Определение оптимального количества включенных в работу трансформаторов на трехтрансформаторной подстанции по критерию минимума потерь активной мощности, страница 2

Qннт h= Qм h +Jннт м К2 =103.76+42.83=146.59 °С                 (11)

где: Qннт h – температура наиболее нагретой точки обмотки трансформатора к концу интервала перегрузки h.

Систематическая перегрузка трансформатора считается допустимой при выполнении следующих условий:

Qм h< Qм доп ;                       Qннт h< Qннт доп        (12)

103.76 > 95                        146.59 > 140

Перегрузка трансформатора недопустима.

Относительный износ F20 витковой изоляции трансформатора для заданных значений К1, К2, h и Qохл = 20 °С равен F20=101.3. Этот износ измеряется в "нормальных сутках" и показывает, что износ изоляции за сутки при заданном графике нагрузки (рис.2) и           Qохл = 20 °С будет таким же, как и за F20=101.3 нормальных суток при работе трансформатора с номинальной нагрузкой.

При температуре охлаждающего воздуха Qохл отличающейся от 20 °С, вводится   поправочный коэффициент f=. Действительный суточный износ F изоляции трансформатора составит:

F=F20*f =101.3*0.388=39.3                                            (13)

ЗАДАЧА 3

В двухступенчатойсхеме электроснабжения предприятия передача мощности от шин  РУ 10 кВ ГПП до одного из промежуточных РП осуществлена  n одинаковыми кабелями с алюминиевыми жилами, проложенными в земляной траншее. Срок эксплуатации кабелей –10 лет. В процессе эксплуатации суточный график нагрузки указанного РП принял вид, приведенный на рис. 2, где значения К, К1 и К2 следует читать как мощности S, S1 и S2.

Проверить допустимость заданной нагрузки кабелей в нормальном режиме и перегрузкиих в послеаварийном режиме при отключении одного из кабелей. При необходимости дать рекомендации о прокладке дополнительных кабелей.

S1=13 МВА;          S2=16.5 МВА;       F=120 мм2;            n=5;        d=100 мм;

h=2 ч;                    qохл=20 ºС;             rгр=120 ;     U=10 кВ;

Длительно  допустимая   нагрузка  кабеля  определяется  допустимой температурой жилы кабеля Qдоп =60 ºС.

В инженерной практике для определения допустимой нагрузки кабеля удобнее пользоваться не допустимой температурой, а допустимым длительным током Iдоп =240 А.

(для сечения F=120 мм2 одиночного кабеля напряжением 10 кВ, с алюминиевыми жилами, бумажно-масляной изоляцией, при прокладке в земляной траншее при температуре земли 15°С).

При прокладке в одной траншее нескольких кабелей при расстоянии между ними d на величину длительно допустимого тока Iдоп вводится поправочный коэффициент Кпопр1=0.78;

При температуре земли Qохл ,отличающейся от 15°С, на величину Iдоп вводится поправочный коэффициент Кпопр2=0.94;

Величина Iдоп зависит также от величины удельного теплового сопротивления грунта rгр. Этот фактор учитывается поправочным коэффициентом КпопрЗ=1.

С учетом вышеизложенного реальный длительно допустимый ток кабеля определиться как:

Iдоп.р=Iдоппопр1попр2попр3=240*0.78*0.94=176 А

В процессе эксплуатации кабеля допускается его перегрузка, величина которой зависит от предварительной загрузки кабеля К1 и длительности перегрузки h. Предварительная загрузка кабеля определяется как:

                  (14)

перегрузка кабеля недопустима.

При К1> 0.8 перегрузка кабеля недопустима, т.е. Кдоп пер норм =1.0

Величина тока нагрузки кабеля во время перегрузки h составляет:

                           (15)

Перегрузка кабелей в нормальном режиме за время h, будет считаться допустимой при выполнении условия :

I2 < Кдоп пер норм * Iдоп р.                          (16)

190.52 > 176

В этом случае увеличиваем количество кабелей в траншее до n=6 и выполняем проверку условия (16) для нового количества кабелей.

Iдоп.р =Iдоппопр1попр2попр3=240*0.75*0.94=169.2 А

Коэффициент допустимой   перегрузки    в нормальном режиме работы кабеля :  Кдоп пер норм  =1.125

Перегрузка кабелей в нормальном режиме за время h, будет считаться допустимой при выполнении условия :

I2 < Кдоп пер норм * Iдоп р

158.77 < 1.125*169.2=190.35

условие соблюдается.

На период ликвидации послеаварийных режимов, например при повреждении одного из кабелей в траншее, допускается перегрузка оставшихся в работе кабелей. Величина коэффициента допустимой перегрузки в послеаварийных режимах: Кдоп пер ав.=1.3; К1=0.853

Перегрузка  кабелей в послеаварнйном режиме за время h, будет считаться допустимой при выполнении условия:

I2 < Кдоп пер ав * Iдоп р n-l

190.52 < 1.3*176=228.8

перегрузка кабелей в послеаварийном режиме допустима.

ЛИТЕРАТУРА

1. Федоров А.А., Попов Ю.Л.   Эксплуатация электрооборудования промышленных предприятий,-           М.: Энергоатомиздат, 1986. - 280 с.

2. Лукьянов  TЛ., Егоров  Е.П.  Техническая  эксплуатация электроустановок промышленных предприятий.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.

3. Правила   эксплуатации   электроустановок   потребителей Госэнергонадзор Минтопэнерго РФ. -            5-е изд., перераб. и доп. - М.:Энергоатомиздат, - 1992. - 288 с.

4. Гельман   Г.А.   Автоматизированные   системы   управления энергоснабжением промышленных предприятий.- М. Энергоатомиздат, 1984.-256 с.

5. Соскин Э.А. Основы диспетчеризации и телемеханизации промышленных систем энергоснабжения. -  М.: Энергия, 1977. - 400 с.

6.  Ермилов   А.А.  Основы  электроснабжения  промышленных предприятий.- 4-е изд., перераб. и доп. -  М.: Энергоатомиздат, 1983. - 208 с.

7. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1990. - 363 с.

8. Правила устройства электроустановок, б-е изд. - Москва: ЗАО Энергосервис, 1998.