5.1. Определение потерь в трансформаторе.

Трансформаторы, имеющие значительное сопротивление, влияют на потери энергии в сети, на отключения напряжения у потребителей и потому должны учитываться при расчётах и анализах работы сетей.

Потери мощности в трансформаторах можно разделить на две части: не зависящие и зависящие от их нагрузки.

Потери в стили трансформаторов принимаются при расчётах сетей зависящих только от их мощности и напряжения. Потери активной мощности в стали трансформатора ΔР_ст., приравниваются потерям холостого хода ΔР_хх, а потери реактивной мощности в стали ΔQ_ст. принимаются равными намагничивающей мощности холостого хода трансформатора.

Потери активной мощности в обмотках трансформатора ΔР_м при номинальной нагрузке приравниваются потерям короткого замыкания ΔР_кз, а потери реактивной мощности в обмотках ΔQ_м при той же нагрузке – потерям рассеяния магнитного потока.

При расчётах электрических сетей, обычно, проводимость и сопротивления заменяются нагрузкой:

; (3.4)

где ΔР_тр. – потери активной мощности в трансформаторе(кВт), ΔQ_тр. - потери реактивной мощности в трансформаторе (кВАр), которые находятся по следующим формулам:

; (3.5)

; (3.6)

где S_н – мощность передаваемая через трансформаторы (кВА), S_нтр – номинальная мощность одного трансформатора (кВА), ΔР_хх, ΔР_кз. – потери холостого хода и короткого замыкания (кВт),i_хх – ток холостого хода трансформатора (%), U_кз. – напряжение короткого замыкания (%), n – число трансформаторов на подстанции.

Тогда потери полной мощности в трансформаторе будут определятся:

; (3.7)

По формулам (3.5), (3.6) и (3.7) определяем потери активной, реактивной и полной мощности в трансформаторе:

кВт

кВАр

_кВА

5.2. Определить кпд трансформатора.

Коэффициент загрузки трансформатора:

; (3.8)

КПД трансформатора:

; (3.9)

где cosφ – коэффициент мощности, принимаемый равным 0,95, т.к. будет произведена компенсация реактивной мощности, расчёт которой будет рассмотрен в следующем пункте.

Коэффициент загрузки трансформатора:

КПД трансформатора:

6. Выбор компенсирующих устройств.

Для электроприёмников, технологических линий и цехов первичной обработки и переработки заготовленного леса даже в периоды максимально загруженных смен, характерно существенное превышение реактивных нагрузок над активными.

Значительные реактивные нагрузки приводят к уменьшению пропускной способности, потерям напряжения и энергии во всех элементах систем электроснабжения. Поэтому требуется, чтобы устройства компенсации реактивной мощности, устанавливаемые у потребителя, должны обеспечивать (в период максимума её нагрузок) коэффициент мощности не менее 0,95.

Повышение коэффициента мощности при помощи компенсирующих устройств может быть осуществлено применением статических конденсаторов и синхронных компенсаторов. Конденсаторы обладают незначительной потерей активной мощности, примерно 2,5 – 5 кВт на 1 кВАр реактивной мощности конденсатора, или в 5 – 6 раз меньше, чем в синхронных компенсаторах. Мощность установленных конденсаторов (их число) можно легко увеличить или уменьшить в зависимости от потребности.

Величина реактивной мощности конденсаторов вычисляется по формуле:

; (4.0)

где Р_р – расчётная активная мощность цеха (кВт), tgφ_ест. – тангенс угла сдвига фаз до компенсации реактивной мощности, tgφ_кб. – тангенс угла сдвига фаз после компенсации реактивной мощности, которые находятся по формулам:

; (4.1)

; (4.2)

где Q_р – расчётная реактивная мощность цеха (кВАр), cosφ= 0,95

Решение:

;

;

_кВАр

В качестве компенсирующего устройства выбираем автоматическую конденсаторную установку компенсации реактивной мощности КРМ-0,4-27-1,8 У3.