Определение годовых потерь электрической энергии в трансформаторе

Расчёт электрических нагрузок в сетях Определение допустимых потерь напряжения и оптимальных надбавок трансформатора Определение годовых потерь электрической энергии в трансформаторе Выбор разъединителя Выбор автоматического выключателя Защита от перенапряжений и заземление

50206

знаков

таблица

изображений

Определение допустимых потерь напряжения и оптимальных надбавок трансформатора Читать далее: Выбор разъединителя

5.3 Определение годовых потерь электрической энергии в трансформаторе

Потери энергии за год ∆W в трансформаторе складываются из потерь в обмотках трансформатора (∆Р_ОБ) и потери в стали (Р_Х.Х). Потери в обмотках при номинальной нагрузке принимаются равными потерям короткого замыкания (Р_К), тогда

(5.2)

где DPм.н – потери в обмотках трансформатора при номинальном токе нагрузки, кВт;

Smax – максимальная полная нагрузка трансформатора, кВА;

t - время максимальных потерь трансформатора, ч;

DPх.х. – потери холостого хода трансформатора, кВт;

8760 – число часов в году.

5.4 Определение общих потерь

Общие потери определяются по следующей формуле:

(5.3)

где DWтр – потери в трансформаторе, кВт.ч;

SDW – суммарные потери, кВт.ч;

Получаем:

6. Конструктивное выполнение линий 10 И 0,38 кВ, трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ

Воздушные линии 10 кВ выполняются проводами марки «АС». Их крепят на железобетонных одностоечных, свободно стоящих, а анкерные и угловые с подкосами. Провода крепим к изоляторам типа ШФ – 10Г.

Низковольтные линии для питания сельских потребителей выполняют на напряжение 380/220 В с глухозаземленной нейтралью. Магистральные линии для питания потребителей выполняют пятипроводными: три фазных провода, один нулевой и один фонарный.

Опоры ВЛ поддерживают провода на необходимом расстоянии от поверхности земли, проводов, других линий и т.п. Опоры должны быть достаточно механически прочными. На ВЛ применяются железобетонные, деревянные опоры. Принимаем установку железобетонных опор высотой 10 м над поверхностью земли. Расстояние между проводами на опоре и в пролете при наибольшей стреле провеса (1,2 м) должно быть не менее 40 см.

Основное назначение изоляторов – изолировать провода от опор и других несущих конструкций. Материал изоляторов должен удовлетворять следующим требованиям: выдерживать значительные механические нагрузки, быть приспособленным к работе на открытом воздухе под действием температур, осадков, солнца и т.д.

Выбираем для ВЛ – 0,38 кВ изоляторы типа НС – 16. Провода крепим за головку изолятора, на поворотах к шейке изолятора.

Для электроснабжения населенных пунктов широко применяются закрытые трансформаторные подстанции (ЗТП) 10/0,38 кВ. Как правило, сельские ЗТП сооружаются в отдельно стоящих одно- или двухэтажных кирпичных или блочных зданиях. Вне зависимости от конструкции здания они разделяются на три отсека: отсек трансформатора, отсек РУ 10 кВ и отсек РУ 0,38 кВ. Распределительное устройство 10 кВ комплектуется из камер заводского изготовления КСО. Распределительное устройство 0,38 кВ может состоять из шкафов серии ЩО-70, ЩО-94 и др. шкафы ЩО-70-3 отличаются от шкафов ЩО-70-1 и ЩО-70-2 сеткой схем электрических соединений, габаритами, которые уменьшены по высоте на 200 мм.

ЩО-70-3 имеет следующие типы панелей:

· панели линейные;

· панели вводные;

· панели секционные.

Подстанция имеет защиты:

1. от грозовых перенапряжений (10 и 0,38 кВ);

2.от многофазных (10 и 0,38) и однофазных (0,38) токов короткого замыкания;

3.защита от перегрузок линии и трансформатора;

4.блокировки.

7. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания производится для решения следующих основных задач:

- выбор и оценка схемы электрических соединений;

- выбор аппаратов и проверка проводников по условиям их работы при коротком замыкании;

- проектировании защитных заземлений;

- подбор характеристик разрядников для защиты от перенапряжений;

- проектирование и настройка релейных защит.

1.Составляем расчетную схему

К₁ К₂ К₃

АС35 АC50 4А50 4А35 4А25

11км 4км 0.108км 0.084км 0.164км

S_T= 63 кВ·А; ΔU_К%=4.5%; ΔP_ХХ=0.33кВт;

∆P_К=1.970кВт; Z_Т(1)=0.779 Ом.

Расчет ведем в относительных единицах.

2.Задаемся базисными значениями

S_Б=100 МВА; U_БВ=1,05U_Н=10,5 кВ; U_БН=0,4 кВ.

3.Составляем схему замещения

К₁ К₂ К₃

Х_С Z_T

Рис. 8.2. Схема замещения.

4.Определяем сопротивления элементов схемы замещения в относительных единицах:

– системы:

Определяем сопротивление ВЛ-10кВ:

– трансформатора:

Так как его величина очень мала;

– ВЛ 0,4 кВ:

5.Определяем результирующее сопротивление до точки К₁

К₁

Z_*К1

6.Определяем базисный ток в точке К₁

7.Определяем токи и мощность к.з. в точке К₁.

где К_У–ударный коэффициент, при к.з. на шинах 10 кВ К_У=1.2.

8.Определяем результирующее сопротивление до точки К₂:

К₂

Z_*К2

9.Определяем базисный ток в точке К₂:

10.Определяем токи и мощность к.з. в точке К₂:

К_у=1при к.з. на шинах 0,4 кВ ТП 10/0,4 кВ.

11.Определяем результирующее сопротивление до точки К₃:

К₃

Z_*К3

12.Определяем токи и мощность к.з. в точке К₃:

К_у=1 для ВЛ – 0.38 кВ.

Однофазный ток к.з. определяем в именованных единицах:

где - фазное напряжение, кВ;

- полное сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании на корпус трансформатора, Ом;

- сопротивление петли «фаза – ноль», Ом.

Результаты расчетов сводим в таблицу 8.1.

Таблица 8.1 Результаты расчета токов к.з.

№ п/п	Место к.з.	I_К⁽³⁾, кА	I_К⁽²⁾, кА	I_К⁽¹⁾, кА	i_УК, кА	S_К⁽³⁾, МВА
1	К₁	0.5	0.44	-	0.85	9.09
2	К₂	1.88	1.64	-	2.66	1.3
3	К₃	0.57	0.5	0.279	0.8	0.39

8. Выбор аппаратов защиты

После выбора типа и мощности ТП, расчета токов короткого замыкания производим выбор оборудования ТП.

Для обеспечения надежной работы электрические аппараты должны быть выбраны по условиям максимального рабочего режима и проверены по режиму токов короткого замыкания.

Составляем схему электрических соединений подстанции (Рисунок 6), на которой показываем все основные электрические аппараты. Расчет сводится к сравнению каталожных величин аппаратов с расчетными.