Выбор мощности трансформатора по заданному графику нагрузки (Лабораторная работа № 2), страница 2

Суточный график нагрузки I (t) трансформатора изображен на рис.2.

На этом же рисунке представлен суточный график нагрузки трансформатора с интервалом осреднения 30мин.

3. Определение средней и среднеквадратической эффективной нагрузки суточного графика.

График нагрузки можно охарактеризовать следующими величинами: расчетной нагрузкой 30-ти минутного максимума, средними и среднеквадратическими нагрузками за смену или сутки.

Средние нагрузки для суточного графика нагрузки определяются по формуле:

где Т=24ч, t_i=1ч.

I_ср=34,68 А.

Среднеквадратическая эффективная нагрузка суточного графика определяется по следующей формуле:

где Т=24ч, t_i=1ч.

I_э=34,9А.

I_ср и I_эк- нанесены на суточный график нагрузки тр-ра (рис.2)

Рис.2 Суточный график нагрузки I(t) трансформатора

4. Определение расчетной нагрузки 30-ти минутного максимума.

Расчетная нагрузка – это максимальная средняя нагрузка за интервал осреднения равный трем – четырем постоянным времени нагрева элемента сети, для которого определяется расчетная нагрузка.

Согласно Руководящим Указаниям по определению расчетных нагрузок для большинства ЭП интервал осреднения принят равным 30 минутам.

Расчетная нагрузка 30-ти минутного максимума заданного графика определяется поиском наибольшей средней нагрузки на интервале осреднения 30 минут, т.е. если скользить по графику нагрузки с интервалом 30 минут и определять средние нагрузки, то наибольшая из них принимается за расчетную. Это условие математически записывается в следующем виде:

Определим расчетную нагрузку 30-ти минутного максимума для графика нагрузки 1-ой смены, изображенной на рис.3.

Как видно из рис.3 наибольшая средняя нагрузка будет в начале графика нагрузки. Поэтому определим средние нагрузки с интервалом 30 минут на участке 0-80 мин.

;     

;   

;  

; 

Полученные значения средних нагрузок за интервал 30минут нанесены на график нагрузки, изображенный на рис.З.

Рис.3. График нагрузки 1-ой смены

Как видно, наибольшая средняя нагрузка на интервале осреднения 30мин. равна I_ср.3=49,32А, т.е. I_р.= I_ср.3=49,32А.

5. Выбор мощности трансформатора.

Для выбора мощности трансформатора необходимо знать его расчетную нагрузку, которая равна максимальной средней за интервал осреднения равный 3-4 постоянным времени нагрева. Для трансформаторов, у которых постоянная времени нагрева равна или больше, чем 2-2,5 часа, в зависимости от мощности и с учетом ГОСТ, интервал осреднения принимается равным 4Т₀, т.к. составит 2-10 часов. Следовательно, средняя нагрузка за наиболее загруженную смену будет расчетной нагрузкой для трансформатора.

 Т.к. наиболее загруженной сменой является 1-ая, то определяем среднюю нагрузку для графика 1-ой смены:

I_P=I_ср.см.=34,7А

I_ср.см. нанесена на график нагрузка 1-ой смены, изображенный на рис.2.

Тогда, расчетное значение полной мощности:

S_Р.=

где U_p =10 кВ - среднее значение напряжения для 1-ой смены.

Мощность трансформатора вычисляется по формуле:

где b_т =0,9– загрузка трансформатора

       n=1 – количество трансформаторов

Выбираем трансформатор ТС-630/10.

6. Определение экономической загрузки трансформаторов.

Экономическая загрузка b_э- это загрузка при которой затраты на трансформацию минимальны.

где Е_н - нормативный коэффициент отчислений от капиталовложений, разный для действующих и вновь строящихся установок;

      к_т - стоимость КТП с соответствующим трансформатором;

      р_å=7,5% - коэффициент на амортизацию и самообслуживание;

      С₀ – стоимость потерь электроэнергии за 1 кВт×ч в год, берется из справочника для заданного режима и количества смен;

       DР_хх и DР_к.з. – приведенные потери холостого хода и короткого замыкания выбранного трансформатора.

Для выбранного трансформатора определяем значение к_т, DР_хх и DР_к.з. из учебника: “Электроснабжение промышленных предприятий”, Артемов А.И.

К_т=13323руб. (для 2-х трансформаторного КТП Хмельницкого завода);

  DР_хх=1,68кВт

 DР_{к з} =7,6 кВт

Из этого же учебника определяется значение С₀ для 3-х смен и центральной ОЭС (Москва):

   С₀ =112,1руб./кВт×год

Для вновь строящихся установок:

Для действующих установок:

  Вывод:

1. В результате выполнения лабораторной работы получили, что расчетная нагрузка 30-и минутного максимума I_Р=49,32А больше расчетной нагрузки тр-ра за наиболее загруженную смену I_P=34,7А, что связано с тем, что интервал осреднения в одном случае меньше чем во втором (из-за разных значений T₀).

2. Эффективная среднеквадратическая нагрузка по значению выше, чем средняя из-за неравномерности графика нагрузки.

3. Реальная загрузка тр-ра ниже экономической, что связано с учетом  снижения расхода проводникового материала.

4. Результаты расчета показывают, что затраты на трансформацию электроэнергии минимальны при загрузке трансформатора 1,17. Рассчитанный трансформатор, загруженный на 0,9, не используется в полной мере по его ресурсу. Полученная загрузка для нового трансформатора не относится к аварийной, но с такой загрузкой трансформатор работать не может.