Лабораторная работа № 2 Ознакомление с методикой расчёта потерь мощности и энергии трансформатора

 

Цель: приобрести навыки в расчёте потерь мощности и энергии в трансформаторе и дать понятие, что трансформатор является потребителем электроэнергии

 

Задание

 

1) изучить устройство и принцип работы трансформатора;

2) определить потери мощности и электроэнергии трансформатора.

 

Оборудование и материалы

 

1) трансформатор силовой согласно задания.

 

Методические указания

 

Потери мощности и электроэнергии в трансформаторах состоят из потерь активной и потерь реактивной мощности.

Потери активной мощности состоят из двух составляющих:

- потери, идущих на нагревание обмоток трансформатора , зависящих от тока нагрузки:

- потери, идущих на нагревание стали , не зависящих от тока нагрузки. Потери мощности, идущие на нагревание обмоток трансформатора.

 

При этом полные активные потери

 

,

 

где Rт – активное сопротивление обмоток трансформатора, Ом, определяемое по величине потерь в меди , кВт, мощности трансформатора Sном., кВ·А, номинальному напряжению Uном., кВ, обмотки трансформатора, присоединённой к рассчитываемой линии

 

 

С помощью каталожных данных потери мощности в трансформаторах можно определить иначе. Если даны потери короткого замыкания , соответствующие потерям в меди при номинальной нагрузке трансформатора Sном. и известна его фактическая загрузка S, то активные потери

 

,

 

где

 

 

 

- коэффициент загрузки трансформатора

 

,

 

 

Потери реактивной мощности состоят из двух составляющих:

- потери, вызванные рассеиванием магнитного потока в трансформаторе , зависящие от квадрата тока нагрузки;

- потери, идущие на намагничивание трансформатора , не зависящие от тока нагрузки, которые определяются током холостого хода (i х.х. или iо)

Потери мощности, вызванные рассеиванием магнитного потока,

 

При этом полные реактивные потери

 

,

 

где Хт – реактивное сопротивление обмоток трансформатора, определяемое напряжением короткого замыкания Uк.з. и сопротивлением Хт

 

 

- потери холостого хода

 

Сопротивление Хт, Ом, и реактивные потери, квар, трансформатора могут быть определены по каталожным данным

 

,

 

,

 

 

где Uк.з. - напряжение короткого замыкания, %;

I x.x. – ток холостого хода трансформатора, %;

Sном. – номинальная мощность трансформатора, кВ·А

 

где К₃ - коэффициент загрузки;

S – максимальная расчетная мощность, кВ·А

 

Потери электроэнергии в стали определяют потерями мощности при холостом ходе

 

и временем включения трансформатора ТВ

 

 

Потери электроэнергии в меди можно определить по потерям мощности меди, максимальной нагрузке Sмакс. и времени потерь , найденным по кривой зависимости

 

,

 

где Cos принимают неизменным за определённое время (сутки, год, и т.д.);

Тм – время использования максимума нагрузок, ч

 

 

Суммарные активные потери электроэнергии

 

 

Суммарные реактивные потери электроэнергии.

Эти потери определяют по реактивным потерям с учётом времени потерь и временем включения трансформатора Тв

 

 

Порядок выполнения работы

 

По данным таблицы 4 индивидуальных заданий, согласно номера студента в журнале выбирается вариант задания, модель и мощность трансформатора и другие данные согласно индивидуального задания.

По справочной литературе для данной модели трансформатора выбираются значения DРх.х.; DРк.з.; iх.х.; Uк.з.

Общую величину потерь активной мощности (DРт, кВт) в трансформаторе определяют по формуле

 

DРт = DРм + DРст = DРст + К²­₃DРм,

 

где DРст – потери в стали, кВт, при Uном. от нагрузки не зависят, а зависят только от мощности трансформатора:

 

DРст» DРх.х.,

 

DРм – потери в обмотках, кВт, при номинальной нагрузке трансформатора зависят от нагрузки:

DРм» DРк.з.

 

Кз – коэффициент загрузки трансформатора.

 

Общую величину потерь реактивной мощности трансформатора определяют по формуле:

,

 

где S ном. – коэффициент загрузки трансформатора;

ix.x. – ток холостого хода трансформатора, %;

Uк.з. – напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

 

Определяем полные потери мощности в трансформаторе

 

Определяем общие потери активной энергии, кВт·ч, в трансформаторе по формуле

,

 

где DРст – потери мощности при холостом ходе трансформатора

 

DРст» DРх.х.;

 

Тв – время включения трансформатора;

DРм – потери мощности в меди при максимальной нагрузке

 

DРм» DРк.з.;

 

t - время максимальных потерь – условное число часов, в течение которых максимальный ток, протекающий непрерывно, создаёт потери энергии, равные действительным потерям энергии за год. Находится по графику, согласно Соs j и Тм., где Тм – время использования максимума нагрузок – условное число часов, в течение которых работа с максимальной нагрузкой передаёт за год столько энергии, сколько при работе по действительному графику.

 

Суммарные реактивные потери электроэнергии в трансформаторе определяем по формуле

 

Полные потери энергии в трансформаторе определяем по формуле

 

 

Ответы в решении записываем следующим образом:

 

DРт. = DWа.т.=

DQт. = DWр.т.=

DSт.= DWт. =

 

Таблица 4 – Индивидуальные задания на практическую работу № 2

 

Вариант	Трансформатор (место установки)	Кз	Соsj	Тм, ч	Тв, ч	Дополнительные сведения
	ТМН-1600/10/0,4КТП	0,8	0,85			КТП-комплектная
	ТМН-1,6/35/10,5ГПП	0,82	0,8			трансформаторная
	ТМН-2500/10/0,4	0,84	0,75			подстанция
	ТМН-2,5\35\10,5ГПП	0,86	0,7			ГПП –главная
	ТРДН-25/115/10,5/6,3ГПП	0,88	0,65			Понизительная
	ТДН-32/115/38,5УРП	0,9	0,6			Подстанция
	ТД-40/121/10,5ГПП	0,85	0,9			ЭС-электростанция
	ТРДНС-63000/20\6,3ЭС-ГРУ	0,87	0,85			УРП-узловая
	ТДТН-40/115\38,5\11УРП	0,85	0,8			распределительная
	ТРДНС-40000/27/6,3ЭС-ГРУ	0,83	0,75			подстанция
	ТМН-6,3/35/10,5ЭС-БЛ	0,81	0,7			ГРУ-генераторное
	ТМ-1,0/35\10,5ГПП	0,79	0,65			распределительное
	ТМН-1000\10/0,4КТП	0,77	0,6			устройство
	ТМ-4,0/35\10,5ЭС-БЛ	0,75	0,65			БЛ-блочный
	ТМ-1000/10/0,4КТП	0,73	0,7
	ТМ-0,63/35/0,4КТП	0,71	0,75
	ТМ-1000/10/0,4КТП	0,7	0,8
	ТСЭ-630/10/0,4КТП	0,75	0,85
	ТДТН-25/115/38,5/11УРП	0,8	0,9
	ТДТН-63/115/38,5/11УРП	0,85	0,95
	ТДН-32/115/35УРП	0,9	0,9
	ТРДНС-40000/20/10,5ЭС-ГРУ	0,87	0,85
	ТРДНС-32000/20/6,3ЭС-БЛ	0,84	0,8
	ТДН-32/115/38,5УРП	0,81	0,75
	ТД-40/38,5/10,5ЭС-БЛ	0,78	0,7
	ТМН-6,3/115/11ГПП	0,75	0,8
	ТРДНС40000/20/10,5ЭС-БЛ	0,72	0,65
	ТМ-4,0/35/10,5ГПП	0,7	0,6
	ТМН-1000/10/0,4КТП	0,75	0,7
	ТМН-4,0/35/10,5ГПП	0,8	0,8

 

t = F(Соsj, Тм)

 

определяется по графику (рисунок 5)

	, ч

Тм, ч

Рисунок 5 - График зависимости t = F(Cosj, Тм)

 

Контрольные вопросы

1 Какие потери мощности существуют в трансформаторах?

2 От чего зависят и как определяются потери реактивной мощности в трансформаторах?

3 Как определяются потери активной мощности в трансформаторах?

4 Сделать вывод к работе.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: