НЕКОММЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

 

 

КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

 

Методические указания и задания к выполнению расчетно-графических  работ № 1,2,3 для магистрантов всех форм обучения специальности 6М071800 – Электроэнергетика

     

Алматы 2010

СОСТАВИТЕЛИ: Г.Г. Трофимов, О.П. Живаева. Качество электроэнергии и энергосбережение в электроэнергетике. Методические указания и задания к выполнению расчетно-графических работ № 1,2,3 для магистрантов всех форм обучения специальности 6М071800 – Электроэнергетика.  – Алматы: АУЭС, 2010.- 19 с.

 

Данная разработка включает в себя задания на расчетно-графические работы, методические указания по их выполнению и перечень рекомендуемой литературы.

 

Содержание

 

1 Расчетно-графическая работа № 1	4
2 Расчетно-графическая работа № 2	7
3 Расчетно-графическая работа № 3	11
Список литературы	18

 

1 Расчетно-графическая работа № 1

 

1.1 Задание № 1

 

На подстанции установлены два трансформатора различной мощности либо три трансформатора одинаковой мощности (в зависимости от варианта задания). Определить экономичный режим работы трансформаторов, обеспечивающий минимум потерь электроэнергии в трансформаторах, построить графики и сделать вывод. Мощность и число трансформаторов выбираются по таблице 1.1 по начальной букве фамилии. Коэффициент повышения активных потерь выбирается по таблице 1.2 по последней цифре номера зачетной книжки. Параметры трансформаторов приведены в таблице 1.3.

 

Таблица 1.1 – Мощность и число трансформаторов

Мощность и число трансфор-маторов	Начальная буква фамилии
	А, Д	Б, Е	В, Г, Я	Ж, З, Л	К, Ю	М, О	Н, П	И, Т, Э	Р, У, Ч	С, Ф, Ш	Х, Ц, Щ
n´Sнт, кВА	3´400	1000+1600	3´160	250+400	3´1000	160+250	3´250	3´1600	630+1000	3´630	400+630

 

Таблица 1.2 – Коэффициент изменения потерь k_э

Коэффициент изменения потерь	Последняя цифра номера зачетной книжки
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
kэ,  Вт/квар	0,12	0,11	0,1	0,09	0,08	0,07	0,06	0,05	0,04	0,03

 

     Таблица 1.3 -  Паспортные данные силовых трансформаторов

Тип транс- форматора	Мощ-ность Sнт, кВА	Номинальное напряжение, кВ			Потери, кВт				Ток хх		Напряже- ние кз
		U вн	U нн		Рхх		Ркз		Iхх,%		Uкз ,%
1	2	3	4		5		6		7		8
ТМ-100/6-10	100	6-10		0,4		0,36		2,27		2,6		4,5
ТМ-160/6-10	160	6-10		0,4		0,54		3,10		2,4		4,5
ТМ-250/6-10	250	6-10		0,4		0,78		4,20		2,3		4,5
ТМ-400-6-10	400	6-10		0,4		1,08		5,90		2,1		4,5
ТМ-630/6-10	630	6-10		0,4		1,68		8,00		2,0		5,5
ТМ-1000/6-10	1000	6-10		0,4		2,45		11,6		1,4		5,5
ТМ-1600/6-10	1600	6-10		0,4		3,30		16,5		1,3		5,5
ТМ-2500/6-10	2500	6-10		0,4		4,60		25,0		1,0		5,5

1.1.1 Методические указания к заданию № 1

Экономичный режим работы трансформаторной подстанции определяется числом одновременно включенных трансформаторов, обеспечивающим минимум потерь электроэнергии в этих трансформаторах.

При наличии на подстанции двух и более трансформаторов различной мощности целесообразно строить кривые зависимости потерь от нагрузки трансформаторов. Приведенные потери мощности для построения этих кривых определяется по выражению

                                (1.1)

где n – число включенных трансформаторов;

DР_хх  – активные потери х.х. трансформатора, кВт;                 

DР_кз – активные потери к.з. трансформатора, кВт;

 – реактивные потери х.х. трансформатора, квар;

 – реактивные потери к.з. трансформатора, квар;

    S_н – номинальная мощность трансформатора, кВ×А;

          I_хх – ток холостого хода трансформатора, %; 

          U_кз – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

          k_э – коэффициент повышения активных потерь, кВт/квар.

По этим кривым в зависимости от нагрузки подстанции определяется режим работы трансформаторов, т.е. подключение дополнительного трансформатора или вывод из работы одного из трансформаторов.

Допустим, что на подстанции установлены два трансформатора Т1 и Т2, причем номинальная мощность второго больше номинальной мощности первого. Для каждого из них строится кривая приведенных потерь на основании уравнения

                                                   (1.2)

где DP –  приведенные потери, кВт;

S – действительная нагрузка, кВА;  

S_н – номинальная мощность трансформатора,  кВА.

Кривая приведенных потерь двух параллельно включенных трансформаторов при распределении нагрузки между ними пропорционально номинальным мощностям строится на основании следующего уравнения

                                           (1.3)

 

1.2 Задание № 2

 

Асинхронный электродвигатель серии 4А мощностью P_н1 работает при коэффициенте нагрузки k_н1; необходимо определить снижение потерь активной мощности в двигателе и электрических сетях при замене его двигателем мощностью P_н2. Параметры двигателей выбираются по таблице 1.4 по начальной букве фамилии. Коэффициенты k_н1 и k_э выбираются по таблице 1.5 по последней цифре номера зачетной книжки.

 

Таблица 1.4 – Параметры двигателей

Параметры двигателей			Начальная буква фамилии
			А, Д	Б, Е, Л	В, Г, Я	Ж, З, И,	К, Ю	М, О, Э	Н, П	Р, Т, У, Ф	С, Ч, Ш	Х, Ц, Щ
Двигатель 1		Рн1, кВт	250	75	110	132	200	315	90	55	160	37
		Iхх, А	143	43	62	70	109	180	30	30	92	19
		DPхх, кВт	8,2	3,2	4,1	3,75	6,7	10,1	3	3	5,6	2
Двигатель 2	Рн2, кВт		200	55	90	110	160	250	75	45	132	45
	Iхх, А		109	30	30	62	92	143	43	20,4	70	20,4
	DPхх, кВт		6,7	3	3	4,1	5,6	8,2	3,2	2,2	3,75	2,2

 

Таблица 1.5 – Коэффициенты k_н1 и k_э

Коэффи-циенты	Последняя цифра номера зачетной книжки
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
kн1	0,73	0,7	0,68	0,65	0,63	0,6	0,58	0,55	0,53	0,5
kэ, кВт/квар	0,13	0,14	0,15	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1	0,11	0,12

 

1.2.1 Методические указания к заданию № 2

Если средняя нагрузка электродвигателя составляет менее 45% номинальной мощности, то замена его менее мощным электродвигателем всегда целесообразна и проверки расчетами не требуется. При нагрузке электродвигателя более 70% номинальной мощности можно считать, что замена его нецелесообразна.

При нагрузке электродвигателя в пределах 45-70% номинальной мощности целесообразность их замены должна быть подтверждена уменьшением суммарных потерь активной мощности в электрической системе и в электродвигателе. Эти суммарные потери активной мощности могут быть определены по формуле

                                            (1.4)

где  – реактивная мощность, потребляемая  электро-двигателем из сети при холостом ходе, квар;

I_хх – ток холостого хода электродвигателя, А;

U_н – номинальное напряжение электродвигателя, В;

 – коэффициент нагрузки электродвигателя;

P – средняя нагрузка электродвигателя, кВт;

P_н – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

 – реактивная мощность электродвигателя при номинальной нагрузке, квар;

h_н – к.п.д. электродвигателя при номинальной нагрузке;

tgj_н – производная от номинального коэффициента мощности            электродвигателя;

k_э – коэффициент повышения потерь;

 – потери активной мощности при холостом ходе элктродвигателя, кВт;

 – прирост потерь активной мощности в электродвигателе при нагрузке 100%, кВт;

 – расчетный коэффициент, зависящий от конструкции электродвигателя и определяемый из выражения .

 

 

2 Расчетно-графическая работа № 2

 

2.1 Задание № 1

 

К распределительному щиту подстанции (см. рисунок 1) поступает из сети напряжением 6-10 кВ реактивная мощность Q_с, которая распределяется к РП1-РП4 по четырем радиальным линиям, сопротивления которых соответственно r₁, r₂, r₃, r₄ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Схема распределения реактивной мощности

Реактивные нагрузки Q₁, Q₂, Q₃, Q₄. Определить мощности БК, устанавливаемых на РП, при которых снижение потерь в сети 380 В было бы максимальным. Реактивные нагрузки РП1-РП4 выбираются по таблице 2.1 по начальной букве фамилии. Сопротивления линий к РП1-РП4 выбираются по таблице 2.2 по последней цифре номера зачетной книжки. Поступающая реактивная мощность выбирается по таблице 2.3 по предпоследней цифре номера зачетной книжки.

 

Таблица 2.1 – Реактивные нагрузки РП1-РП4

Реактив-ные нагрузки РП1-РП4	Начальная буква фамилии
	А, Д	Б,Е, Л	В, Г, Я	Ж, З, И	К, Ю, Э	М, О	Н, П	Р, Т, У, Ф	С, Ч, Ш	Х, Ц, Щ
Q1, квар	85	135	225	400	125	250	350	380	135	90
Q2, квар	135	400	85	135	90	135	145	120	250	145
Q3, квар	400	85	135	240	350	95	80	85	350	235
Q4, квар	240	225	400	85	250	350	230	260	85	380

 

Таблица 2.2 – Сопротивления линий к РП1-РП4

Сопротив-ления линий к РП1-РП4	Последняя цифра номера зачетной книжки
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
r1, Ом	0,05	0,005	0,015	0,035	0,01	0,04	0,02	0,01	0,025	0,015
r2, Ом	0,04	0,03	0,02	0,04	0,03	0,035	0,05	0,035	0,04	0,03
r3, Ом	0,015	0,04	0,03	0,05	0,04	0,01	0,03	0,02	0,01	0,02
r4, Ом	0,035	0,01	0,04	0,01	0,02	0,03	0,015	0,04	0,035	0,035

 

Таблица 2.3 – Поступающая реактивная мощность

Поступающая реактивная мощность	Предпоследняя цифра номера зачетной книжки
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Qс, квар	360	350	340	330	365	355	345	335	370	325

 

2.2 Задание 2

 

Схема сети напряжением до 1000 В, выполненная токопроводом с ответвлениями к распределительным пунктам представлена на рисунке 2. Сопротивления участков r₁, r₂, r₃, r₄, r₀₁, r₁₂, r₂₃, r₃₄ и реактивные нагрузки Q₁, Q₂, Q₃, Q₄ выбираются по таблицам 2.4 и 2.5 соответственно.   Поступающая реактивная мощность выбирается по таблице 2.6 по последней цифре номера зачетной книжки. Определить мощности БК, устанавливаемых на участках сети, при которых снижение потерь в сети 380 В было бы максимальным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Схема токопровода с ответвлениями к распределительным пунктам

 

Таблица 2.4 – Реактивные нагрузки участков сети

Реактив-ные нагрузки	Начальная буква фамилии
	А, Д	Б,Е, Л	В, Г, Я	Ж, З, И	К, Ю, Э	М, О	Н, П	Р, Т, У, Ф	С, Ч, Ш	Х, Ц, Щ
Q1, квар	95	235	325	500	225	350	450	480	235	100
Q2, квар	235	500	95	235	100	235	245	220	350	245
Q3, квар	500	95	235	3240	450	105	90	95	450	335
Q4, квар	340	325	500	95	350	450	330	360	95	480

 

Таблица 2.5 – Сопротивления линий к РП1-РП4

Сопротив-ления участков сети	Предпоследняя цифра номера зачетной книжки
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
r01, Ом	0,06	0,015	0,025	0,045	0,02	0,05	0,03	0,02	0,035	0,025
r12, Ом	0,05	0,04	0,03	0,05	0,04	0,045	0,06	0,045	0,05	0,04
r23, Ом	0,025	0,05	0,04	0,06	0,05	0,02	0,04	0,03	0,02	0,05
r34, Ом	0,045	0,02	0,05	0,02	0,03	0,04	0,025	0,05	0,045	0,045
r1, Ом	0,04	0,004	0,005	0,025	0,005	0,03	0,01	0,005	0,015	0,005
r2, Ом	0,03	0,02	0,01	0,03	0,02	0,025	0,04	0,025	0,03	0,02
r3, Ом	0,005	0,03	0,02	0,04	0,03	0,005	0,02	0,01	0,005	0,01
r4, Ом	0,025	0,005	0,03	0,005	0,01	0,02	0,005	0,03	0,025	0,025

 

Таблица 2.6 – Поступающая реактивная мощность

Поступающая реактивная мощность	Последняя цифра номера зачетной книжки
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Qс, квар	560	450	540	430	565	455	545	435	570	425

2.3 Методические указания к расчетно-графической работе № 2

 

При электроснабжении всех РП радиальными линиями от шин главного распределительного щита ТП суммарная мощность Q_с должна оптимально распределяться между различными пунктами сети.

Следует различать два случая:

1) Суммарная мощность всех БК быть меньше или равна сумме реактивных нагрузок всех распределительных пунктов

                                                                                                           (2.1)

          В этом случае к шинам распределительного щита также должна быть присоединена БК и реактивная нагрузка всех радиальных линий. Задача сводится к выбору для каждого распределительного пункта БК, мощность, которой по возможности равна реактивной нагрузке этого пункта.

          2) Суммарная мощность БК меньше или равна сумме реактивных нагрузок распределительных пунктов

                                                       .                                                  (2.2)

          В этом случае БК к шинам не присоединяется.

Для получения минимума затрат на генерацию и передачу реактивной мощности она должна распределяться по методу Лагранжа для каждого РП

                                                                  (2.3)
где  – поступающая к главному щиту реактивная мощность;

 – сопротивление линии, по которой передается мощность  к  данному РП;

r_экв - эквивалентное сопротивление радиальных линий от щита к РП и определяется по формуле

                                                    .                                                      (2.4)

 

Длина ответвлений от токопровода невелика и потерями электроэнергии в этих ответвлениях можно пренебречь. БК следует размещать, начиная с наиболее удаленного распределительного пункта, соблюдая при этом требование, чтобы реактивные нагрузки участков токопровода были наименьшими. Так как каждый раз последовательно складываются только два сопротивления, удобнее пользоваться формулой для двух параллельно соединенных сопротивлений

^.                                        (2.5)

3 Расчетно-графическая работа № 3

 

3.1 Задание на выполнение расчетно-графической работы № 3

 

Все исходные данные для выполнения расчетно-графической работы выбираются по двум последним цифрам зачетной книжки из таблиц 3.1 и 3.2.

1 Определить диапазон регулирования напряжения трансформатора с РПН, установленного на ГПП (см. рисунок 3), исходя из условия, что на подстанции осуществляется встречное регулирование напряжения, т.е. напряжение на вторичной обмотке трансформатора при максимальной нагрузке должно приближаться к величине U¢_T2=1,05 U_Н и при минимальной нагрузке U²_T2=U_Н.

2 Пользуясь фактическими величинами U¢₂ и U²₂, рассчитать потери напряжения в кабельной линии для режимов максимальной и минимальной нагрузок и определить значения напряжения на первичной стороне трансформатора цеховой ТП для этих режимов.

3 Используя исходные данные таблицы 3.2, выбрать рабочее ответвление трансформатора цеховой ТП (регулирование напряжения с ПБВ) таким образом, чтобы отклонения напряжения сети 380 В не превышали допустимые значения для нормального режима работы ±5 % U_НС.

 

Таблица 3.1 – Исходные данные для схемы внешнего электроснабжения

Последняя цифра зачетной книжки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Воздушная линия (ЛЭП) - Uном, кВ	35	110	110	150	35	110	35	150	110	35
Трансформатор ГПП
- Sном.тр., МВА	6,3	16,0	10,0	16,0	10,0	6,3	16,0	16,0	10,0	6,3
- U/1, кВ	33,4	103,8	104,0	141,0	33,0	103,0	32,9	142,0	103,5	32,5
- U//1, кВ	34,8	109,6	109,2	149,2	34,5	110,5	34,6	150,5	108,9	34,5
- Pmax, кВт	8,0	22,0	13,0	21,0	12,0	7,5	20,5	20,0	12,0	7,5
- Qmax, квар	4,0	13,0	8,0	12,5	8,5	4,5	12,0	15,0	9,0	4,5
- Pmin, кВт	6,0	15,0	7,0	14,0	6,0	4,0	10,2	11,0	6,5	4,0
- Qmin, квар	2,0	8,0	5,0	7,0	4,0	3,0	6,8	8,0	5,0	2,3

 

Таблица 3.2 – Исходные данные для схемы внутреннего электроснабжения

Предпоследняя цифра зачетной книжки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Uном, кВ	6	10	10	10	6	6	10	10	6	10
Ячейки выключателя 6,10 кВ	КРУ	КРУН	КРУ	КРУ	КРУН	КРУН	КРУ	КРУ	КРУ	КРУН
Кабельная линия
- марка кабеля	ААБ-6-(3´70)	ААБ-10-(3´185)	ААБ-10-(3´240)	ААБ-10-(3´120)	ААБ-6-(3´150)	ААБ-6-(3´95)	ААБ-10-(3´50)	ААБ-10-(3´240)	ААБ-6-(3´120)	ААБ-10-(3´150)
- длина, м	150	200	250	300	320	220	180	300	210	320
Трансформатор ТП
- Sном.тр., кВА	630	1600	2500	1000	1600	1000	630	2500	1000	1600
- Pмакс, кВт	0,52	1,2	1,9	0,75	1,22	0,77	0,5	1,95	0,8	1,25
- Qмакс, квар	0,25	0,9	1,0	0,55	0,85	0,6	0,3	0,9	0,5	0,8
- Pмин, кВт	0,25	0,7	1,0	0,8	0,65	0,45	0,3	0,9	0,4	0,6
- Qмин, квар	0,12	0,5	0,5	0,4	0,5	0,32	0,15	0,45	0,25	0,4

3.2 Методические указания

 

3.2.1 Определение диапазона регулирования напряжения под нагрузкой трансформатора ГПП

Для централизованного регулирования напряжения на ГПП устанавливаются трансформаторы, снабженные РПН, имеющими большое число ступеней.

При централизованном регулировании можно осуществлять встречное регулирование напряжения. Для этого на шинах вторичного напряжения ГПП в часы максимума нагрузки поддерживается повышенное, а в часы минимума - пониженное напряжение. В соответствии с ПУЭ в период наибольших нагрузок напряжение должно быть не ниже 105 % номинального и не выше 100 % номинального напряжения внутризаводской распределительной сети в период наименьших нагрузок.

Для расчета диапазона регулирования РПН необходимо выбирать номера стандартных ответвлений для максимальной и минимальной нагрузок внутризаводской распределительной сети.

Номер ответвления в режиме максимальных нагрузок

                                        ,                              (3.1)

в режиме минимальных нагрузок

                                                                     (3.2)

где  , – напряжение на первичной обмотке трансформатора в режиме максимальной и минимальной нагрузок соответственно, кВ (см. таблицу 3.1);

U_тн1, U_тн2 – номинальные паспортные напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора, кВ;

Е_о – ступень регулирования напряжения, % (таблица 3.3);

,  – напряжение на вторичной обмотке трансформатора при максимальной нагрузке () и минимальной нагрузке          (), кВ;

,   –  потери напряжения в трансформаторе для максимальной и минимальной нагрузок соответственно, кВ.

                                       ,                                        (3.3)

                                                                                (3.4)

где P_max, P_min, Q_max, Q_min - соответственно максимальные и минимальные активные и реактивные нагрузки трансформатора, кВт, квар. (Для одного трансформатора ГПП следует брать половину нагрузки, указанной в таблице 3.1).

 

          Таблица 3.3 - Номинальные напряжения и ответвления понижающих трансформаторов с РПН, кВ

Обмотка	Номинальное напряжение и ответвления
	35 ± 6 х 1,5 %
	36,75 ± 8 х 1,5 %
В Н	110 ± 4 х 2,5 %
	115 ± 9 х 1,78 %
	158 ± 8 х 1,5 %
	230 ± 10 х 1,2 %

 

Активное сопротивление обмоток трансформатора

                                         .                                                       (3.5)

Реактивное сопротивление обмоток  трансформатора

                                                                                            (3.6)

где DР_к – потери мощности в режиме короткого замыкания, кВт;

U_н1 – номинальное первичное напряжение трансформатора, кВ;

S_ном – номинальная мощность трансформатора, кВА.

Полученные в результате расчета величины n¢ и n² необходимо округлить до стандартной величины, представленной в таблице 3.4.

 

Таблица 3.4 – Номинальные напряжения регулировочных ответвлений трансформаторов мощностью 400-2500 кВА, имеющих ПБВ

Ступень регулирования, %	Номинальное напряжение, кВ
+ 5	6,30		10,50
+ 2,5	6,15		10,25
0 (номинальная)	6,00		10,00
- 2,5	5,85		9,75
- 5	5,70		9,50

После этого рассчитывают напряжение на стороне низкого напряжения трансформатора для режимов максимальной и минимальной нагрузок.

                                        ,                               (3.7)

                                       .                     (3.8)

Если в результате расчета окажется, что

 и , то выбранный диапазон регулирования напряжения с помощью РПН обеспечивает необходимое качество напряжения для внутризаводской распределительной сети.

В противном случае необходимо изменить величины n¢ и n² и пересчитать  и  по выражениям 3.7, 3.8.

 

3.2.2 Расчет потерь  напряжения  в  кабельной  линии

Поскольку величины электрических нагрузок для силового трансформатора ТП даны на стороне 0,4/0,23 кВ, их необходимо привести к стороне высокого напряжения. Для этого определяются потери мощности в трансформаторе.

Потери активной мощности

                                                              .                                           (3.9)

Потери реактивной мощности

                                                                                                          (3.10)

где DР_хх, DР_кз – потери активной мощности холостого хода и короткого замыкания, кВт;

DQ_хх, DQ_кз – потери реактивной мощности холостого хода и короткого замыкания, квар;

,

 

где I_хх – ток холостого хода трансформатора, %;

U_к – напряжение короткого замыкания, %;

 – коэффициент загрузки трансформатора;

S – фактическая нагрузка трансформатора, кВА;

S_н.тр. – номинальная мощность трансформатора, кВА.

          Потери в трансформаторах рассчитываются для двух режимов:

,  –  для режима максимальной нагрузки;

,  – для режима минимальной нагрузки. При расчете по     формулам 3.9 и 3.10 меняется только величина коэффициента загрузки.

Фактические величины нагрузок на первичной стороне трансформатора (или в конце кабельной линии);

- максимальная нагрузка

                                                  ,                                               (3.11)

                                                                       .                                                             (3.12)

- минимальная нагрузка

,                                              (3.13)

.                                                                 (3.14)

При известном напряжении в начале кабельной линии и известной нагрузке в ее конце (потерями мощности в кабеле можно пренебречь) потери напряжения в кабеле определяются по формулам:

- для режима максимальной нагрузки

,                                       (3.15)

                                      (3.16)

где U¢₂,  U²₂ – берутся по результатам расчета в п. 3.2.1;

 – активное сопротивление кабеля, Ом;

  – индуктивное сопротивление кабеля, Ом;

l  – длина кабеля, км;

r_o, x_o – удельное активное и индуктивное сопротивления кабеля, Ом/км.

Фактическое напряжение в конце КЛ (или на стороне ВН трансформатора):

- в режиме максимальной нагрузки

.                                          (3.17)

- в режиме минимальной нагрузки

.                                          (3.18)

 

3.2.3  Выбор рабочего ответвления трансформатора цеховой ТП

Трансформаторы цеховой ТП, как правило, выполняются с переключателем без возбуждения (ПБВ). Каждое из выбранных и установленных на переключателе ответвлений соответствует одному из возможных коэффициентов трансформации К_т. В современных трансформаторах с ПБВ коэффициент трансформации может изменяться  ступенями через 2,5 % в пределах ± 5 %.

В трансформаторах с ПБВ коэффициент трансформации можно изменять только при отключении трансформатора от сети. Поэтому К_т изменяют несколько раз в году в зависимости от сезонной нагрузки.

Выбранный коэффициент трансформации должен быть таким, чтобы при максимальной и минимальной нагрузках отклонения напряжения на зажимах потребителей не выходили за допустимые пределы.

Выбор рабочего ответвления трансформатора цеховой ТП проводится в следующей последовательности.

Выбирают одно из ответвлений трансформатора, как правило, среднее, и для него рассчитывают коэффициент трансформации                              

                                                              (3.19)

где U_1н.отв – номинальное напряжение выбранного регулировочного ответвления трансформатора, кВ (таблица 3.4);

U_2н = 0,4 кВ – номинальное вторичное напряжение трансформатора.

Затем определяются проведенные напряжения на вторичной стороне трансформатора при максимальной и минимальной нагрузках:

,                      (3.20)

                         (3.21)

где R_т  и  X_т  – сопротивления обмоток  трансформатора, которые определяются по формулам (3.5), (3.6).

Действительные напряжения на вторичной стороне трансформатора

,                                                (3.22)

.                                                  (3.23)

          Отклонения от номинального напряжения сети составят

,                          (3.24)

                           (3.25)

где  U_н.с = 380 В - номинальное напряжение сети.

Если отклонения напряжения сети превышают ± 5%  U_н.с, следует продолжать расчеты при других К_т.

Список литературы

 

1. Арутюнян А.А. Основы энергосбережения. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2007. – 600 с.

2. Суднова В.В. Качество электрической энергии. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. – 80 с.

3. Энергосбережение. (Справочное пособие). /Батищев В.Е., Мартыненко Б.Г., Сысков С.Л., Щелоков Я.М. – Екатеринбург, 1999. – 304 с.

4.  Киреева Э.А., Юнес Т., Айюби М. Автоматизация и экономия электроэнергии в системах промышленного электроснабжения. Справочные материалы и примеры расчетов. – М.: Энергоатомиздат, 1998.

5. Анчарова Т.В., Гамазин С.И., Шевченко В.В.  Экономия электроэнергии на промышленных предприятиях. – М.: Высшая школа, 1990.

6.  Справочник по проектированию электроснабжения /Под ред. Ю.Г. Барыбина. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

         7. Иванов З.О., Соколов З.К. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. – М. Энергоатомиздат, 1987. -  330 с.

8. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий, – М.: Высшая школа, 1986.

         9. Жежеленко И.В. Рабинович М.Л. Божко В.М. Качество элек­троэнергии на промышленных предприятиях. – Киев: Техника, 1981. – 160 с.

         10. Трофимов Г.Г. Качество электроэнергии и его влияние на работу промышленных  предприятий. – Алма-Ата. КазНТИ, 1980. – 98 с.

11. Копытов Ю.В., Чуланов Б.А.  Экономия электроэнергии в промышленности. Справочник. – М.: Энергия, 1978.

12.  Справочник по электропотреблению в промышленности. Под общей ред. Г.П.Минина, Ю.В.Копытова. – М.:  Энергия, 1978.