Определение расчетной мощности силового трансформатора на районной подстанции по суточному графику нагрузки
Задача выбора мощности силового трансформатора и исследование тепловых процессов трансформатора в процессе его эксплуатации при известном графике нагрузки предприятия. Расчетная математическая модель, позволяющая исследовать тепловые процессы в кабеле.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.06.2021 |
| Размер файла | 276,0 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/
Определение расчетной мощности силового трансформатора на районной подстанции по суточному графику нагрузки
Ермаков В.Ф.,
Машнова Е.В.,
Зайцева И.В.
Аннотация
В статье рассмотрена задача выбора мощности силового трансформатора и исследование тепловых процессов трансформатора в процессе его эксплуатации при известном графике нагрузки предприятия.
Ключевые слова: трансформатор, температура, максимальная температура, наиболее нагретая точка обмотки трансформатора.
Актуальность темы статьи обусловлена значительными погрешностями используемых в настоящее время методов определения расчетной мощности нагрузки [1 - 11], разнообразием конструкций силовых трансформаторов [12], а также протекающих в них тепловых процессов [13, 14].
Расчетная математическая модель, позволяющая исследовать тепловые процессы в кабеле, разработана профессором Брагиным С.М. [15], она описывается дифференциальным уравнением нагрева первого порядка. Используем эту модель для исследования тепловых процессов в обмотке трансформатора (возможность такого применения проверена экспериментально [16]) силовой трансформатор тепловой
В качестве исходных данных может служить суточный график нагрузки районной подстанции.
Таблица 1
Суточный график нагрузки районной подстанции
|
Дата |
Время |
Полная мощность S, МВА |
|
|
16.10.2018 |
0:00:00 |
57,00877125 |
|
|
16.10.2018 |
1:00:00 |
57,00877125 |
|
|
16.10.2018 |
2:00:00 |
51,4781507 |
|
|
16.10.2018 |
3:00:00 |
47,16990566 |
|
|
16.10.2018 |
4:00:00 |
47,16990566 |
|
|
16.10.2018 |
5:00:00 |
47,16990566 |
|
|
16.10.2018 |
6:00:00 |
47,16990566 |
|
|
16.10.2018 |
7:00:00 |
47,16990566 |
|
|
16.10.2018 |
8:00:00 |
60,20797289 |
|
|
16.10.2018 |
9:00:00 |
67,26812024 |
|
|
16.10.2018 |
10:00:00 |
75 |
|
|
16.10.2018 |
11:00:00 |
78,10249676 |
|
|
16.10.2018 |
12:00:00 |
71,06335202 |
|
|
16.10.2018 |
13:00:00 |
78,10249676 |
|
|
16.10.2018 |
14:00:00 |
74,33034374 |
|
|
16.10.2018 |
15:00:00 |
74,33034374 |
|
|
16.10.2018 |
16:00:00 |
71,06335202 |
|
|
16.10.2018 |
17:00:00 |
78,10249676 |
|
|
16.10.2018 |
18:00:00 |
75 |
|
|
16.10.2018 |
19:00:00 |
75 |
|
|
16.10.2018 |
20:00:00 |
75 |
|
|
16.10.2018 |
21:00:00 |
75 |
|
|
16.10.2018 |
22:00:00 |
75 |
|
|
16.10.2018 |
23:00:00 |
72,11102551 |
|
|
16.10.2018 |
0:00:00 |
57,00877125 |
Графически суточный график полной мощности нагрузки, заданный с почасовой точностью, может быть представлен следующим образом:
Рис. 1. Суточный график изменения полной мощности S(t) районной подстанции: Sv = 65,6678 MBA за сутки Sр = 70,784 MBA
По суточному графику нагрузки методами, изложенным в [17], были определены средняя S^ и расчетная Sр мощность нагрузки. Расчетная Sр мощность нагрузки определялась при условии номинальной интенсивности износа изоляции обмотки трансформатора.
Рис. 2. Суточный график изменения температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора &обм номинальной мощности 70,784 MBA при температуре окружающей среды &окр = 20 оС; &обм.макс = 106,63 оС
Следует отметить, что номинальная длительно допустимая температура наиболее нагретой точки обмотки трансформатора, согласно ГОСТ 14209-97 [18], составляет ©обм ном = 98 оС; кратковременно допустимая температура нагрева жил проводников при перегрузках согласно [18] составляет 125 оС.
Процесс изменения температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора ©обм (см. рис. 2) получены путем решения дифференциального уравнения (1), в котором вместо отношения I(t)/I использовано отношение S(t)/^^ .; постоянная времени нагрева обмотки трансформаторов равна т = 3,6 часа.
Вывод: После выбора номинальной мощности трансформатора целесообразно выполнить расчет переходного процесса температуры наиболее
В том случае, если бы номинальная мощность выбранного силового трансформатора равнялась расчетной SHO" = Sр = 70,784 MBA, то процесс изменения температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора ©обм выглядел бы следую- нагретой точки обмотки трансформатора по уравнению (1).
Список использованной литературы
1. Электрические нагрузки промышленных предприятий /С.Д. Волобринский, Г.М. Каялов, П.Н. Клейн и др. - Л.: Энергия, 1971. - 264 с.
2. Волобринский С.Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий. - Л.: Энергия, 1976. - 128 с.
3. Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий и задачи его осуществления //Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. - 1978. - № 3. - С. 13 - 18. 20
4. Фокин Ю.А. Вероятностно-статистические методы в расчетах систем электроснабжения. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 240 с.
5. Шидловский А.К., Вагин Г.Я., Куренный Э.Г. Расчеты электрических нагрузок систем электроснабжения промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1992. - 224 с.
6. Кудрин Б.И. О комплексном методе расчета электрических нагрузок //Изв. вузов. Электромеханика. - 1981. - № 2. - С. 209 - 210.
7. Дроздов В.А., Фридман С.А. О точности расчетов электрических нагрузок промышленных предприятий //Промышленная энергетика. - 1978.- № 2. - С. 29 - 32.
8. Кудрин Б.И., Лосев Э.А. О необходимой точности методов расчета электрических нагрузок и оценки надежности систем электроснабжения промышленных предприятий //Изв. вузов. Электромеханика. - 1981. - № 12. - С. 1448 - 1451.
9. Вагин Г.Я. О причинах завышения расчетных нагрузок по нагреву //Промышленная энергетика. - 1980. - № 3. - С. 28 - 29.
10. Ермаков В.Ф. Анализ составляющих погрешности определения расчетной электрической нагрузки /Электрические нагрузки и электропотребление в новых условиях хозяйствования: Материалы семинара. - М.: МДНТП, 1989. - С. 93 - 96.
11. Ермаков В.Ф. Исследование процессов в электрических сетях: методы, средства, детерминированные и вероятностные модели. - Ростов н/Д: Изд-во Ростовского ун-та, 2003. - 288 с.
12. Силовые трансформаторы: Справочная книга /Под ред. С.Д. Лизунова, А.Е. Лоханина. - М.: Энергоиздат, 2004.
13. Киш Л. Нагрев и охлаждение трансформаторов /Пер. с венг. Под ред. Г.Е. Тарле. - М.: Энергия, 1980. - 208 с.
14. Быстрицкий Г.Ф., Кудрин Б.И. Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов: Учеб. пособие для вузов. - М.: Издательский центр "Академия", 2003. - 176 с.
15. Брагин С.М. Электрический и тепловой расчет кабеля. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 328с.
16. Ермаков В.Ф., Балыкин Е.С., Еволенко Н.А. и др. Опытное определение постоянной времени нагрева электрооборудования // Изв. вузов. Сев. - Кавк. регион. Техн. науки. - 2012. - № 1. - С. 66 - 68.
17. Ермаков В.Ф., Зайцева И.В. Выбор электрооборудования по нагреву. - Ростов н/Д: ЗАО "Книга", 2018. - 176 с. - В печати.
18. ГОСТ 14209-97 (МЭК 354-91) Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов. - Минск: Межгосуд. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1997. - 80 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие силового трансформатора как одного из важнейших элементов современной электрической сети. Характеристика и назначение силового двухобмоточного трансформатора типа ТМ, особенности главной изоляции. Определение напряжения короткого замыкания.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.07.2012Система электроснабжения металлургических предприятий. Основное оборудование на подстанции. Характеристика работающего электрооборудования. Расчет токов короткого замыкания в сети. Расчет и выбор коммутационных аппаратов и силового трансформатора.
курсовая работа [615,8 K], добавлен 08.05.2013Выбор напряжения питающей линии предприятия, схема внешнего электроснабжения и приемной подстанции; определение мощностей трансформаторов по суточному графику нагрузки, проверка их работы с перегрузкой. Расчет экономического режима работы трансформатора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.12.2010Применение трансформаторов малой мощности в схемах автоматики, телемеханики и связи в качестве электропитающих элементов. Определение расчетной мощности и токов в обмотках. Выбор сердечника трансформатора. Коэффициент полезного действия трансформатора.
курсовая работа [474,4 K], добавлен 17.12.2014Описание схемы электроснабжения. Выбор выключателя, силового трансформатора и электродвигателя по номинальной мощности и напряжению. Параметры выключателя нагрузки QF1. Ток рабочего максимального режима с учётом возможной перегрузки трансформатора.
контрольная работа [65,0 K], добавлен 19.03.2014Выбор магнитопровода на основе расчетной мощности трансформатора. Число витков в обмотках. Потери в стали, ток намагничивания. Электрические и конструктивные параметры обмоток. Проверка трансформатора на нагревание. Падение напряжения, КПД трансформатора.
курсовая работа [671,9 K], добавлен 04.10.2015Определение и назначение комплектной трансформаторной подстанции. Описание электрических аппаратов, входящих в состав КТП, на основании представленной электрической схемы. Определение токов нагрузки и суммарной мощности КТП. Выбор силового трансформатора.
курсовая работа [718,4 K], добавлен 03.01.2011Особенности трансформатора малой мощности с воздушным охлаждением. Изучение материалов, применяемых при изготовлении трансформатора малой мощности. Расчет однофазного трансформатора малой мощности. Изменение напряжения трансформатора при нагрузке.
курсовая работа [801,6 K], добавлен 12.10.2019Проектирование силового трансформатора ТМ-10000/35. Выбор изоляционных расстояний. Расчет размеров трансформатора, электрических величин, обмоток, параметров короткого замыкания, магнитной системы, коэффициента полезного действия при номинальной нагрузке.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 10.12.2013Определение параметров Т-образной схемы замещения трансформатора. Порядок составления полной векторной диаграммы для активно-индуктивной нагрузки. Методика расчета и построения зависимости КПД от нагрузки. Построение внешних характеристик трансформатора.
курсовая работа [160,1 K], добавлен 03.02.2009- Измерение электрических величин при исследовании однофазного двухобмоточного силового трансформатора
Исследование трансформатора методом холостого хода и короткого замыкания. Расчет тока холостого хода в процентах от номинального первичного, коэффициента мощности в режиме холостого хода. Порядок построения характеристики холостого хода трансформатора.
лабораторная работа [19,0 K], добавлен 12.01.2010 Определение расчетной мощности на вводе в здании газовой котельной. Расчет токов короткого замыкания, электрических нагрузок. Выбор силового трансформатора, площадки для строительства подстанции, проводов по плотности тока и предельным нагрузкам.
курсовая работа [106,7 K], добавлен 08.06.2010Определение основных электрических величин и коэффициентов трансформатора. Расчет обмотки типа НН и ВН. Определение параметров короткого замыкания и сил, действующих на обмотку. Расчет магнитной системы трансформатора. Расчет размеров бака трансформатора.
курсовая работа [713,7 K], добавлен 15.11.2012Назначение и типы трансформаторов; конструктивная схема. Проект силового трансформатора мощностью 400 кВА: определение основных электрических величин, расчет обмоток высокого и низкого напряжения, магнитной системы и параметров короткого замыкания.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.12.2012Определение расчетной нагрузки района. Выбор мощности и схем тупиковой подстанции. Изучение схемы электроснабжения района. Подбор линий электропередач и мощности силовых трансформаторов районной понизительной подстанции. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [175,8 K], добавлен 30.06.2015Расчет мощности силового трансформатора, капитальных вложений и токов короткого замыкания. Выбор типа распределительного устройства и изоляции. Определение экономической целесообразности схемы. Схема электрических соединений проектируемой подстанции.
курсовая работа [411,6 K], добавлен 12.12.2013Подсчет нагрузок электроснабжения. Выбор мощности трансформатора. Определение количества необходимых подстанций, определение количества ТП и распределение их по потребителям. Выбор защиты линии и силового трансформатора. Расчет заземляющего устройства.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.03.2011Исследование электромагнитной индукции и магнитного потока при помощи трансформатора. Определение коэффициента трансформации и передаваемой мощности (без учета потерь) и полезного действия (КПД) трансформатора. Формулы и вычисление погрешностей.
лабораторная работа [105,1 K], добавлен 21.02.2014Расчет электрических нагрузок подстанции "Симахинская". Исследование загрузки силового трансформатора. Расчёт токов короткого замыкания. Прогнозирование электрической нагрузки на базе современных методов. Реформа электроэнергетики и права потребителей.
дипломная работа [734,7 K], добавлен 15.03.2012Расчет основных электрических величин, размеров и обмоток трансформатора. Определение потерь короткого замыкания. Расчет магнитной системы и определение параметров холостого хода. Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток трансформатора.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 19.09.2019
