1 GALIOS TRANSFORMATORIŲ SKAIČIAUS IR GALIOS PARINKIMAS

Galios transformatorių skaičiaus, galios ir tipo parinkimas vykdomas sekančiais etapais:

Nustatomas galios transformatorių skaičius atsižvelgiant į būsimų vartotojų grupes.

Numatomi keli galimi galios transformatorių galių variantai įvertinant jų apkrovas esant normaliam ir avariniam darbo režimams.

Atliekamas techninis – ekonominis pasirinktų variantų palyginimas.

Transformatorių metinės ir paros apkrovos grafikai pateikiami 1 paveiksle. Pirmos kategorijos vartotojai vartoja 10 MVA. Šiai apkrovai reikia parinkti galios transformatorius.

a)

b)

1 pav. Apkrovos grafikai: a) paros apkrovos grafikas; b) galios trukmės grafikas metams

Parenkame transformatorių skaičių.

Kadangi yra pirmos kategorijos vartotojų tai parenkami du galios transformatoriai.

Pirmos kategorijos vartotojams elektros energijos tiekimas negali būt nutrauktas (ligoninės, nepertraukiamos gamybos įmonės ir t.t.).

Antros kategorijos vartotojams elektros energijos tiekimas gali būt nutrauktas ne ilgiau kaip 2,5 valandos (daugiabučių namų gyventojai, pramonės įmonės ir t.t.)

Trečios kategorijos vartotojams elektros energijos tiekimas gali būt nutrauktas ne ilgiau kaip 24 valandas (kaimo vietovių gyventojai).

Nustatome paros apkrovos grafiko (1, a pav.) užpildymo koeficientą.

; (1)

čia  vidutinė transformatorių apkrova;

maksimali transformatorių apkrova.

.

Nustatome transformatorių perkrovos koeficientą.

Maksimali paros apkrova tesiasi 2 valandas, (1, a pav.) h, o paros grafiko užpildymo koeficientas . 2, a paveiksle randame leistiną transformatoriaus perkrovą.

.

Transformatorių galime perkrauti 2 valandas:

.

a) b)

2 pav. Transformatorių perkrovos koeficiento kreivės įvertinant perkrovos trukmę ir apkrovos grafiko užpildymo koeficientą: a) alyviniams transformatoriams; b) oru aušinamiems transformatoriams

Dėl metų apkrovos grafiko nevienodumo žiemos ir vasaros metu transformatorių dar galima papildomai perkrauti iki:

.

Leistina transformatoriaus perkrova:

;

.

Transformatoriaus leistina perkrova negali būt didesnė už .

Parenkam galimus galios transformatorių variantus.

Pasirenkame galimus du transformatorių variantus, įvertindami galimas perkrovas. Paros apkrovos grafike (1, a pav.) matome, kad maksimali apkrova MVA ir šios apkrovos trukmė h.

Pirmas variantas

Du transformatoriai kurių galios yra 16MVA. Dirbant lygiagrečiai šių transformatorių suminė galia:

MVA.

Esant normaliam darbo režimui transformatoriai nebus pilnai apkrauti. Transformatorių apkrovos koeficientas esant maksimaliai apkrovai:

. (2)

.

Antras variantas

Du transformatoriai kurių galios yra 10MVA. Dirbant lygiagrečiai šių transformatorių suminė galia:

MVA.

Esant normaliam darbo režimui ir įvertinant galima transformatorių perkrovą šie transformatoriai pilnai tenkins vartotojo poreikius, esant maksimaliai apkrovai.

MVA.

Taigi abu pasirinkti variantai esant normalioms transformatorių darbo sąlygoms yra tinkami.

Transformatorių perkrovos galimybės esant avariniams darbo režimams (vienas iš transformatorių atjungtas).

Pirmas variantas

Atjungus vieną iš transformatorių likusį transformatorių galima bus apkraut

MVA.

Tai sudaro 90 nuo maksimalios vartotojų imamos galios. Koeficientas 1,4 yra maksimalios leistinos transformatorių perkrovos koeficientas.

Antras variantas

Atjungus vieną iš transformatorių likusį transformatorių galima bus apkraut

MVA.

Kadangi užduotyje nurodyta, kad pirmos kategorijos vartotojai vartoja 10MVA, o antros ir trečios kategorijos vartotojams elektros energijos tiekimas gali būti nutrauktas.

Taigi abu pasirinkti variantai esant avarinėms darbo sąlygoms yra tinkami.

Transformatorių galios nuostolių įvertinimas.

Pirmas variantas

Transformatoriaus techniniai duomenys:

Pilnoji transformatoriaus galia MVA

Pirminė ir antrinės įtampos kV

Tuščiosios veikos aktyviosios galios nuostoliai kW

Trumpojo jungimo aktyviosios galios nuostoliai kW

Tuščiosios veikos srovė %

Trumpojo jungimo įtampa %

Apskaičiuojami tuščiosios veikos reaktyviosios galios nuostoliai:

. (3)

kVar.

Apskaičiuojami trumpojo jungimo reaktyviosios galios nuostoliai:

. (4)

kVar.

Apskaičiuojami tuščiosios veikos aktyviosios galios nuostoliai, įvertinant aktyviosios galios nuostolius pačiame transformatoriuje ir transformatoriaus reaktyviosios galios sukeltus aktyviosios galios nuostolius sistemoje:

. (5)

čia – apkrovos pokyčio koeficientas. Jis priklauso nuo to kaip toli nutolę transformatoriai nuo maitinimo šaltinio. Šio koeficiento reikšmė kinta nuo 0,02 iki 0,12kW/kVar.

Priimame, kad kW/kVar.

kW.

Apskaičiuojami trumpojo jungimo aktyviosios galios nuostoliai, įvertinant aktyviosios galios nuostolius pačiame transformatoriuje ir transformatoriaus reaktyviosios galios sukeltus aktyviosios galios nuostolius sistemoje:

. (6)

kW.

Apskaičiuojami vieno transformatoriaus aktyviosios galios nuostoliai:

. (7)

čia – transformatoriaus apkrovos koeficientas.

kW.

Dviejų lygiagrečiai dirbančių transformatorių galios nuostoliai:

. (8)

čia – transformatoriaus apkrovos koeficientas, kai dirba du transformatoriai lygiagrečiai.

kW.

Antras variantas

Transformatoriaus techniniai duomenys:

Pilnoji transformatoriaus galia MVA

Pirminė ir antrinės įtampos kV

Tuščiosios veikos aktyviosios galios nuostoliai kW

Trumpojo jungimo aktyviosios galios nuostoliai kW

Tuščiosios veikos srovė %

Trumpojo jungimo įtampa %

Apskaičiuojami tuščiosios veikos reaktyviosios galios nuostoliai (3):

kVar.

Apskaičiuojami trumpojo jungimo reaktyviosios galios nuostoliai (4):

kVar.

Apskaičiuojami tuščiosios veikos aktyviosios galios nuostoliai, įvertinant aktyviosios galios nuostolius pačiame transformatoriuje ir transformatoriaus reaktyviosios galios sukeltus aktyviosios galios nuostolius sistemoje (5):

kW.

Priimame, kad kW/kVar.

Apskaičiuojami trumpojo jungimo aktyviosios galios nuostoliai, įvertinant aktyviosios galios nuostolius pačiame transformatoriuje ir transformatoriaus reaktyviosios galios sukeltus aktyviosios galios nuostolius sistemoje (6):

kW.

Apskaičiuojami vieno transformatoriaus aktyviosios galios nuostoliai (7):

kW.

Dviejų lygiagrečiai dirbančių transformatorių galios nuostoliai (8):

kW.

Apkrovos dydžio suradimas kuriai esant prijungiamas antras transformatorius.

. (9)

čia – lygiagrečiai dirbančių transformatorių skaičius.

Šią formulę (9) galima taikyti tik tuomet kai lygiagrečiai dirba vienodos galios transformatoriai.

Pirmas variantas

MVA.

Antras variantas

MVA.

3 paveiksle pateikiama transformatorių galios nuostoliai priklausantys nuo apkrovos. Šie grafikai sudaromi naudojantis (7) ir (8) formulėmis.

a)                                                                b)

3 pav. Transformatorių nuostolių priklausomybė nuo apkrovos: a) 16 MVA galios transformatoriams; b) 10 MVA galios transformatoriams

Metinių nuostolių galios skaičiavimas

Naudojantis metinės apkrovos grafiku apskaičiuojami galios nuostoliai. Skaičiavimų rezultatai pateikiami lentelėse.

Pirmas variantas

Elektros energijos nuostoliai 2*16MVA galios transformatoriuose

1 lentelė

Apkrovos laipto Nr.	Apkrova, kVA	Kta	Kta 0,5	Apkrovos trukmė, h	Galios nuostoliai transformatoriuose, kW	Galios nuostoliai transformatoriuose, kW*h
Viso (per metus)

Antras variantas

Elektros energijos nuostoliai 2*10MVA galios transformatoriuose

2 lentelė

Taigi matome, kad parinkus du galios transformatorius po 16MVA gaunami mažesni galios nuostoliai negu naudojant du galios transformatorius po 10MVA. Taip pat naudojant du galios transformatorius po 10MVA, esant maksimaliai apkrovai transformatoriai bus perkrauti, o tai mažina jų darbo laiko trukmę ir padidiną gedimo tikimybę.