ПЗ_ВКР_Стаценко Д._4 (1215717), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

При этом средняя нагрузка для одноготрансформатора составляла на 01.01.17 – 25,46 МВА; на 30.01.17 – 18,75 МВА,чтосущественноменьшеноминальнойнагрузкитрансформаторамощность 40 МВА.2.2 Проверка силовых трансформаторов по нагрузочной способностиРуководствуясь ГОСТ 14209-85 при проверки силовых маслонаполненныхтрансформаторов по нагрузочной способности следует определять допустимыли расчетные нагрузки в часы ее максимума для трансформатора [8].Согласно ГОСТ 14209-85 расчет допустимых нагрузок трансформаторапроводят следующим образом.25График нагрузки в виде зависимости изменения полной мощности,передаваемой трансформатором во времени, преобразовывают в эквивалентный(в тепловом отношении) прямоугольный график нагрузки продолжительностьюt. Преобразование исходного графика нагрузки в эквивалентный прямоугольныйнеобходимо выполнять в следующей последовательности.На исходном графике проводят линию номинальной мощности проверяемогосилового трансформатора Sном.

Пересечением линии номинальной нагрузки сисходным графиком на продолжительности t графика выделяют участокнаибольшей перегрузки продолжительностью h. Оставшуюся часть исходногографика нагрузки разбивают на m интервалов t со значениями мощностизначения S1, S2 … Sm.Полную мощность на интервале t графика нагрузки определим по формуле:Si  1 Т  Т t isi  t  dt .(2.6)ТНачальную нагрузку K1 силового трансформатора эквивалентного графикаопределяют по формулеK1  1 SномS12  t1  S22  t 2  ...  S2m  t m   t1  t 2  ...  t m  .(2.7)Участок перегрузки h' на исходном графике разбивают на р интервалов hi, азатем определить значения S1 , S2 … Sр .Предварительную перегрузку силового трансформатора K2 рассчитываютпо формулеK2  1 SномS12  h1  S22  h2  ...

 Sp2  hp   h1  h2  ...  hp  . (2.8)26Затем сравнивают полученное значение K 2 с Kmax исходного графиканагрузки. При этом если K2  0,9K max , то следует принимать K 2  K2 ; еслиK2  0,9K max , то следует принимать K 2  0,9K max , а продолжительностьперегрузки h в этом случай определяется по формулеh  K22  h 0,9K max 2 .(2.9)График построенный по среднему расходу электрической энергии являетсяступенчатым. Согласно вышеизложенному получим график нагрузки призаданной мощности выбранного нового трансформатора.

Соответствующиеграфики представлены на рисунках 2.6–2.8, где Kном и K определяютсясоответственно по формулам:K ном  Sном / Sном ,(2.10)nK    Sподi n  Sном .i 1(2.11)По графику рисунка 2.4 можно определить минимальную и максимальнуюнагрузку для силового трансформатора, а также ее длительность по времени.Согласно ГОСТ 14209 для температуры окружающей среды, например, 40 Снагрузка трансформаторов с системами охлаждения Д может составлятьдлительно, более 24 часов 0,92 от номинальной мощности.Следовательно, одни силовой трансформатор, находящейся в работе натяговой подстанции, способен обеспечить нормальную длительную работу безперегревов и перегрузок.27K1,1K ном10,90,80,70,60,50,40,304812162024 t, чРисунок 2.4 – График нагрузки при одном, находящемся в работе, силовомтрансформатореСогласно рисункам 2.1 и 2.2 силовые трансформаторы тяговой подстанцииработают при нагрузках 0,23–0,32 от номинальной; при находящемся в работеодном силовом трансформаторе: 0,46–0,64 соответственно, как с максимальнойнагрузкой за сутки, так и с минимальной нагрузкой за сутки в рассматриваемыйпериод.

Далее в соответствии заданию на ВКР необходимо снижение потерьмощности в силовых трансформаторах тяговой подстанции за счет совместной ираздельной работе трансформаторов. Для этого необходимо выполнитьследующие метропатия: определение потерь мощности при одном находящемсяв работе силовом трансформаторе; определение потерь мощности в двухработающих силовых трансформаторах; построение графика работы силовыхтрансформаторов.283 СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В СИЛОВЫХТРАНСФОРМАТОРАХ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ3.1 Потери мощности в силовом трансформатореПо данным предоставленным Читинской дистанцией электроснабжения натяговой подстанции «Чита» контролируются почасовые расходы активнойэлектрической энергии на фидер ВЛ 202 220 кВ, фидер ВЛ 204 220 кВ ввод Т127,5 кВ, ввод Т2 27,5 кВ, фидер ВЛ 124 35 кВ, фидер ВЛ 125 35 кВ и фидера ДПРВосток и Запад.Известно, что потери мощности и износ изоляции обмоток силовыхтрансформаторов подстанций переменного тока происходи неравномерно [9].Поэтомудляопределенияпеременныхпотерьмощностьсиловыхтрансформаторов требуется найти значения тока каждой обмотки в расчетномпериоде [10].

Однако на тяговой подстанции «Чита» осуществляется контрольэлектрической энергии по вводам в распределительные устройства, поэтомурасход электрической энергии для трансформаторов будет определяться поклассической методике, представленной в теории дисциплыны «Электрическиесети и системы».Потери мощности Pтр в трансформаторе могут быть определены [9,11] поформулеPтр  Pст  Pм ,(3.1)где Pст – потери мощности в магнитопроводе трансформатора; Pм – потеримощности в обмотках трансформатора.Потери мощности в магнитопроводе трансформатора определяются какслагаемое потерь мощности на гистерезис Pг и вихревые токи Pв :Pст  Pг  Pв .29(3.2)Для трехфазного трехобмоточного трансформатора потери мощности вобмотках определяются по формуле333i 1i 1i 1Pм   Pi.ВН   Pi.СН   Pi.НН ,(3.3)где Pi.ВН , Pi.СН , Pi.НН – потери мощности соответственно в обмоткахвысшего (ВН), среднего (СН) и низшего (НН) напряжения, кВт.Потери мощности в каждой обмотке рассчитывают по формулеPi  R i  Ii2 ,(3.4)где R i – активное сопротивление i-й обмотки трансформатора, Ом; Ii – ток в i-йобмотке трансформатора, А.Полное,активноеиреактивноесопротивленияобмотоксиловоготрансформатора определялось по формулам2UномukZт ,100 Sном.т  N т(3.5)2U ном,Rт Sном.т 103 Sном.т  N т(3.6)X т  Z2т  R 2т ,(3.7)Pkгде u k – напряжение короткого замыкания между обмоткой ВН и тяговойобмоткой (27,5 кВ) трансформатора тяговой подстанции, %; Uном – номинальное30напряжение системы внешнего электроснабжения, кВ; Sном.т – номинальнаямощность трансформатора тяговой подстанции, МВА; N т – количествоработающих трансформаторов на тяговой подстанции; Pk – потери мощностикороткого замыкания, кВт.Таблица3.1–Паспортныеданныетрехфазныхтрехобмоточныхтрансформаторов ТДТН – 40000/220 тяговой подстанции «Чита»ХарактеристикиТДТНЖ-40000/220ХарактеристикиТДТНЖ-40000/220Sном.

т, МВА40n2Uном обмотки,кВΔUк.з., %ВН230ВН6,552СН38,5СН1,152НН27,5НН0,093В-С10,5ВН126,88В-Н17СН5,07С-Н6НН1,29uk, %—ΔРk, кВт200ΔРх, кВт36Ix, %0,8Rт, OmXт, Omсхема и группасоединения обмотоккоэффициент нагрузкикоэффициент загрузкипри ПАВ режимеΔQx*, кВАрУН/УН/Д-0-11kн=0,23–0,32kн.а=1,45320Согласно данным представленным в техническом паспорте тяговойподстанции «Чита» и вышеизложенным формулам составлена таблицаэлектрических характеристик тяговых трансформаторов данной подстанции(таблица 3.1).3.2 Определение потерь мощности при одном и двух работающихсиловых трансформаторахОбычно за счет выключения трансформаторов на параллельную работувыполняют снижение токов в обмотках трансформаторов, однако, это не всегда31рационально с точки зрения потерь электроэнергии в трансформаторах [12]. Приэтом потери мощности в трансформаторе можно рассчитать по формулеPт  n  Pхх 1 PкS2, кВт2n Sном(3.8)где n – количество параллельно работающих трансформаторов; Pхх – потеримощности холостого хода, кВт;  Pк – потри мощности короткого замыкания,кВт;S–мощностьнагрузки,кВА;Sном–номинальнаямощностьтрансформатора, кВА.Результаты определения потерь мощности для оного и двух работающихсиловых трансформаторов при максимальной нагрузки за сутки в (01.01.17) иминимальнойнагрузкизасутки(30.01.17)представленынарисунках 3.1–3.2, где пунктирная линия соответствует одном находящемуся вработе трансформатору, сплошная – двум.Р,кВт140130120110100908004812162024Рисунок 3.1 – Потери мощности в силовых трансформаторахза сутки 01.01.1732t, чР,кВт120110100908070605004812162024t, чРисунок 3.2 – Потери мощности в силовых трансформаторахза сутки 30.01.17Из полученных графиков очевидно, что для эффективной работы силовыхтрансформаторов тяговой подстанции «Чита» требуется как совместная, так ираздельная работа трансформаторов, которая обеспечит снижение потерьмощности.3.3 ОценкараздельнойипараллельнойработысиловыхтрансформаторовДля рассматриваемых силовых трансформаторов ТДТН-40000/220/38,5/27,5У1спотерямиактивноймощностиPхх  36кВт и Pк  200 кВт ,целесообразно включать на параллельную работу при загрузке 60 % отноминальной одного трансформатора (рисунок 3.3).33Pт ,кВт250n 1200150n210050000,20,40,61 Sн0,8Sном.тРисунок 3.3 – Зависимость потерь мощности от нагрузки и числатрансформаторов на примере ТДТН-40000/220/38,5/27,5 У1Результаты определения нагрузки при одном, находящемся в работе, силовомтрансформаторе сведены в таблицу 3.2.

В силу значительного объем расчетов,занимающих для демонстрации много места, в таблице представленывыборочные результаты расчетов, в том числе, при максимальной нагрузки засутки в (01.01.17) и минимальной нагрузки за сутки (30.01.17).Условие SТi < 0,6 показывает, что при параллельной работе трансформаторацелесообразно для снижения потерь мощности включать один трансформаторовпри его нагрузки менее 0,6 от номинальной.Так согласно таблице 30.01.17 23 часа трансформатор нагружен менее чем0,6 от номинальной мощности, поэтому в этот день на тяговой подстанции«Чита» целесообразно эксплуатировать один силовой трансформатор, чтопозволит обеспечить снижение потерь мощности на 322,4 кВт сутки.Согласнорасчетамустановлено,чтопереходтрансформаторовнараздельную и парольную работу обеспечивает снижение потерь мощности6133,13 кВт за 46 дней эксплуатации.34Таблица 3.2 – Выборочные результаты расчетов нагрузки одного, находящегося в работе на тяговой подстанции, силовоготрансформатораДень35н/пДата / час12…8910111213141516…222324РасходМакс.101.01.20170,640,63…0,520,550,670,700,700,660,660,640,63…0,600,670,760,640,76Вс5…………………………………………………………1414.01.20170,590,62…0,600,640,600,580,550,460,490,510,47…0,570,550,570,560,64Сб171515.01.20170,610,58…0,520,550,630,620,690,610,550,540,54…0,490,450,470,550,69Вс171616.01.20170,460,51…0,570,520,510,630,450,450,370,360,31…0,530,490,450,490,64Пн231717.01.20170,540,52…0,580,580,620,600,560,540,490,470,47…0,660,580,640,550,75Вт191818.01.20170,620,67…0,590,590,590,540,510,510,440,290,24…0,550,580,560,520,70Ср171919.01.20170,580,58…0,590,530,490,520,420,610,670,600,54…0,620,580,620,570,67Чт142020.01.20170,560,53…0,580,600,580,560,470,450,400,380,41…0,460,420,460,490,60Пт24…………………………………………………………3030.01.20170,560,54…0,470,480,430,360,400,430,380,360,30…0,440,540,610,470,61Пн23…………………………………………………………4009.02.20170,550,59…0,570,560,680,710,660,720,570,490,52…0,600,550,640,580,72Чт174110.02.20170,570,53…0,620,670,600,670,580,430,350,360,41…0,480,480,480,540,69Пт154211.02.20170,610,56…0,530,580,590,630,630,650,640,630,68…0,460,500,630,580,68Сб154312.02.20170,600,64…0,530,590,520,560,570,580,500,460,47…0,600,600,670,570,67Вс174413.02.20170,550,54…0,490,470,620,480,420,440,360,380,39…0,380,490,560,480,62Пн234514.02.20170,550,57…0,550,510,550,630,590,610,620,670,76…0,630,540,610,590,77Вт134615.02.20170,580,55…0,540,520,480,600,540,470,360,300,36…0,430,560,660,500,66Ср21неделиSТi<0,64 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ИМАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВ4.1 Токи короткого замыканияВыполним расчет токов короткого замыкания для замены моральноустаревших высокоплотных выключателей ОРУ 220 кВ и КРУН СЦБ и ЕДЦУ(см.

Характеристики

Список файлов ВКР