и продлевает срок службы трехфазных АД, ламп освещения, схем автоматики, электрооборудования многих бытовых объектов и пр. Трансформаторы со схемой соединения обмоток У/Ун с симметрирующим устройством имеют ту же нулевую группу, как и трансформаторы без него. Это позволяет использовать их в одних и тех же сетях: там где нагрузка в основном трехфазная симметричная - трансформаторы У/Ун, а где однофазная – трансформаторы У/Ун с СУ. СУ сокращает потери электроэнергии в трансформаторах У/Ун и сети, поэтому повышение стоимости серийных трансформаторов с СУ окупается в среднем за 0,6 года. Достоинства трансформаторов ТМГ следующие: - трансформаторы изготовляются в герметичном исполнении с полным заполнением маслом, без расширителя и без воздушной или газовой подушки; - контакт масла с окружающей средой полностью отсутствует, что исключает увлажнение, окисление и шламообразование масла; - перед заливкой масло дегазируется, заливка его в бак производиться в специальной вакуумзаливочной камере (при глубоком вакууме), что на много увеличивает электрическую прочность изоляции трансформатора; - масло в трансформаторах ТМГ (в отличии от трансформаторов ТМ и ТМЗ) практически не меняет своих свойств в течении всего срока службы трансформатора, что исключает необходимость проведения испытаний масла трансформатора ТМГ как при его хранении, так и при вводе в эксплуатацию и в процессе эксплуатации; - не требуется проведение профилактических, текущих и капитальных ремонтов в течение всего срока эксплуатации трансформатора. Таблица 17 - Экономические интервалы нагрузки трансформаторов подстанций 6-10/0,4 кВ сельскохозяйственного назначения
Таблица 18 - Коэффициенты допустимых систематических нагрузок и аварийных перегрузок трансформаторов подстанций 6-10/0,4 кВ
studfiles.net Номинальная нагрузка - трансформатор - токНоминальная нагрузка - трансформатор - токCтраница 1 Номинальная нагрузка трансформаторов тока может указываться не только в вольт-амперах, но и в омах. Если на щитке указана номинальная мощность, равная, например, 30 В - А, то это значит, что при номинальном токе во вторичной цепи 5 А напряжение на выводах не должно быть больше 6 В. [1] Номинальная нагрузка трансформатора тока и напряжения - это нагрузка подключенных ко вторичным обмоткам приборов, при которой погрешность не выходит за пределы, установленные для измерительных трансформаторов данного класса. [2] Номинальной нагрузкой трансформатора тока при работе в данном классе точности называют такую нагрузку его вторичной обмотки в омах, при которой погрешности не выходят за пределы, установленные для данного класса. [3] Номинальной нагрузкой трансформатора тока называют такую величину / 2 ном 2 - 2, при которой он будет работать в пределах своего класса точности. [4] Номинальной нагрузкой трансформатора тока называют такую величину / 22 ном Z2, при которой он будет работать в пределах своего класса точности. [5] Номинальной нагрузкой трансформаторов тока 22ном называется нагрузка, при которой трансформатор тока при номинальном токе работает в определенном классе точности. [6] Номинальной нагрузкой трансформатора тока для его работы в заданном классе точности считается нагрузка вторичной обмотки ( в Ом), при которой погрешности не выше установленных значений. [7] Номинальной нагрузкой трансформатора тока называют такую величину / LoM-22, при которой он будет работать в пределах своего класа точности. [8] Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не превышала величину номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной мощностью нагрузки ( 52н0м) трансформаторов тока называют мощность, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов. Наивысший класс точности, в котором может работать трансформатор тока, называют номинальным классом точности. В зависимости от величин Z2 или 52 один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности. [9] Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не превышала величину номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной мощностью нагрузки ( S2HOM) трансформаторов тока называют мощность, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов. Наивысший класс точности, в котором может работать трансформатор тока, называют номинальным классом точности, В зависимости от величин Z2 или 52 один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности. [10] Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не превышала величину номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной мощностью нагрузки ( 52ном) трансформатора тока называют мощность, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов. Наивысший класс точности, в котором может работать трансформатор тока, называют номинальным классом точности. В зависимости от величин Z2 или S2 один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности. [12] Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не выходила за пределы номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной нагрузкой ( Ззном) трансформаторов тока называется нагрузка, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов. [13] Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z3 не выходила за пределы номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной мощностью нагрузки ( S2sow) трансформаторов тока называется мощность, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов. [14] Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не выходила за пределы номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной мощностью нагрузки ( S - 2HOM) трансформаторов тока называется мощность, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов. Наивысший класс точности, в котором может работать трансформатор тока, называется номинальным классом точности. В зависимости от величин Z2 или S2 один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности. [15] Страницы: 1 2 www.ngpedia.ru Виды нагрузок трансформатора
Итак, допустимая нагрузка трансформатора — это длительная нагрузка на трансформатор, при которой расчётный износ изоляции обмоток от нагрева не превосходит износ, соответствующий номинальному режиму. Другими словами, это та нагрузка на трансформатор, при которой износ изоляции остаётся в нормальных пределах. А перегрузка — это такой режим работы трансформатора, при котором расчётный износ изоляции обмоток от нагрева превосходит износ, соответствующий номинальному режиму. Как видим из определений, перегрузка влияет на жизнь трансформатора отрицательно. Она губит изоляцию, а соответственно уменьшает часы работы трансформатора и может привести даже к короткому замыканию.Кстати, нагрузка на трансформатор, которая равна более 2 × Sном — не допускается. То есть если номинальная мощность тр-ра равна 50 МВА, то нагрузка в 100 МВА на тот же тр-р недопустима. Аварийная перегрузка трансформатора Теперь Вы знаете какие виды нагрузок бывают у трансформатора, а также познакомились с коэффициентом аварийной перегрузки)) yznavai.ru | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Сегодня разберём с Вами такой вопрос: Виды нагрузок трансформатора. Вообще, нагрузка трансформатора не постоянная, то есть она меняется в течение суток. И если выбирать полную мощность трансформатора «S» только по максимальной нагрузке, то в периоды её спада трансформатор будет работать не в полную мощность. А это плохо сказывается на сроке службы самого трансформатора, да и зачем переплачивать.Кому интересно знать немного больше о трансформаторах, то предлагаю познакомиться с номинальными параметрами трансформаторов. Нагрузочная способность трансформатора или виды нагрузок трансформатора — эта составляющая делится на следующие понятия:
Теперь рассмотрим аварийную перегрузку. Эта перегрузка разрешается только в аварийных случаях (при выходе из параллельной работы, резкое увеличение мощности и т.д.). Есть ещё и коэффициент аварийной перегрузки (Ка.в.) — это величина аварийной перегрузки силовых масленых тр-ов с системой охлаждения (Д, М, ДЦ, Ц). Она допускается по ПУЭ в течение не более 5 суток на время максимальной нагрузки общей продолжительности не более 6 часов в сутки, если нагрузка в доаварийном режиме не превышала 93% от номинальной, то Ка.в. принимается равным 1,4. Перегрузка допускается на 30% в течение 120 минут, то Ка.в. принимается равным 1,3; так как ожидаемая перегрузка по суточному графику более 6 часов.
