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

Текст из файла (страница 6)

Определим начальное и установившееся превышение температуры масла в верхних слоях над температурой охлаждающей среды (4.1) и (4.2):

, (4.1)

, (4.2)

где - превышение средней температуры масла; ˚С. - отношение потерь в трансформаторе; и - коэффициенты нагрузки соответственно в начальный и конечный момент времени ; - показатель степени суммарных потерь при расчете превышения температуры масла.

а) для весенне-летнего периода

,˚С; ,˚С;

б) для осенне-зимнего периода

,˚С; ,˚С.

Определим превышение температуры масла в средней части обмотки по формуле (4.3):

, (4.3)

где и - начальное и установившееся превышение температуры масла в средней части соответственно, ˚С;

а) для весенне-летнего периода:

,˚С;

б) для осенне-зимнего периода:

,˚С.

Аналогично произведем расчеты для остальных интервалов, результаты сведем в таблицу В.3(Приложение В).

Температуру наиболее-нагретой точки тягового трансформатора на интервале определим по выражению (4.4):

, (4.4)

где - температура охлаждающей среды, ˚С ; - превышение средней температуры масла в конце интервала времени , ˚С ; - показатель степени коэффициента нагрузки при расчете превышения температуры обмотки, равен 1,6; - градиент температуры наиболее нагретой точки или превышение температуры наиболее нагретой точки обмотки над температурой масла в верхних слоях, ˚С.

а) для весенне-летнего периода:

,˚С;

б) для осенне-зимнего периода:

,˚С.

Далее рассчитаем среднее значение температуры наиболее-нагретой точки тягового трансформатора на каждом интервале нагрузки:

а) для весенне-летнего периода:

,˚С;

б) для осенне-зимнего периода:

,˚С.

Определим степень старения изоляции на каждом интервале нагрузки по формуле (4.5):

, (4.5)

где - длительность интервала нагрузки, равная 1 часу; - среднее значение на интервале ,˚С; - базовая температура наиболее нагретой точки обмотки, равная 98˚С; - продолжительность периода измерений, в данной работе составляет 24 часа; =6 ˚С.

а) для весенне-летнего периода

;

б) для осенне-зимнего периода

.

Аналогично произведем расчеты , и для оставшихся интервалов, результаты сведем в таблицу В.4 (Приложение В), а также построим графики зависимости и представленные на рисунках 3 и 4 соответственно.

Определим относительный износ изоляции за сутки по формуле (4.6):

, (4.6)

где - число интервалов нагрузки.

Для весенне-летнего периода ;

Для осенне-зимнего периода .

Далее по выражению (4.7) рассчитаем относительный износ изоляции за год:

, (4.7)

где и - относительный износ для суток осенне-зимнего и весенне-летнего периодов соответственно.

.

Относительный износ трансформатора за прошедшее время работы по формуле (4.8) составляет:

, (4.8)

где - срок службы трансформатора на момент расчетов.

Если , то это означает, что ресурс трансформатора исчерпан, если , то остаточный ресурс рассчитывается по формуле (12).

. , (12)

где - срок службы трансформатора при работе в номинальном режиме, =25 лет.

Относительное значение больше 1 и равен 11,012 это значит, что при таком режиме работы трансформатор 11 раз исчерпал свой ресурс. При выборе новых трансформатора необходимо заложить дальнейший рост мощностей а также обеспечить необходимы уровень диагностирования для выявления дефектов и уровня износа.

Рисунок 4.3 – Зависимость температуры наиболее-нагретой

точки тягового трансформатора от интервала времени

Рисунок 4.4 – Степень старения изоляции тягового

трансформатора на каждом интервале времени

5 ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ

5.1 Расчёт мощности трансформаторов собственных нужд

Мощность трансформатора собственных нужд определяют исходя из условия обеспечения питания наибольшей возможной длительной нагрузки. Согласно [9] требующуюся мощность для питания собственных нужд переменного тока определяют суммированием присоединений мощности всех потребителей.

Расчет трансформатора собственных нужд приведен в Приложении Г. Согласно расчетам, выбираем ближайший по мощности трансформатор типа ТМЖ–250/27,5–74У1.

5.2 Определение мощности и выбор тяговых трансформаторов

Мощность тяговых трансформаторов подстанции определяем как сумму мощностей следующих нагрузок:

• тяговой;

• нетяговые потребители;

• собственные нужды.

Определяем мощность тяговых трансформаторов подстанции S₀, кВА

S₀ = Sт.п. + Sн.п.35 + Sc.н, (5.1)

где Sт.п. – суммарная активная максимальная мощность взятая из нагрузочных графиков; Sт.п. = 53200 кВА; Sн.п.10 – наибольшая полная мощность нетяговых потребителей на шинах мощность взятая из нагрузочных графиков 10 кВ, кВА; Sc.н – мощность собственных нужд тяговой подстанции, которая равна 200 кВА.

Определим полную мощность нетяговых потребителей на шинах 35 кВ Sн.п.35, кВА

Sн.п.35 = , (5.2)

где ∑Рmax – максимальная суммарная мощность районных потребителей 10 кВ, кВт, из приложения А; ∑Рmax = 3623 кВт;∑Qmax – максимальная суммарная реактивная мощность районных потребителей 35 кВ, кВар, из таблицы И.6 ∑Qmax = 2719 кВар.

Полученные результаты подставим в формулу (5.1):

S₀ = 53200 + 4530 + 200 = 57 930 кВА.

Согласно [7] выбираем три трансформатора ТДТНЖ – 40000/110/27,5/10, это удобно тем что на данной подстанции уже были установлены данные трансформаторы.

В случае выхода из строя одного из двух трансформаторов работающих в параллели (аварийный режим), третий трансформатор подключается в работу и обеспечивает работу тяговых и нетяговых потребителей и собственных нужд.

5.3 TDM – комплексная система мониторинга и диагностики состояния силовых трансформаторов

Задачу повышения надежности энергообеспечения потребителей можно решить только за счет повышения эксплуатационных параметров элементов единой технологической цепи, предназначенной для передачи электроэнергии, в т.ч. высоковольтных силовых трансформаторов. Как для вновь вводимых в работу трансформаторов, так и для уже эксплуатируемых, это может быть сделано за счет использования систем непрерывного мониторинга и диагностики.

Комплексная система мониторинга марки «TDM» (Transformer Diagnostics Monitor), разработанная фирмой «DIMRUS», предназначена для оперативного контроля технического состояния силовых трансформаторов. Она включает в себя набор технических и программных средств, предназначенных для проведения диагностики и оценки состояния силовых трансформаторов.

5.3.1 Организация мониторинга силовых трансформаторов при помощи системы «TDM»

Модули «TDM» - это реальная возможность создания систем мониторинга и диагностики с необходимыми свойствами, максимально соответствующим условиям эксплуатации каждого конкретного силового трансформатора. Это позволяет минимизировать экономические затраты на организацию диагностического мониторинга с заданными функциями.

В зависимости от требуемой для контролируемого трансформатора конфигурации системы мониторинга «TDM» источниками первичной информации будут являться от 10 и до 80 первичных датчиков различного типа, монтируемых на трансформаторе.

Информация от датчиков первичной информации, смонтированных на трансформаторе, регистрируется, обрабатывается и хранится в соответствующих функциональных диагностических модулях. В каждом модуле системы реализована специализированная экспертная система, результатом работы которой является диагностическое заключение о текущем техническом состоянии контролируемой подсистемы трансформатора.

Информация от всех диагностических модулей системы «TDM» - первичная и уже обработанная - передается по каналам связи в АРМ системы мониторинга, основу которого составляет специализированное программное обеспечение «iNVA». При помощи этого ПО производится обработка, отображение и архивирование информации о состоянии трансформатора. При необходимости вся информация или ее наиболее значимая часть может передаваться в системы АСУ-ТП любого более высокого уровня.

Рисунок 5.1 – Основное окно программы отчетов.

Для получения диагностических заключений о состоянии контролируемого трансформатора в ПО «iNVA» используются специальные диагностические алгоритмы, оценивающие техническое состояние как отдельных локальных подсистем, так и всего трансформатора.

Характеристики

Список файлов ВКР