Ваш город —Сиэтл? Да Изменить
Сиэтл
+7 (495) 740-33-22
Заказать обратный звонок


Оптимизация нагрузки на трансформатор

01.02.2018

С того момента, как начали появляться первые автоматизированные системы проектирования и управления на основе компьютеров стали уделять все больше внимания задачам оптимизации управления системами электроснабжения.

Действующие на данный момент программные системы позволяют нам проверять:

Также программное обеспечение применяется при принятии решений на основании состояния и параметров режима электрической сети для сравнительного анализа разнообразных стратегий проектирования, монтажа, оптимизации и эксплуатации устройства.

Оптимальный коэффициент нагрузки трансформатора – это прежде всего отсутствие колебаний напряжений в первичной и вторичной сети.

К организационным мероприятиям для оптимизации нагрузки относятся:

Оптимизация систем электроснабжения требует выполнения мероприятий, которые могут быть связаны с инженерными расчетами, что является трудным процессом.

Чтобы найти оптимальную нагрузку трансформатора (SОПТ), которая бы отвечала наиболее возможному коэффициенту полезного действия, следует воспользоваться следующей формулой:

 

где SНОМ - номинальная мощность трансформатора, кВ·А;

ΔPХ - потери холостого хода, кВт;

ΔPК - потери короткого замыкания, кВт.

Взаимосвязь оптимальной нагрузки устройства и его номинальной мощности является оптимальным коэффициентом загрузки трансформатора (kЗ):

Используя данные формулы коэффициент загрузки трансформаторов получается в пределах 0,45-0,55. Это происходит из-за того, что трансформаторы выпускаются с соотношением потерь холостого хода и короткого замыкания в диапазоне 3,3-5,0. Чаще всего пользуются максимальными значениями нагрузки. По этим значениям определяется загрузка трансформаторов. Коэффициент загрузки на деле получается значительно ниже оптимального значения. Именно поэтому силовые трансформаторы, которые сейчас находятся в эксплуатации, имеют низкую загрузку и многие из них работают в неоптимальном режиме.

Определить потери мощности можно по формуле:

С помощью формулы, приведенной ниже, можно определить потери электроэнергии в трансформаторе. Потери зависят от времени включения устройства и формы графика электрических нагрузок.

ТГОД - это количество часов работы трансформатора в году, ч.

τ - время наибольших потерь. Оно определяется или по фактическому графику нагрузки или через справочное значение количества часов использования максимальной нагрузки, ч.

Минимальные потери энергии в устройстве за год будут в том случае, если потери энергии холостого хода и короткого замыкания будут равны.

Нагрузку силового трансформатора, которая учитывает показатели графика электрической нагрузки (ТГОД), и отвечающую минимуму потерь электроэнергии можно рассчитать по этой формуле:

В определенных может оказаться эффективным отключение части трансформаторов, работающих на общую нагрузку (SН).

Можно также определить экономически выгодную нагрузку (SЭК,ΔP) при работе, когда достигается максимально выгодная загрузка трансформаторов. При преобразовании нагрузки от нуля до SЭК,ΔP разумно будет использовать работу одного трансформатора. Работа двух устройств экономически выгодна при нагрузке свыше SЭК,Δ.

По приведенной ниже формуле можно рассчитать нагрузку SЭК,ΔP. При ней желательно отключать один из трансформаторов Данная нагрузка обусловлена равенством потерь мощности при работе одного и двух трансформаторов.

Обратите внимание, что отключение части трансформаторов по экономическим причинам ни в коем случае не должно отразиться на надежности электроснабжения потребителей. Поэтому отключенные трансформаторы необходимо сопровождать устройствами автоматического ввода резерва. Целесообразно будет автоматизировать операции отключения и включения силовых трансформаторов. Чтобы сократить число оперативных переключений частота вывода устройств в резерв не должна превышать 2-3 раз в сутки. Кроме того, загрузка трансформаторов, определяемая по формуле

Если брать во внимание показатели экономичности надежности, рассматриваемые подходы будут наиболее актуальными для подстанций, которые имеют сезонные колебания нагрузки.

Необходимо отметить также бытующую сейчас тенденцию перехода от стандартных программ оптимизации работы силовых трансформаторов и снижения потерь электрической энергии в сетях к бизнес-процессам управления потерями.

Решение подобных задач приведет к появлению новейших по оценке технической и экономической эффективности от принятия любого решения в инвестиционных проектах развития сетей и от применения новых технологий в передачи электроэнергии.

Использование подобных технологий и осуществление на практике перечисленных путей оптимизации работы сетей в перспективе принесут повышение эффективности нормирования потерь электрической энергии.

< ПредыдущаяСледующая >