Потери мощности и энергии в трансформаторе

Потери активной мощности в трансформаторе складываются из потерь в обмотках и магнитопроводе (стали). Потери в обмотках вычисляют по формуле

где (1 - коэффициент загрузки.

Потери в магни топроводе ДРст - Рх .

где Икз - потери в обмотках трансформатора при номинальной нагрузке (потери в опыте короткого замыкания); Рх — потери в стали (в опыте холостого Sr

хода); р =----коэффициент загрузки.

ном

Потери активной энергии в трансформаторе

где Т„ - полное время подключения трансформатора к сети.

Потери реактивной мощности в трансформаторе имеют две составляющие: в обмотках на индуктивном сопротивлении и магнитопроводе на намагничивание. Потери реактивной мощности в обмотках

Реактивная мощность в магнитопроводе

Полные потери реактивной мощности и энергии в трансформаторе

Пример. Тяговая подстанция метрополитена получает питание по кабельной линии от двухобмоточного силового трансформатора районной подстанции. Схема и параметры элементов представлены на рис. 4.11. Параметры тяговой нагрузки определены но стороне постоянного тока.

Для данной системы определить сечение жил кабеля, подобрать его тип, определить мощности потерь и технологические расходы активной и реактивной энергии в КЛ и силовом трансформаторе Тс.

Схема и параметры элементов

Рис. 4.11. Схема и параметры элементов

Решение. Средний но году эффективный ток по стороне 10,5 кВ

Полное время работы ТП

Но приведенным выше основаниям принимаем коэффициент максимума АТтах =1,4. Максимальный расчетный ток по стороне 10,5 кВ:

Время использования максимальной нагрузки:

Сечение алюминиевой жилы кабеля определяем по экономической плот-

у

ности тока /, *г 1,4 А/мм согласно данным ПУЭ:

« 2 Ближайшее стандартное сечение SCT = 95 мм . Сечение жилы кабеля по

нагреву при /ртах = 160 А можно принять 5С1. = 70 мм (/д = 165 А).

По результатам оценок сечений принимаем кабель типа АСБ - 3x95. Сопротивления кабелей ЛЭП:

- активное: /С ~^-L = ^’^ 2,5 = 0,821 Ом;

" 5 95

-индуктивное: Хя = X0L = 0,08-2,5 = 0,2Ом.

Мощности потерь энергии в ЛЭП:

  • -активной: АИЯ =3-0,821 -1602 =63 кВт;
  • - реактивной: AQn = 3 - 0,2 • 1602 =15,4 кВ Ар.

Время потерь определяем по кривым, изображенным на рис. 4.10. При 7’гнах «5000ч и cos(p«0,95 - т = 3100ч. Годовые расходы (потери) энергии на ее транспорт по ЛЭП составят:

  • -активной: AJV.d = АРях = 63-3100 =195,3 МВт-ч;
  • -реактивной: AWp = AQtz = 15,4-3100 = 47,74 МВАр-ч.

Определяем расходы энергии на преобразование в трансформаторе. Коэффициент загрузки трансформатора

Мощность потерь энергии в трансформаторе:

  • - активной [по формуле (4.34)]: ДРл = 18 + 60 • 0,292 = 23 кВт;
  • - реакт ивной [но формуле (4.38)]:

Годовые потери энергии в трансформаторе:

- акт ивной;

- реактивной:

Из приведенных расчетов можно сделать вывод, что основная доля потерь энергии в трансформаторе связана с режимом холостого хода. Доля потерь энергии и КПД системы:

Вопросы дли самопроверки

  • 1. Как устроены кабельные и воздушные ЛЭП на напряжение выше
  • 1000 в?
  • 2. Как найти числовые характеристики токов питающих ЛЭП?
  • 3. Охарактеризуйте схемы присоединения тяговых подстанций к энергосистеме.
  • 4. Какими электрическими параметрами определяют ЛЭП?
  • 5. Как найти электрические параметры силовых трансформаторов?
  • 6. Что такое экономическая и допустимая плотности тока в проводах ЛЭП?
  • 7. Как выбрать сечения проводов (жил кабеля) ЛЭП?
  • 8. Как определить потери напряжения и электроэнергии в ЛЭП?
  • 9. Как най ти эквивален тное сопротивление ЛЭП?
  • 10. Как найти потери электроэнергии в силовых трансформаторах?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >