18. Параметры и схема замещения трансформатора расщ. Обмотками

Изображение двухобмоточного трансформатора с расщеплённой обмоткой низшего напряжения при наличии РПН в электрической схеме сети представлено на рис. 10, а; его полная схема замещения на рис. 10, б. Две ветви схемы замещения, учитывающие потери мощности в обмотках, имеют одинаковые сопротивления: , шунт проводимостей учитывает потери в магнитопроводе.

В каталожных данных на трансформатор

– суммарные потери короткого замыкания, кВт;

– напряжение короткого замыкания, %.

Рис. 10.

При проведении опыта кз обмотки низшего напряжения соединяются параллельно. При коротком замыкании на выводах этих обмоток и подключении к источнику выводов обмотки ВН замеряются и , обеспечивающее номинальный ток в обмотках.

Далее, используя формулы (1), (2 ), рассчитывают

и ,

а т.к. обмотки НН соединены параллельно, то сопротивление каждой определяется:

Проводимости и определяются из опыта хх по формулам (3), (4).

Рассматриваемая подстанция в дальнейших расчётах может быть представлена мощностью, приведённой к шинам ВН, причём величина этой мощности определяется с использованием упрощенной схемы замещения трансформатора (рис. 11).

Если на подстанции подключено несколько трансформаторов (n), в схеме замещения (см. рис. 11) учитываются эквивалентные параметры: сопротивления уменьшаются в n раз, потери мощности в намагничивающей ветви увеличиваются во столько же раз (см. п. 3).

Рис. 11. Упрощенная схема замещения трансформатора с расщеплённой обмоткой НН

Мощность подстанции, приведённая к шинам ВН, увеличивается по сравнению с заданной нагрузкой на величину потерь мощности в трансформаторах: .

Формулы, определяющие потери мощности, зависят от принятой схемы замещения.

Для схемы замещения (рис. 11) суммарные потери в n параллельно работающих трансформаторах составляют:

где и – суммарные нагрузки на первую и вторую обмотки НН для параллельно работающих трансформаторов, применительно к 4-й подстанции

22.Годовые графики нагрузок

Годовые графики потребления активной и реактивной энергии бывают двух видов — по месяцам и упорядоченные по продолжительности. Первые показыва­ют потребление энергии в течение года по месяцам с января по декабрь и харак­теризуют сезонность работы предприятия. На рис. 4.7 показаны характерные гра­фики по месяцам машиностроительного и химического предприятий.

Для первого характерным является спад расхода энергии в летние месяцы за счет снижения осветительных и отопительных нагрузок, ремонта оборудования и повышение расхода в осенне-зимний сезон. В графике предприятий химической промышленности летний провал менее заметен, а повышение электропотребления приходится на более жаркие летние месяцы вследствие резкого возрастания на­грузок, связанных с производством холода.

Суточные графики изменения нагрузки в различные времена года могут существенно отличаться друг от друга. Поэтому для более полного представления о нагрузке электропотребителей пользуются суточными графиками изменения на­грузки для двух-трех характерных периодов (сезонов) потребителей: зимнего, летнего и весенне-осеннего. Наиболее часто используемыми и наиболее доступ­ными для различных потребителей обычно являются графики зимних и летних суток. По суточным графикам нагрузки могут быть получены суточные и годовые графики, упорядоченные по продолжительности.

Наиболее широко используются, в частности, в задачах технико-экономического анализа вариантов проектируемых ЭЭС, годовые упорядоченные графики, которые по­казывают изменение нагрузки в течение года (Т = 8760 ч) в порядке ее убывания (рис. 4.8) и могут относиться к активной, реактивной и полной мощности или току.

Рис. 4.7. Годовые графики расхода энергии:

а — машиностроительная промышленность,

б — химическая промышленность

Рис. 4.8. Годовой упорядоченный график нагрузки

Упорядоченные графики или графики нагрузок по продолжительности практически представляют собой ступенчатую диаграмму постепенно убываю­щих по суточным графикам значений нагрузок, каждому из которых соответству­ет время использования данной нагрузки в течение года.

Площадь, ограниченная кривой S(t) или P(t) и координатными осями, в оп­ределенном масштабе представляет собой количество полученной потребителем электроэнергии

(4.18)

Если заменить эту площадь равнозначной площадью в виде прямоугольника со сторонами Sн₆ и Тн_б, то (4.18) можно представить в виде (рис.4.8)

(4.19)

Таким образом,

(4.20)

Поэтому график нагрузки удобно характеризовать показателем, который на­зывается временем (продолжительностью) использования максимальной нагрузки Тн₆. Величина Тн₆ является одним из характерных параметров годового графика. Она определеляет такое условное время Т_НБ<8760ч, в течение которого, работая с наибольшей неизменной нагрузкой S_НБ, потребитель получил бы из сети такое же количество электроэнергии, как и при работе по действительному изменяющему­ся в течение года графику нагрузки. Следовательно, приравняв правые части (4.18) — (4.20), получим

(4.21)

Рис. 4.9. Построение годового графика, упорядоченного по продолжительности по суточным зимнему и летнему графикам

Естественно, что чем больше время Тн₆, тем равномернее, плотнее электро­потребление в течение года. Величина Т_н6 играет большую роль в расчетах электропотребления, при оп­ределении годового расхода и потерь электронергии, экономических нагрузок токоведущих элементов и др. Она имеет определенное характерное значение для каждой отрасли промышленности и отдельных видов предприятий и потребите­лей. Приближенные значения Т„₆ для некоторых потребителей приведены в табл. 4.1. и приложении П 3.1. Аналогичным путем возможно построение годовых упорядоченных графи­ков по продолжительности для реактивных нагрузок и определение т£ числа часов использования наибольших реактивных нагрузок:

(4.22)

После подстановки выражений для Р_ср и Рн₆ (4.10) и (4.19) в формулу (4.16) получим

(4.22а)

То есть величины ₆, = /8760 и = /8760 аналогично (4.16) вы­ражают соответственно коэффициенты заполнения годовых графиков активных и реактивных нагрузок и характеризуют равномерность (плотность) электропотреб­ления в течение года.