Способы расчета потерь активной мощности в силовых трансформаторах при несимметрии токов и напряжений
Поиск причин снижения эффективности работы электрического оборудования. Рассмотрение способов определения дополнительных потерь активной мощности и электроэнергии, вызванных отклонением показателей качества электрической энергии от действующих норм.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2018 |
| Размер файла | 209,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Омский государственный технический университет
СПОСОБЫ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ ПРИ НЕСИММЕТРИИ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ
Дед А.В., Паршукова А.В.
Аннотация
В статье рассмотрены способы оценки дополнительных потерь мощности в силовых трансформаторах от несимметрии уровня токов и напряжений.
Ключевые слова: Качество электрической энергии, несимметричная нагрузка, потери мощности
Annotation
METHODS OF CALCULATING THE ACTIVE POWER LOSSES IN POWER TRANSFORMERS AT ASYMMETRY OF CURRENTS AND VOLTAGES
The article discusses ways to evaluate additional power losses in power transformers unbalance level currents and voltages.
Keywords: The quality of electric power, unbalanced load, the power loss
Основная часть
дополнительный потеря мощность электроэнергия
Несимметрия токов, вызванная наличием в системах электроснабжения потребителей искажающих качество электрической энергии, является одним из факторов увеличивающих потери в сетях и элементах распределения электрической энергии. Способы определения дополнительных потерь активной мощности и электроэнергии, вызванных отклонением показателей качества электрической энергии от действующих норм [1 - 4], представляют особый интерес, так эти дополнительные потери могут учитываться для оценки величины потребления энергии при симметричном и несимметричном режимах работы.
Необходимо отметить, что снижение эффективности работы электрооборудования имеет место даже при изменении показателей качества электрической энергии в допустимых нормативных диапазонах. Поэтому для определения экономически обоснованных границ их изменения и целесообразности применения корректирующих устройств необходима количественная оценка ущерба, вызванного отклонением показателей качества электрической энергии.
Рассмотрим, в качестве примера, случай работы трехфазного силового трансформатора с подключенной несимметричной нагрузкой. Трансформаторы - статические устройства, в которых на характер протекающих процессов не влияет порядок чередования фаз. Несимметрия входных напряжений трансформатора или нагрузочных токов, приводит к появлению у него несимметрии выходных напряжений [3], обусловленных составляющими соответственно обратной и нулевой последовательности.
В силовых трансформаторах дополнительные потери активной мощности от несимметрии режима, вызванные протеканием в них токов обратной последовательности, могут быть определенны выражением [4]:
(1)
где ДPX.X. - потери холостого хода;
ДPКЗ - потери короткого замыкания;
UКЗ - напряжение короткого замыкания.
Выражение (1) более удобно применять, если известны номинальные потери холостого хода и короткого замыкания исследуемого трансформатора.
В случае отсутствия точных паспортных данных трансформатора, либо при расчете значений потерь для группы однородных трансформаторов, дополнительные потери активной мощности допускается вычислять по формуле [3]:
(2)
где SН - номинальная полная мощность силового трансформатора;
k`TP - коэффициент, зависящий от мощности и назначения трансформатора.
Расчетное значение k`TP, определенное для усредненных параметров стандартного оборудования, в частности для трансформаторов 6-10 кВ рекомендуется принимать k`TP=2,67, а для трансформаторов 35 - 220 кВ k`TP=0,5 [3].
На рисунках 1 и 2 представлены зависимости дополнительных потерь мощности ДPДОП.ТР от уровня коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности силовых трансформаторов с высшим напряжением 6(10) кВ типа ТМ и номинальной мощностью SН=400кВА и SН=630кВА, построенные с помощью выражений 1 и 2. Значения коэффициента несимметрии принимались равными в диапазоне от 0 до 4%. Согласно действующего ГОСТ в области качества электрической энергии, значение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности КU2, не должно превышать 2% в течение 95 % времени интервала в одну неделю, и не должно превышать 4 % в течение 100 % времени интервала в одну неделю [5].
Из графиков на рисунках 1 и 2 видно, что при величине коэффициента несимметрии в 4% (предельно допустимый уровень) дополнительные потери, относительно нормально допустимого уровня несимметрии равного 2%, увеличиваются в 4 раза. Кроме того, в зависимости от выбранного метода расчета дополнительных потерь в трансформаторе, обусловленных несимметричным режимом работы, разница между полученными расчетными величинами ДPДОП.ТР может составлять до 50%.
Рис. 1 Зависимости дополнительных потерь мощности трансформатора серии ТМ 6(10) кВ мощностью SН=400 кВА
Рис. 2 Зависимости дополнительных потерь мощности трансформатора серии ТМ 6(10) кВ мощностью SН=630 кВА
Таким образом, выбор способа расчета дополнительных потерь в каждом конкретном случае должен основываться на наличии исходных данных о трансформаторах, величине искажения режима работы и точности оценки предполагаемого экономического ущерба вызванного снижением качества электрической энергии.
Литература
1. Дед А. В. Дополнительные потери мощности в электрических сетях при несимметричной нагрузке / А. В. Дед [и др.] // Омский научный вестник. 2013. № 1 (117). С. 157-158.
2. Дед А. В. Оценка дополнительных потерь мощности в электрических сетях 0,38 кВ на основе экспериментальных данных / А. В. Дед, С. В. Бирюков, А. В. Паршукова // Успехи современного естествознания. 2014. № 11. С. 64-67.
3. Шидловский А.Н. Повышение качества энергии в электрических сетях. / А.Н. Шидловский, В.Г. Кузнецов. К.: Наукова думка, 1985. 268 с.
4. Карташев И.И. Управление качеством электроэнергии. / И. И. Карташев, Н. В. Тульский, Р.Г. Шамонов и др. под ред. Шарова Ю. В. М.: МЭИ, 2006.320 с.
5. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2013. 10 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка алгоритма и программы, реализующей расчет нагрузочных потерь активной мощности и электроэнергии. Использование среднеквадратического тока линии. Учет параметров П-образной схемы замещения. Определение суммарных годовых потерь электроэнергии.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 28.08.2013Определение токов в элементах сети и напряжений в ее узлах. Расчет потерь мощности в трансформаторах и линиях электропередач с равномерно распределенной нагрузкой. Приведенные и расчетные нагрузки потребителей. Мероприятия по снижению потерь мощности.
презентация [66,1 K], добавлен 20.10.2013Подготовка исходных данных для оптимизации режимов энергосистемы. Определение коэффициентов формулы потерь активной и реактивной мощностей. Экономическое распределение активной мощности между электростанции по критерию: "Минимум потерь активной мощности".
курсовая работа [544,2 K], добавлен 29.08.2010Выдача потока энергии, вырабатываемой на электростанции. Схема выдачи мощности. Определение годовых потерь активной электроэнергии в блочных трансформаторах и автотрансформаторах связи. Выбор рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд.
реферат [1,1 M], добавлен 04.07.2011Расчет и оценка показателей режима электрической сети, емкостных токов, токов короткого замыкания в электрической сети 6–20 кВ. Оценка потерь энергии. Оптимизация нормальных точек разрезов в сети. Загрузка трансформаторных подстанции и кабельных линий.
курсовая работа [607,6 K], добавлен 17.04.2012Подготовка исходных данных для оптимизации режимов энергосистемы. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях и электростанциях. Экономичное распределение активной мощности между электростанциями по критерию: "минимум потерь активной мощности".
курсовая работа [375,4 K], добавлен 30.04.2015Написание и отладка программы для решения электротехнической задачи на алгоритмическом языке. Определение суммарных потерь электроэнергии и активной мощности в схеме разомкнутой электрической сети. Разработка блок-схемы. Алгоритм решения задачи.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 15.03.2012Расположение пунктов питания и потребления электрической энергии. Потребление активной и баланс реактивной мощности в сети. Определение потерь напряжения на участках линий в нормальном и послеаварийном режимах. Выбор числа и мощности трансформаторов.
курсовая работа [482,0 K], добавлен 12.02.2016Классификация потерь в системе электроснабжения промышленного предприятия. Влияние коэффициента мощности сети на потери электроэнергии. Пути уменьшения потерь в системе электроснабжения промышленных предприятий за счет компенсации реактивной мощности.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 08.06.2017Типы силовых трансформаторов, их особенности, назначение, маркировка. Номинальные значения фазных токов и напряжений. Расчет распределения нагрузки между двумя трехфазными трансформаторами. Оптимизация потерь электроэнергии в силовых трансформаторах.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.02.2015Приемники электрической энергии. Качество электрической энергии и факторы, его определяющие. Режимы работы нейтрали. Выбор напряжений, числа и мощности силовых трансформаторов, сечения проводов и жил кабелей, подстанций. Компенсация реактивной мощности.
курс лекций [1,3 M], добавлен 23.06.2013Частота переменного электрического тока как один из показателей качества электрической энергии. Устройства автоматической частотной разгрузки, их работа в условиях дефицита активной мощности. Ограничение повышения частоты, расчет мощностей нагрузки.
курсовая работа [483,0 K], добавлен 11.05.2010Виды потерь мощности в асинхронной машине (АСМ), особенности их определения. Электрические (переменные) и магнитные (постоянные) потери. Расчет потерь в меди статора и ротора, в стали статора, механические потери. Регулирование частоты вращения АСМ.
презентация [1,7 M], добавлен 21.10.2013Снижение потерь путем принудительного изменения потокораспределения. Суммарные потери мощности в сети. Способы создания принудительного экономического потокораспределения. Снижение коммерческих потерь электрической энергии, система контроля потребления.
презентация [2,2 M], добавлен 26.10.2013Выбор количества и типов трансформаторов. Расчет приведенных нагрузок, сечений проводников линии электропередач, мощности потребителей и напряжения на шинах подстанции. Распределение мощности с учетом потерь ее активной и реактивной составляющих.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.03.2015Структура электрических сетей, их режимные характеристики. Методика расчета потерь электроэнергии. Общая характеристика мероприятий по снижению потерь электроэнергии и определение их эффективности. Зависимость потерь электроэнергии от напряжения.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 18.04.2012Вычисление расчетных нагрузок потребителей. Предварительный расчет потокораспределения. Выбор номинальных напряжений на участках сети, трансформаторов на подстанциях. Расчет потерь мощности на линиях. Проверка балансом для активной и реактивной мощностей.
курсовая работа [537,3 K], добавлен 07.02.2013Анализ хозяйственной деятельности Северной ЭС. Основные цели мероприятий по снижению энергопотерь, методы их внедрения. Методика, алгоритм и программная реализация оперативной оптимизации режима по реактивной мощности. Оценка радиоактивного загрязнения.
дипломная работа [207,6 K], добавлен 18.06.2011Изучение перспектив использования гидроэнергетических ресурсов. Определение потерь мощности в силовых трансформаторах. Расчет токов короткого замыкания и заземления. Выбор ошиновки распределительного устройства и аппаратов для защиты от перенапряжений.
дипломная работа [356,5 K], добавлен 06.06.2015Выбор мощности силовых трансформаторов. Расчет сечения линий электропередач, их параметры. Потери мощности и электроэнергии в силовых трансформаторах и линиях электропередач. Проверка выбранного сечения линий электропередачи по потере напряжения.
курсовая работа [741,1 K], добавлен 19.12.2012
