Годовые потери мощности и электроэнергии в трансформаторах

 

Потери мощности в трансформаторах складываются из потерь активной и реактивной мощностей.

Потери активной мощности складываются из потерь на нагрев обмоток трансформатора, зависящих от тока нагрузки, и из потерь на нагрев стали сердечника магнитопровода (перемагничивание и вихревые токи), не зависящих от нагрузки.

Потери мощности в трансформаторе могут быть определены по справочным данным следующим образом:

Потери электроэнергии:

, где

- число часов использования максимальных потерь

- время включения трансформатора

- коэффициент загрузки трансформатора

Рассмотрим два случая:

1) Когда работает один трансформатор. В этом случае: , где

- мощность i-ой ступени графика нагрузки

-паспортная мощность трансформатора

2) Когда работают оба трансформатора, но раздельно, то есть секционный выключатель разомкнут.

Коэффициент загрузки для раздельно работающих трансформаторов:

, учитываем то, что трансформаторы загружены равномерно

Так как минимальная мощность ступени суточного графика нагрузки равна 8174 кВА и больше мощности, при которой целесообразно переходить от одного трансформатора к двум () во всех рассмотренных выше четырёх случаях, то получается, что на ГПП всё время работают оба трансформатора.

    Вариант 1:   

· ТМН - 4000/35

       

Приведем пример расчета годовых потерь мощности и электроэнергии в трансформаторах для данного варианта:

Коэффициент загрузки для раздельно работающих трансформаторов:

Потери мощности для раздельно работающих трансформаторов:

Потери электроэнергии для раздельно работающих трансформаторов:

Для остальных вариантов расчет аналогичен. Расчеты сводим в таблицы.

 

Таблица 6

№ ступени	Нагрузка кВА	Кзагр.*0,5	Прод-ть одной ступени нагрузки ч/год	Кзагр. двух отдельно работающих тр-ов	Потери мощн. в тр-ах кВт	Потери эл.эн. в тр-ах кВт*ч/год
1	8174	1,02	730	1,02	167,62	1164900
2	8251,6	1,03	730	1,03	170,86	1191000
3	8407,9	1,05	365	1,05	176,54	1227000
4	8431,5	1,054	2920	1,054	177,4	1293000
5	8638,9	1,08	182,5	1,08	185,09	1291000
6	8670	1,084	365	1,084	186,26	1305000
7	8691,4	1,086	365	1,086	187,06	1311000
8	8766,5	1,096	182,5	1,096	189,91	1329000
9	8791,5	1,099	182,5	1,099	190,87	1337000
10	8818,9	1,102	1277,5	1,102	191,91	1370000
11	8998,9	1,125	1460	1,125	198,88	1430000
Итого:			8760		2022,4	24733000

Вариант 2:   

· ТМН - 6300/35

Таблица 7

№ ступени	Нагрузка кВА	Кзагр.*0,5	Прод-ть одной ступени нагрузки ч/год	Кзагр. двух отдельно работающих тр-ов	Потери мощн. в тр-ах кВт	Потери эл.эн. в тр-ах кВт*ч/год
1	8174	0,649	730	0,649	118,86	713000
2	8251,6	0,655	730	0,655	120,52	726100
3	8407,9	0,667	365	0,667	123,91	741300
4	8431,5	0,669	2920	0,669	124,42	827200
5	8638,9	0,686	182,5	0,686	129,03	776100
6	8670	0,688	365	0,688	129,73	787500
7	8691,4	0,690	365	0,690	130,21	791400
8	8766,5	0,696	182,5	0,696	131,91	799100
9	8791,5	0,698	182,5	0,698	132,48	803600
10	8818,9	0,70	1277,5	0,70	133,11	843600
11	8998,9	0,714	1460	0,714	137,28	882600
Итого:			8760		1411,46	8691500

    Вариант 3:   

· ТМН - 4000/110

Таблица 8

№ ступени	Нагрузка кВА	Кзагр.*0,5	Прод-ть одной ступени нагрузки ч/год	Кзагр. двух отдельно работающих тр-ов	Потери мощн. в тр-ах кВт	Потери эл.эн. в тр-ах кВт*ч/год
1	8174	1,02	730	1,02	181,60	1261000
2	8251,6	1,03	730	1,03	184,58	1285000
3	8407,9	1,05	365	1,05	190,69	1325000
4	8431,5	1,054	2920	1,054	191,62	1396000
5	8638,9	1,08	182,5	1,08	199,92	1393000
6	8670	1,084	365	1,084	201,18	1408000
7	8691,4	1,086	365	1,086	202,05	1415000
8	8766,5	1,096	182,5	1,096	205,12	1435000
9	8791,5	1,099	182,5	1,099	206,15	1443000
10	8818,9	1,102	1277,5	1,102	207,28	1479000
11	8998,9	1,125	1460	1,125	214,8	1543000
Итого:			8760		2184,99	15383000

                                                                                                                              

Вариант 4:   

· ТМН - 6300/110

Таблица 9

№ ступени	Нагрузка кВА	Кзагр.*0,5	Прод-ть одной ступени нагрузки ч/год	Кзагр. двух отдельно работающих тр-ов	Потери мощн. в тр-ах кВт	Потери эл.эн. в тр-ах кВт*ч/год
1	8174	0,649	730	0,649	125,79	760200
2	8251,6	0,655	730	0,655	127,56	774300
3	8407,9	0,667	365	0,667	131,18	790900
4	8431,5	0,669	2920	0,669	131,73	879800
5	8638,9	0,686	182,5	0,686	136,64	828200
6	8670	0,688	365	0,688	137,39	840200
7	8691,4	0,690	365	0,690	137,90	844300
8	8766,5	0,696	182,5	0,696	139,72	852700
9	8791,5	0,698	182,5	0,698	140,33	857500
10	8818,9	0,70	1277,5	0,70	141,00	899100
11	8998,9	0,714	1460	0,714	145,45	940400
Итого:			8760		1494,69	9267600