Оптимизация режимов работы

ЦЕХОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

Цель работы

Изучение метода расчета и способа реализации экономически целесообразного режима работы двухтрансформаторной подстанции.

 

Теоретические сведения

Для двухтрансформаторной подстанции (рис. 2) с одинаково загруженными трансформаторами потери мощности определяются по выражению

Р(t) = 2 Р + 2 Р К (t), (2.1)

где Р , Р − потери холостого хода и короткого замыкания трансформатора (паспортные характеристики трансформатора),

К (t) = − коэффициент загрузки трансформаторов, S − номинальная

мощность трансформатора, S (t) – нагрузка подстанции.

 

Рис. 2. Схема цеховой ТП

При работе одного трансформатора потери мощности для нагрузки S (t)

Р(t) = Р + Р К (t), (2.2)

где коэффициент загрузки равен К (t) = .

Зависимости (2.1) и (2.2) потерь мощности в трансформаторах от нагрузки показаны на рис. 3. Пересечение кривых 1 и 2 соответствует нагрузке, при которой потери мощности в двух трансформаторах равны потерям при работе одного трансформатора.

 

 

Рис. 3. Зависимости потерь мощности в трансформаторах от нагрузки.

 

 

Величину S_A можно вычислить, приравняв правые части выражений (2.1) и (2.2)

.

Опуская промежуточные преобразования, получим

. (2.3)

Таким образом, при передаче через подстанцию нагрузки, изменяющейся в диапазоне S (t) < S целесообразно в работе держать один трансформатор, а при S (t) > S − два.

 

Порядок выполнения работы

2.3.1. Рассчитать величину S для цеховой подстанции по выражению (2.3) и нанести её на график полной мощности ТП, построенный в предыдущей работе.

2.3.2. По графику полной мощности ТП определить моменты времени включения и отключения трансформатора Т3.

2.3.3. Запрограммировать на лабораторной установке характер суточного режима работы трансформатора Т3.

2.3.4. Перевести лабораторную установку кнопкой «Сброс» в нулевое состояние по счетчику интервалов времени. Включить компьютер и загрузить его программой связи с контроллером «ScadaSES».

2.3.5. Запустить моделируемый суточный цикл установки нажатием кнопки «Пуск». Следить за правильностью реализации намеченного режима работы цеховой ТП.

2.3.6. После завершения работы лабораторной установки (при моделировании суточного режима работы цеховой подстанции) считать из компьютера график тока трансформатора Т4 и перевести его в именованные единицы, умножая все значения на соответствующий коэффициент по паспорту стенда.

2.3.7. Построить суточный график нагрузки по току для трансформатора Т4, осредненный на последовательных получасовых интервалах времени.

2.3.8. Рассчитать потери электроэнергии в трансформаторе Т4 по расчетным выражениям, приведенным в предыдущей работе.

2.3.9. Оценить экономию электроэнергии, полученную за счет реализации экономически целесообразного режима работы ТП по отношению к режимам с постоянной работой одного трансформатора (значение этих потерь получены в предыдущей работе) и с постоянной работой двух трансформаторов.

2.3.10. Оформить отчет по лабораторной работе.

 

Контрольные вопросы

2.4.1. Каков принцип реализации экономически целесообразного режима работы двухтрансформаторной подстанции?

2.4.2. Физический смысл потерь холостого хода и потерь короткого замыкания в трансформаторах.

2.4.3. Как конструктивно можно уменьшить потери холостого хода и потери короткого замыкания в трансформаторах?

2.4.5. Какова последовательность оперативных переключений при переходе подстанции с однотрансформаторного режима работы на двухтрансформаторный и наоборот (пояснить по схеме на рис. 2)?

2.4.6. Как отразится на реактивных потерях в трансформаторах ТП реализация экономически целесообразного режима?

2.4.7. Как оцениваются потери электроэнергии в трансформаторах на годовом интервале времени?

 

 

Лабораторная работа № 3