Расчёт электрических нагрузок. Выбор силовых трансформаторов и проверка по перегрузочной способности

групповые – слагаемые из индивидуальных графиков с учетом взаимосвязи нагрузок по условиям технологии;

в) для потребителей в целом, питающихся от 6УР–4УР, для которых учет всего многообразия индивидуальных графиков практически счетного (практически бесконечного) множества электроприемников делает невозможным применение прямых методов расчета (даже при наличии всех графиков к моменту принятия технического решения).

Групповые графики электрических нагрузок относятся к группе электроприемников, объединенных одной питающейся линией. В отличие от индивидуальных графиков групповой график не периодичен. Однако, если за какой-то повторяющийся период времени для нескольких графиков одной и той же групп потребителей расход электроэнергии оказывается одинаков, то можно ввести понятие обобщенного цикла. При установившемся темпе производства за установившийся цикл принимается длительность смены.

Характер и форма индивидуального графика нагрузки электроприемника определяются технологическим процессом. Групповой график представляет собой результат суммирования графиков отдельных электроприемников, входящих в группу. При одинаковых электроприемниках их групповой график может принимать различные очертания в зависимости от ряда случайных факторов, обуславливающих сдвиги во время работы отдельных электроприемников.

По периоду действия графики могут быть: получасовые, часовые, сменные, суточные, месячные, годовые.

По виду: тренд, радиальные.

Для анализа графиков применяют методы математической статистики и вычисляют основные коэффициенты, характеризующие режимы работы электрооборудования: максимальная мощность; минимальная мощность; среднее значение; среднее квадратичное отклонение; дисперсия; коэффициент вариации.

По коэффициенту вариации оценивают однородность технологического процесса (малые разбросы графика). При V_S≤5%, график характерен для приемников со спокойной нагрузкой (насосы, вентиляторы и так далее). При V_S=(5–25)% – для приемников с электроприводной нагрузкой. При V_S>25% – для приемников с резкопеременной нагрузкой.

Заявленная максимальная мощность рассчитывается как

Р_max=Р_ср+3σ.

Исходные данные: используем максимальную, минимальную и фактическую мощности подстанции.

Таблица 1 – исходные данные

В таблице 2 приведены данные активной средней мощности подстанции ЗС 220/110/10 в кВт по часам за 21 декабря 2005 года.

Таблица 2 – средняя мощность ЗС 220/110/10 активная за 21 декабря 2005 года

По таблице 2 построен график нагрузки (представлен на рисунке 3).

Рисунок 3 – График нагрузки за 21 декабря 2005 года по ЗС 220/110/10

Таблица 3 – Подсчет частот (расчет ведется в кВт)

По данным подсчета частот строим гистограмму распределения мощности (представлена на рисунке 4).

Рисунок 4 – Гистограмма распределения мощности ЗС 220/110/10 за 21 декабря 2005 года

Таблица 4 – Расчет масштабированных начальных моментов

Первый начальный момент:

m₁= -0,8.

Второй начальный момент:

m₂=2,3.

Третий начальный момент:

m₃= -5,6.

Четвертый начальный момент:

m₄=15,8.

Центральные моменты:

m₀=1;

m₁=0;

m₂=1,66;

m₃= -1,104;

m₄= -12,2.

Среднеквадратичное отклонение: σ=1,29.

Именованное отклонение: σ=9081,6 кВт.

Коэффициент вариации:

, V_S=0,23.

Основные моменты:

r₀=1;

r₁=0;

r₂=1;

r₃= -0,6;

r₄= -4,4.

Показатель асимметрии: А_С= -0,6.

Показатель эксцесса: Е_К= -7,4.

Среднеквадратичная ошибка: ΔА_С=0,5.

ΔА_С/А_С= -0,8 – асимметрия несущественна.

Среднеквадратичная ошибка: ΔЕ_К=1.

ΔЕ_К/Е_К= -0,14 – эксцесс несущественен.

Коэффициент формы графика:

, К_Ф=1.

Коэффициент заполнения:

, К_З=0,7.

Число часов использования графиков:

, T_max=6065ч.

Все данные по анализу графика приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Расчетные данные анализа графика нагрузки ЗС 220/110/10 за 21 декабря 2005 года

В соответствии с данными графика нагрузки производим выбор силовых трансформаторов.

2.2 Выбор силовых трансформаторов и проверка по перегрузочной способности

Марка установленных трансформаторов: АТДЦТГ 250000/220/110/10 (автотрансформатор со встроенным регулированием напряжения под нагрузкой, системой охлаждения – принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла, номинальной мощностью 250000 кВ∙А, класс напряжения 220/110/10 кВ).

Параметры трансформатора:

u^% K_ВН=22,8%, u^% K_СН=35,5%, u^% K_НН=10,2%.

Потери:

Р_Х= 120 кВт, Р_К= 500 кВт, I_X= 0,4 %.

Исполнение трансформатора: для работы в районах с умеренным