ДИПЛОМ Конечный (1221478), страница 10

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

Текст из файла (страница 10)

Допускается параллельная работа трансформаторов (автотрансформаторов) при условии, что ни одна из обмоток не будет нагружена током, превышающим допустимый ток данной обмотки.

Параллельная работа трансформаторов разрешается при следующих условиях:

– группы соединения обмоток одинаковы;

– соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3;

– коэффициенты трансформации отличаются не более чем на ±0,5%;

– напряжения короткого замыкания отличаются не более чем на ±10%;

– произведена фазировка трансформаторов.

В целях снижения потерь для каждой электроустановки в зависимости от графика нагрузки должно быть определено и соблюдено оптимальное число параллельно работающих трансформаторов.

Для выравнивания нагрузки между параллельно работающими трансформаторами с различными напряжениями короткого замыкания допускается в небольших пределах изменение коэффициента трансформации путём переключения ответвлений при условии, что ни один из трансформаторов не будет перегружен.

При переводе питания с одного трансформатора на другой, для ревизии одного из трансформаторов, без перерыва в электроснабжении, необходимо выполнить организационные и технические мероприятия.

Соблюдение правил и требований техники безопасности является главной и первоочередной задачей технического и обслуживающего персонала, а так же людей, так или иначе имеющих дело с электрооборудованием и электроустановками. Постоянный контроль за их соблюдением – важная часть рабочего и технологического процесса.

7 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТРАНСФОРМАТОРА

Одним из наиболее распространенных приемов анализа эффективности силовых трансформаторов является оценка вложенных средств, с учетом расходов на его эксплуатацию и сравнение данного трансформатора с каким-либо другим схожим.

7.1 Общие положения

Стоимостными показателями оценки силовых трансформаторов являются:

– цена приобретения силового трансформатора (капитальные вложения),

– предстоящие эксплуатационные расходы.

Нужно заметить, что высокие эксплуатационные расходы, как правило, делают такие силовые трансформаторы менее привлекательными для потребителя, а низкие, наоборот, значительно увеличивают выгоду от его приобретения и эксплуатации.

Так, цена приобретения – это отпускная цена силового трансформатора на момент заключения договора поставки.

К предстоящим эксплуатационным расходам, в свою очередь, относятся:

– стоимость монтажа трансформатора и сопутствующего оборудования на месте эксплуатации,

– расходы на проведение профилактических, текущих и капитальных ремонтов трансформатора,

– ликвидационные расходы (если потребуются),

– стоимость потерь электроэнергии в процессе эксплуатации силового трансформатора (так называемый, критерий энергоэффективности).

Оценка эксплуатационных расходов осуществляется в пределах расчётного периода, продолжительность которого может быть месяц, квартал, год и т.д. В нашем случае рассмотрим усреднённый расчётный период равный году эксплуатации силового трансформатора [21].

7.2 Оценка стоимости потерь электроэнергии в процессе эксплуатации силовых трансформаторов

Согласно проектной документации, электрическими параметрами силового трансформатора, по которым можно судить об экономичности его работы являются:

– потери холостого хода;

– потери короткого замыкания.

Потери холостого хода возникают вследствие перемагничивания активной, стальной, части сердечника. Это никоим образом не зависит от нагрузки трансформатора и является постоянной составляющей полных потерь мощности. Таким образом, потери холостого хода зависят от качества трансформаторной стали (марки, толщины), технологии изготовления магнитной системы, качества проектирования магнитопровода (профессионального мастерства инженеров, создающих трансформаторы), материальной базы.

Потери короткого замыкания представляют собой сумму потерь в проводе обмоток и дополнительных потерь в стенках бака и других металлических частях, вызываемых потоками рассеивания. Потери короткого замыкания являются переменной составляющей полных потерь мощности, т.к. изменяются в зависимости от нагрузки трансформатора. Потери короткого замыкания зависят от материала обмоток (медь, алюминий), плотности тока, количества витков, некоторых инженерных приемов (например, применение транспозиции, оптимальная компоновка строения витка в случае сложного витка, состоящих из нескольких параллельных проводников).

Номинальные потери холостого хода и короткого замыкания силового трансформатора устанавливаются на стадии конструкторской разработки с учетом технологических возможностей предприятия-производителя и указываются в технических условиях (на серийную продукцию) или технических характеристиках, которые согласовываются с Заказчиком (на нетиповую продукцию).

Измеренные потери холостого хода и короткого замыкания могут отличаться от номинальных в пределах установленных в технических условиях допусков (в основном допуск на потери холостого хода составляет +15%, допуск на потери короткого замыкания составляет + 10%) и указываются в Паспорте на каждый трансформатор.

Расчёт стоимости потерь электроэнергии в процессе эксплуатации силового трансформатора (критерий энергоэффективности трансформатора) производится по формуле [22]:

, (7.1)

где С_{пот. i} – годовые эксплуатационные расходы электрической энергии в i-ый период эксплуатации силового трансформатора, руб; T_i – расчётный срок эксплуатации трансформатора в i-ый период, часов; P_xx – потери холостого хода, кВт; P_кз – потери короткого замыкания, кВт; β – коэффициент загрузки трансформатора, равен отношению тока, протекающего через трансформатор к его номинальному току; C_Pxx и C_Pkk – цена на электроэнергию, руб/кВт·час.

7.3 Оценка эксплуатационных расходов, возникающих в процессе эксплуатации силового трансформатора

В период эксплуатации силового трансформатора потребитель несет эксплуатационные расходы, связанные с обслуживанием данного оборудования на объекте, проведением испытаний, предусмотренных ПУЭ, амортизацией и потерей электроэнергии. Суммарные расходы на выполнение перечисленных работ для силовых трансформаторов, определяем по формуле [23]:

, (7.2)

где C_обсл – расходы на обслуживание трансформатора, в том числе проведение испытаний и планово-предупредительных ремонтов, руб (согласно [24] принимаем 1 % от стоимости оборудования); С_а - амортизационные отчисления, руб.; С_{пот. i} – стоимость потерь электроэнергии, руб.

Амортизационные отчисления определяем по формуле [24]:

, (7.3)

где К_тр. – цена приобретения силового трансформатора, руб; а – норма амортизации, %.

Норма амортизации, определяется по формуле [24]:

, (7.4)

где – расчётный срок эксплуатации трансформатора в i-ый период, часов.

7.4 Оценка стоимости силовых трансформаторов

Капитальные вложения на установку силового трансформатора включают в себя, собственно цену оборудования, стоимость монтажных работ и ликвидационные расходы (демонтаж старого оборудования).

Расчёт стоимости силового трансформатора производится по формуле [24]:

_, (7.5)

где К_тр. – цена силового трансформатора, руб; К_мр. – стоимость монтажных работ, руб; К_дем. – ликвидационные расходы, руб.

7.5 Выбор оптимального варианта силового трансформатора

В результате тяговых расчётов и анализа загрузки тяговых трансформаторов на данном участке электроснабжения, сравниваются два трансформатора ТДТНЖ-40000/110 и ТДТНЖ-25000/110. Необходимо оптимально по техническим и экономическим характеристикам обосновать выбор.

Таблица 7.1 – Данные сравниваемых трансформаторов

Вариант	Кол-во	Pхх, кВт	Pкз, кВт	β	Cэ, руб /кВт·час	Kтр., тыс.руб	Kмр., тыс.руб
ТДТНЖ-40000/110	1	63	200	0,75	2,8	12000	6000
ТДТНЖ-25000/110	1	42	140	0,75	2,8	7000	6000
Примечание: стоимость демонтажных работ, равна 1500 тыс. руб.

По формуле (7.5) определим стоимость трансформатора:

тыс. руб;

тыс. руб.

Отсюда расходы на обслуживание трансформаторов, равны:

тыс. руб;

тыс. руб.

По формуле (7.4) находим норму амортизации:

.

Далее по формуле (7.3) определяем амортизационные отчисления:

тыс. руб;

тыс. руб.

По формуле (7.1) рассчитаем стоимость потерь электроэнергии для 1-го года эксплуатации:

тыс. руб;

тыс. руб.

Суммарные эксплуатационные расходы определяем по формуле (7.2):

тыс. руб;

тыс. руб.

Суммарные эксплуатационные расходы определяем по формуле (7.2):

тыс. руб;

тыс. руб.

Таблица 7.2 – Выбор оптимального силового трансформатора

Показатель	ТДТНЖ-40000/110	ТДТНЖ-25000/110
K, тыс.руб	19500	14500
Собсл., тыс.руб	120	70
Са., тыс.руб	1,32	0,77
Спот., тыс.руб	4304,664	2961,76
Стек., тыс.руб	4425,98	3032,53

Полученные результаты показывают экономическую выгоду при выборе трансформатора ТДТНЖ-25000/110, делая его использование более целесообразным. Однако, иногда, с целью обеспечить более высокую надежность системы электроснабжения, стоит остановиться на более дорогом варианте, а именно ТДТНЖ-40000/110.

Таким образом, в условиях прогнозируемого значительного роста грузооборота на участке, увеличения пропускной и провозной способности, более дорогой и надежный тип трансформатора является гораздо более подходящим и предпочтительным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте проведён анализ работ защит тягового трансформатора на участке Восточного полигона Транссиба Смоляниново-Анисимовка-Фридман. Полная и всесторонняя оценка была необходима, в связи планируемым значительным ростом грузооборота, а значит и увеличением нагрузок на эксплуатируемое оборудование. Эффективность работы оценивалась по целому ряду параметров, в ходе выполнения проекта были использованы программный комплекс КОРТЭС и программная среда LabView.

Характеристики

Список файлов ВКР