 |
|
ДОСЛІДЖЕННЯ РЕЖИМІВ РОБОТИ ТРИФАЗНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ НА ЗНИЖУВАЛЬНІЙ ПІДСТАНЦІЇ
Мета роботи: дослідження режимів роботи трифазних трансформаторів і визначення середньозваженого коефіцієнта потужності.
1 ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ
Електропостачання промислових підприємств здійснюється в основному від електричних підстанцій напругою 6, 10, 35, 110 кВ і частотою 50 Гц
Для живлення електроприймачів, встановлених безпосе-редньо у виробничих цехах, на території підприємств споруджуються знижувальні трансформаторні підстанції. На трансформаторних підстанціях підведена напруга зменшується до номінального значення напруги електроприймачів, яка для різних споживачів становить 660, 380, 220 В.
На трансформаторній підстанції встановлюється не більше двох-трьох трансформаторів однакових або різних потужностей, які працюють на загальні шини.
З аналізу графіка навантаження підприємства можна визначити періоди, при яких все навантаження може забезпечити навіть один трансформатор.
В таких випадках доцільно для зменшення втрат електроенергії один з паралельно працюючих трансформаторів вимкнути. Трансформатори, які залишилися в роботі, будуть працювати з більш високими енергетичними показниками, тобто з підвищеними значеннями коефіцієнтів корисної дії (ККД) і потужності соsj.
При подальшому зростанні навантаження будь-який з паралельно працюючих трансформаторів буде перевантажуватися, тому спочатку необхідно визначити величину перевантаження і оцінити тепловий стан перевантажуваного трансформатора.
Якщо попередньо трансформатор працював з недовантаженнями, то деякий час його можна експлуатувати з таким перевантаженням, щоб не викликати додаткового зносу ізоляції його обмоток в результаті перегріву.
Величина і тривалість нормального перевантаження залежить від графіку навантаження 
трансформатора, температури навколишнього середовища та стану ізоляції його обмоток. В кожному окремому випадку вони визна-чаються за діаграмою навантажувальної здатності трансформатора (рис. 10.1) та коефіцієнту заповнення α його добового графіка, який визначається за формулою
, (10.1)
де 
- площа добового графіка ;
- максимальний струм навантаження 30-хвилинної тривалості за добу.
Допустима кратність К нормального перевантаження трансформатора, вставленого на відкритому повітрі в місцевості із середньою річною температурою 
, протягом
t год на добу, визначається за формулою
, (10.2)
де значення 
визначається як функція коефіцієнту заповнення α добового графіка трансформатора (рис. 10.1).
Граничне підвищення потужності для трансформаторів при нормальному перевантаженні допускається до 30 % їх номінальної потужності, що відповідає значенню 
.
В окремих випадках мають місце значно більші навантаження, які спричиняють додатковий знос ізоляції і можуть розглядатися як аварійні. Такі перевантаження дозволяються тільки в окремих випадках.
Величини аварійних перевантажень визначаються правилами технічної експлуатації і безпеки обслуговування електроустановок промислових підприємств.
Рисунок 10.1 – Діаграма навантажувальної здатності трансформатора
В звичайних умовах, якщо величина навантаження за показами електровимірювальних приладів перевищує допустиме нормальне перевантаження трансформатора, необхідно увімкнути другий трансформатор на паралельну роботу.
Для того, щоб навантаження між паралельно увімкненими трансформаторами розподілялося пропорційно їх номінальним потужностям, необхідно виконувати умови паралельної роботи трансформаторів: рівність їх коефіцієнтів трансформації і напруг короткого замикання, а також приналежність до однієї групи з`єднань їх обмоток.
Контроль за розподілом навантаження між паралельно працюючими трансформаторами здійснюється за допомогою амперметрів. Їх показами необхідно керуватися і при виконанні перемикань, які потрібні для раціональної експлуатації трансформаторів.
Вимірювання використаної електричної енергії за визначений проміжок часу проводиться на трансформаторних підстанціях зі сторони первинної або вторинної напруги за допомогою лічильників активної та реактивної енергії, які вмикаються через відповідні вимірювальні трансформатори напруги і струму.
При обліку електричної енергії з сторони вторинної напруги вимірювальні трансформатори напруги можуть бути відсутніми.
 |
|
і 
енергії знаходяться як різниці кінцевих і початкових відліків за відповідними лічильниками, помножені на коефіцієнти трансформації вимірювальних трансформаторів:
 |
| |
- початковий і кінцевий покази лічильника активної енергії;
- початковий і кінцевий покази лічильника реактивної енергії;
- коефіцієнти трансформації відповідно вимірювальних трансформаторів напруги і струму.
Середньозважений коефіцієнт потужності на підстанції за час, для якого визначається споживання енергії, визначається за формулою
, (10.5)
Наявність на трансформаторній підстанції лічильників активної і реактивної енергії дозволяє визначити при необхідності споживану підприємством активну Р і реактивну Q потужності, а також коефіцієнт потужності соsφ в момент вимірювання.
Для цього протягом 30 – 60 секунд слідкуючи за двома лічильниками, визначають тривалість кількості повних обертів дисків, а потім підраховують вказані вище величини наступним чином:
, (10.6)
, (10.7)
, (10.8)
де Nа і Nр – кількість повних обертів відповідно лічильників активної і реактивної енергії;
па і пр − кількість обертів дисків лічильників на 1 кВт∙год і 1 кВАр∙год;
tа і tр − час, що відповідає кількості повних обертів Nа і Nр;
Кн і Кс − коефіцієнти трансформації вимірювальних трансформаторів напруги і струму відповідно.
Вартість спожитої електроенергії для промислових підприємств з приєднаною потужністю 50 кВА і вище визначається за тарифами на активну і реактивну енергії
Ц=a•Wа+b•Wр, (10.9)
де a, b - тарифи за активну і реактивну енергії, грн\кВт•год, грн/кВАр•год, відповідно.
ПРОГРАМА РОБОТИ