Реферати українською » Физика » Силові трансформатори


Реферат Силові трансформатори

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Зміст

 

Запровадження

I. Загальні вимоги, і умови роботи силових трансформаторів

II. Вибір силових трансформаторів

III. Трансформатори головних знижувальних підстанцій

Укладання

Список використовуваної літератури


Запровадження

 

Ця проблема є надзвичайно актуальною, позаяк у системах електропостачання промислових підприємств головні знижувальні і цехові підстанції використовують із перетворення і розподілу електроенергії, одержуваної зазвичай від енергосистем. На всіх підстанціях зміни напруги змінного струму служать силові трансформатори різного конструктивного виконання, випущені широтою діапазону номінальних потужностей та напруг.

Вибір трансформаторів залежить від визначенні їх необхідного числа, типу, номінальних напруг і, і навіть групи і схеми сполуки обмоток.

>Цеховие трансформаторні підстанції (ТП) нині часто виконуютьсякомплектними (КТП), і всіх випадках, коли цього перешкоджають умови довкілля та обслуговування, встановлюються відкрито.

Правильне визначення числа і цехових трансформаторів можливе лише урахуванням наступних чинників: категорії надійності електропостачання споживачів; компенсації реактивних навантажень на напрузі до 1 кВ; перевантажувальної здібності трансформаторів нормального і аварійному режимах; кроку стандартних потужностей; економічних режимів роботи трансформаторів залежно від графіка.

Метою згаданої роботи є підставою необхідність описати силові трансформатори промислових підприємств та його вибір.

Досягнення даної мети передбачає вирішення низки наступних завдань:

1. Описати загальні вимоги, і умови роботи силових трансформаторів.

2. Описати процес вибору силових трансформаторів.

3.Охарактеризовать трансформатори головних знижувальних підстанцій.

У процесі написання даної роботи нами було використано монографічна, навчальна і публіцистична література.


I.  Загальні вимоги, і умови роботи силових трансформаторів

Силові трансформатори є основою системи електропостачання великих підприємств, що мають у собі головні знижуючі підстанції – ДПП (>5УР), у підприємствах, мають розподільні підстанції – РП на 6;10 кВ (>4УР) з розгалуженими високовольтними сітями та кількома трансформаторними підстанціями ТП на 6;10кВ(3УР). Виробнича діяльність підприємств, зазвичай, що мають у собі одну – дві ТП на6;10/0,4КВ, великою мірою залежить від надійної роботи силових трансформаторів [щитів і шаф, розподільних пунктів РП на0,4кВ (>2УР)]. У реальних умов кожен із шести рівнів системи електропостачання то, можливо кордоном розділу підприємство – енергосистема, рішення з якої юридично погоджуються між енергопостачальними організаціями та споживачем (абонентом) [1, з десятьма].

По розрахункової електричної навантаженні Рр підприємства визначається необхідність споруди ДПП (чиПГВ – підстанції глибокого введення, чи ВП – опорною підстанції електропостачання підприємства). Найпоширеніша число підстанцій з напругою п'ятого рівня однією підприємстві одна – дві, але буває до двох і більше десятків. ДПП приймають електроенергію від трансформаторів енергосистеми чи, наприклад, від блокової ТЕЦ чи гідроелектростанції (ГРЕС). Вище напруга трансформаторів ДПП вРоссии35,110,154,220,330кВ; харчування підводиться по повітряним і кабельним лініях електропередач (ЛЕП).Отходящие від ДПП високовольтні розподільні мережі, розраховані 6;10 кВ (хоча можуть і на110кВ), називаютьмежцеховими (заводськими). Зазвичай ряд потужностей ДПП: 10,16,25,40,63,80,110,125МВА, а окремих випадках і від.

Для електропостачання споживачів напругою до 1 кВ (>220,380,500,600В) споруджують трансформаторні підстанції із вищою напругою найчастіше на 6;10 кВ (а існують підстанції, напругою 3,20 кВ), які зазвичай називають цеховими, і з урахуванням комплектної поставки (зтранформаторами, щитом низького напруження іоцинковкой, вступним високовольтнимотключающим пристроєм) їх позначають КТП. Ряд застосовуваних потужностейТП:100, 160,250,400, 630, 1000,1600,2500кВА. З – за великих струмів короткого замикання (>КЗ) за0,4кВ, викликають складності комутації і передавання електроенергії приймачам, трансформатори на2500кВА застосовуються лише у спеціальних випадках [1, з. 11].

Крім трансформаторів, встановлюваних п'ять КР приєднання підприємства до енергосистемі, і трансформаторів, встановлюваних на3УР, які забезпечують споживачів низьким (до1кВ) напругою трифазного змінного струму, існують спеціальні підстанції відносини із своїми силовими трансформаторами: грубними, випрямними (до створення мережі постійного струму до1,5кВ), преосвітніми, зварювальними та інші, які можуть використовуватися як і ДПП, як і цехові ТП.

Рішення про будівництво трансформаторній підстанції приймається у складі рішення про будівництво заводу (цеху). Особливістю рішення про будівництво трансформаторній підстанції і те, що вона виділяється, а розглядається й утверджується як частину підприємства, споруди – об'єкта, що підлягає новому будівництва, реконструкції, модернізації, розширенню переоснащення. Звісно, для електриків підстанції і мережі є самостійними об'єктами, узгодження параметрів яких з суб'єктами електропостачання, і навіть їх наступне проектування, будівництво і прийняття у експлуатацію здійснюється за окремим термінів і графіками, які залежать від основного виробництва [3, із 23-ї].

Прийняття технологічного рішення починається із твердження технологічного завдання для будівництва заводу певного складу. По технологічним даним оцінюють параметри енергоспоживання, визначають навантаження цехами (для вибору потужності цехових трансформаторів і виявлення високовольтних двигунів) і заводу загалом (для вибору ДПП, їхньої кількості і одиничної потужності трансформаторів з кожної підстанції).

Готові рішення служать матеріалом щоб одержати технічних умов від енергозберігаючої організації (енергосистеми). Одночасно збирають такі відомості: особливості енергосистеми і ймовірних місць приєднання споживачів; дані про об'єктах – аналогам й місцю будівництва. Визначальними даними на початковому етапі знають є:

- значення розрахункового максимуму навантаження і кількість годин використання цього максимуму, що з електроспоживання балансується;

- схема що прилягає районної енергетичної системи з характеристиками джерел харчування, та мереж зовнішнього електропостачання, що дозволяє вирішувати питання вибору потужності трансформатора і схеми його приєднання (розміщення трансформатора слід пов'язувати з заходами ЛЕП) [1, з. 12].

Пропозиції чи проектні проробки за вибором трансформатора3УР (буде в діапазоні потужності100…..2500кВА), визначаються умовами споживача, а середніх і великих підприємств – особливостями енергосистеми, до мереж якому вони підключені.

Основними параметрами, визначальними конструктивне виконання й модульна побудова мережі є:

- для ліній електропередач – номінальне напруга, напрям (звідки і куди), протяжність, число ланцюгів, перетин дроти;

- для підстанцій – поєднання номінальних напруг, число і потужність трансформаторів, схема приєднання до мережі й компенсація реактивної потужності [1, з. 12].

У Росії її склалися дві системи електричних мереж на номінальні напруги 110 кВ і від (110, 200,500кВ), прийнята Сході країни, і 110(154), 330, 750 кВ, затверджена західній частині країни.

Для електроенергетики країни це:

- збільшення втрат електроенергії з – за підвищення числа її трансформацій, необхідність створення складних комутаційних вузлів та обмеження пропускну здатність міжсистемних зв'язків;

- додаткове навантаження підприємствелектропромишленности, тобто номенклатури випущених видів продукції;

- фінансування додаткового будівництва підстанцій і ліній передач підприємствам, що потрапили у зону «стикування»;

- необхідність урахувати тенденцій розвиткуелектрохозяйства, тобто розрахунок та прогнозування параметрів енергоспоживання.

Отже, підсумовуючи, необхідно зробити такі висновки.

На всіх підстанціях зміни напруги змінного струму служать силові трансформатори різного конструктивного виконання, випущені широтою діапазону номінальних потужностей та напруг.

Вибір трансформаторів залежить від визначенні їх необхідного числа, типу, номінальних напруг і, і навіть групи і схеми сполуки обмоток.

II. Вибір силових трансформаторів

Для правильно вибору номінальною потужності трансформатора (>автотрансформатора), необхідно розташовувати добовим графіком, які і максимальну, і середньодобову активну навантаження даної підстанції, і навіть тривалість максимуму навантаження [1, з 14-ма]. За відсутності добового графіка з достатньої для практичних цілей визначається розрахунковий рівень максимальної активної навантаження підстанціїP>max (МВт).

Якщо за виборі номінальною потужності трансформатора наоднотрансформаторной підстанції виходити із умови:


    (1)

(тутP>max – максимальна активна потужність на п'ятого року експлуатації – терміні, за умов ринкової економіки узгодженому з інвестором;Pр – проектна розрахункова потужність підстанції), тобто за графіці роботи з короткочасним піком навантаження (>0,5…..1,0ч)трансформатор буде тривалий час недовантажений. У цьому неминуче завищення номінальною потужності трансформатора і, отже, завищення встановленої потужності підстанції. Нерідко вигідніше вибирати номінальну потужність трансформатора близька до максимальної навантаженні достатньої тривалості й у повною мірою використовувати її перевантажувальну здатність з урахуванням систематичних перевантажень нормального режимі [1, з. 15].

Найбільш економічної робота трансформатора по щорічним недоліків і втрат буде зацікавлений у разі, як у годинник максимуму працюватиме з перевантаженням. У реальних умов значення припустимою навантаження вибирають відповідно до графіком навантаження і коефіцієнтом початковій навантаження, соціальній та залежність від температури довкілля, коли він працює трансформатор.

Коефіцієнт навантаження, чи коефіцієнт заповнення добового графіка навантаження, практично завжди менше одиниці.

   (2)

деPз,P>max і Iз і I>max – відповідно середньодобові і максимальні потужності і струми.

Залежно від коефіцієнта добового графіка навантаження (коефіцієнта початковій навантаження і тривалості максимуму), еквівалент температури довкілля, постійної часу трансформатора і виду його охолодження, припустимі систематичні перевантаження трансформаторів.

На малюнку 1 наведено фактичний добовий графік навантаження і двоступінчастий, еквівалентний фактичному. З нуля годин починається нічний провал навантаження (від умовно номінальною, рівної 1,0), мінімальний між 5 і шість год. (для об'єкта провал може бути інші годинник, наприклад, між 3 і5ч). З 6-ї год. починається підйом навантаження до денний, зазвичай незначно що хитається навколо деякого значення (але можна наявність ранкового піка перевантаження, наприклад, між 9 і одинадцять год.) О 20-й год. навантаження сягає номінального значення (1,0), та був перевершує його, утворивши пікову частина графіка, і лише до 14 год. знову знижується до 1,0.

Реальний (фактичний) графік добової навантаження можна перетворити на двоступінчастий. Навіщо у вигляді неможливості черезценологических властивостей отримати аналітичну залежність Р>нагр = (>t), реальний графік розбивають на інтервали, у яких навантаженняосредняется. Ці інтервали можуть становити від 3 хв. до 0,5 год.Интегрированием визначають площа під фактичним графіком, та був будують еквівалентний, у разі для періодів0…..20ч. і 20….24 год.


Мал.1 Розрахункові графіки навантаження

1 – фактичний добовий; 2- двоступінчастий, еквівалентний фізичному.


Перший період характеризується коефіцієнтом початковій навантаженняk>и.н., рівним 0,705 (фізичний сенсk>и.н. – ставлення площі під графіком, що характеризує роботу трансформатора з номінальною навантаженням під час 0…..20ч., до фактичної навантаженні, представленої щаблем, складової по осі ординат 0,705 номінальною). Аналогічно на другому періоду визначають коефіцієнт перевантаженняk перекл. = 1,27.

Отже, перевантаження визначаються перетворенням заданого графіка навантаження в графік, еквівалентний то тепловому відношенні. Припустима навантаження трансформатора залежить з його початковій навантаження, її максимуму та її тривалості разом й характеризується коефіцієнтом перевищення (перевантаження), обумовленою вираженням:

 

   (3)

а коефіцієнт початковій навантаження:

   (4)

де Iеmax – еквівалентний максимум навантаження; I>е.н. – еквівалентна початкова навантаження, обумовлена за10ч. попередні початку її максимуму.

Еквівалентний максимум навантаження (і еквівалентна початкова навантаження) визначається за такою формулою:

   (5)

де a1, a2 ……..an – різні щаблі середніх значень навантажень в частках номінального струму;t1,>t2,………>tn – тривалість цих навантажень, год.

Формули (3) і (4) йдуть на спрощення розрахунків з порівнянню з побудовою графіків, заданих на мал.1, якщо щабель задана чи робляться проектні припущення. Слід також сказати пам'ятати, щоk>и.н. визначається не було за20ч., а й за10ч. завжди формула (5) дає правильний результат.

>Допустимие систематичні перевантаження трансформаторів визначаютьсянагрузочной здатністю,задаваемой з допомогою таблиць або ж графічно. Коефіцієнт перевантаженняk перекл. дається залежно від середньорічний температури повітряtц.р., виду охолодження і трансформаторів, коефіцієнта початковій навантаженняk>и.н. і тривалості двогодинного еквівалентного максимуму навантаженняt>max. Для інших значеньt>max. дозволенийk перекл. можна визначити по кривимнагрузочной здібності трансформатора.

Якщо максимум графіка навантаження в літній час менше номінальною потужності трансформатора, то зимовий період допускається тривала 1% - перевантаження трансформатора за кожен відсотокнедогрузки влітку, але з більш, ніж 15%. Сумарна систематична перевантаження трансформатора має перевищувати 150%. За відсутності систематичних перевантажень допускається тривала навантаження трансформаторів струмом п'ять% вище номінального за умови, що напруга кожної з обмоток нічого очікувати перевищувати номінальне.

Допускається перевищення напруга трансформаторів понад номінального:

- довго – п'ять% при навантаженні не вище номінальної і на 10% при навантаженні не вище 0,25 номінальної;

- короткочасно (до 6 год) на добу – на 10%пери навантаженні не вище номінальною.

Додаткові перевантаження жодної з гілок з допомогою тривалоїнедогрузки інший допускаються у відповідність із вказівками заводу – виготовлювача. Так, для трифазних трансформаторів з розщепленої обмоткою на110кВ потужністю 20,40, і63МВ А допускаються такі відносні навантаження: при навантаженні жодної з гілок обмотки, рівної 1,2; 1,07; 1,05 і 1,03, навантаження інший галузі повинна бути відповідно 0; 0,7; 0,8 і 0,9.

Номінальна потужність кожного трансформаторадвухтрансформаторной підстанції, зазвичай, визначається аварійним режимом роботи підстанції: за умови встановлення двох трансформаторів їх потужність вибирається такий, щоб за виході із роботи однієї з них залишений у роботі трансформатор з припустимою аварійної перевантаженням міг забезпечить нормальну електропостачання споживачів.

Номінальна потужність трансформатора P.S>ном,МВ На підстанції, числом трансформаторівn>1 загалом визначається з висловлювання:

    (6)

де Рр>max >kI-II – розрахункова потужність, МВт; Р>max – сумарна активна максимальна потужність підстанції на п'ятого року експлуатації, МВт;kI-II – коефіцієнт участі у навантаженні споживачів I-II категорій;kперекл – коефіцієнт припустимою аварійної перевантаження;cos – коефіцієнт потужності навантаження.

Длядвухтрансформаторной підстанції, тобто заn=2:

    (7)

Для мережевих підстанцій, де у аварійний режим до 25% споживачів із числамалоответственних то, можливо відключеноkI-II зазвичай приймається рівним 0,75……0,85 (одиниці він дорівнює, коли всі споживачі ставляться до першої категорії) [4, з. 28].

Рекомендується широке застосування складського і пересувного резерву трансформаторів, причому при аварійних режимах допускається перевантаження трансформаторів на 40% під час максимуму загальної добової навантаження тривалістю трохи більше 6 год. протягом трохи більше 5сут. У цьому коефіцієнт заповнення добового графіка навантаження трансформаторівkзв за умов її перевантаження може бути трохи більше 0,75, а коефіцієнт початковій навантаженняk >и.н. – трохи більше 0,93.

Коефіцієнт заповнення графіка навантаження визначається наступним ставленням:

   (8)

де W – електроспоживання (площа під кривою навантаження); Т – повне час по осі абсцис.

Необхідно враховувати, щоkзв такий коефіцієнт заповнення, який має найбільше значення під час аварійних режимів впродовж п'яти діб поспіль.

ОскількиkI-II<1, аkперекл>1, їх ставленняk =kI-II />kперекл, завжди менше одиниці, і характеризує собою резервну потужність трансформатора, закладену під час виборів його номінальною потужності. Чим

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація