Untitled
Kauno Technologijos Universiteto
Elektros ir valdymo fakulteto
Imoniu elektros sistemu
Referatas
Optimalios cechinių TP galios parinkimo principai
Atliko: Grup.:ENV7 Stud.: Z.Rimkus
Prieme: Prof.Habil.Dakt. A.Morkvenas
2011
Turinys
Ivadas 2
Transformatoriu galios ir kiekio parinkimas 3
Isvados 7
Ivadas
Transformatoriu skaiciaus ir ju galios parinkimas turi buti pagristas techniskai ir ekonomiskai,nes turi didele reiksme sudarant racionalias elektros energijos tiekimo schemas.Parenkant galios transformatorius reikia atsizvelgti I tai,kad jie butu kiek imanoma vienodos galios.Taip geriau isnaudojamas centralizuotas rezervas.Paprasciausios ir pigiausios yra transfarmatorines su vienu transformatoriumi.Jeigu imoneje yra rezerviniu tranformatoriu arba yra rysiai antrines itampos puseje,tranformatorines su vienu tranformatoriumi gali pakankamai patikimai maitinti visus treciosios ir is dalies antrosios kategorijos imtuvus.
Transformatoriugaliosirkiekioparinkimas
.Apityksliai butina transformatoriu galia ir ju skaiciu galima nustatyti pagal santykini apkrovos tanki (kva/m3) ir pilnoji apkrova -3000-4000kVA,tikslinga rinkti transformatorius,kuriu vardine galia 1600-2500kVA.Kai santykinisapkrovos tankis ir pilnoji apkrova mazesni,reika rinkti transformatorius , kuriu bvardine galia -400-630-1000kVA.
Skaiciuojant transformatoriu galia ir nustatant ju skaiciu, reikia ivertinti transformatoriu perkrovos galimybe. Neivertinus leistinosperkrovos,be reikalo bus padidinta irengtoji transformatoriu galia.
Vardine transformatoriaus galia Sn-tai galia, kuria jis gali buti aplkrautas be pertraukos visa ekslpotavimo laika(~20metu) , esant aplinkos t⁰=35⁰C ir vidutinei metinei tc ≤+5⁰C.
Leistinoji transformatoriaus perkrova vadinama sistemine.
Leistinoji transformatoriaus perkrova nustatoma is kreiviu λ̩̩=∫(tᵐ),sudarytu ivairiomis grafiko uzpildymo koeficiento ku vertems.
Pramonės įmonių elektros aprūpinimo sistemose transformatorių galia, esant normalioms sąlygoms, turi aprūpinti maitinimu visus vartotojus. Parenkant transformatorių galią, reikia siekti tiek ekonomiško darbo režimo, tiek apsauginio vartotojų rezervinio maitinimo, atjungus vieną iš transformatorių. Be to, transformatorių apkrova neturi turėti įtakos transformatorių veikimo laikui. Netgi atjungus sugedusį transformatorių,likusių transformatorių galia turi užtikrinti reikalingą darbo metu galią, priklausomą nuo vartotojų poreikio.
Transformatoriaus nominali galia yra tokia galia, kuria jis gali būti apkrautas nepertraukiamai per visą jo veikimo laiką esant nominaliai temperatūrai. Anksčiau pagamintų transformatorių perkrovimo galimybės buvo nustatomos iš kreivių. Dabar parenkant apkrovą, atsižvelgiama į tai, kad izoliacijos apvijų nusidėvėjimas neviršytų normalaus paros nusidėvėjimo, kai temperatūra siekia 98 C per 24 h.
Dauguma perkrovų nustatomos pagal perkrovimo galimybės grafikus, priklausomai nuo:
• paros apkrovos grafiko;
• aušinančios aplinką ekvivalentinės temperatūros;
• transformatoriaus pastovaus darbo laiko;
• aušinimo sistemos.
Tam, kad pagal grafikus būtų galima nustatyti transformatorių perkrovą, būtina žinoti:
• aplinkos aušinimo temperatūrą;
• apkrautumo rodiklius;
• maksimalią perkrovos trukmę tm.
Transformatorių galią tikslinga nustatyti remiantis jų perkrovimo galimybėmis. Jeigu nebus atsižvelgiama į transformatorių perkrovimą, tai galima padidinti nustatytą galią, nors tai nėra būtina. Transformatoriaus perkrovimo galimybė priklauso nuo apkrovų grafiko ypatumo, kuriam būdingas grafiko užpildymo koeficientas. Jeigu aiškus apkrovos grafikas per parą, tai transformatorius parenkamas pagal vidutinę apkrovą, patikrinant ar gali jis dirbti su perkrova didžiausios apkrovos valandomis. Norint pagerinti padėtį, maksimaliomis apkrovos valandomis reikia jungti kuo mažiau elektros vartotojų, o nakties valandomisreikalinga didesnė transformatoriaus apkrova.
Be to, jeigu apkrovos grafiko maksimumas vasarą yra mažesnis nei nominali transformatoriaus galia, kiekvienam vasarą sumažintam apkrovos procentui žiemos mėnesiais leistina 1 proc. papildoma transformatoriaus perkrova, kuri negali būti didesnė kaip 15 proc. Todėl suminė apkrova negali viršyti 150 proc. nominaliosios. Esant rezervui, transformatoriaus trumpalaikė apkrova avariniu režimu maksimaliai leistina iki 40 proc. ir ne daugiau kaip 6 valandas per 5 paras. Tačiau, apkrovos grafiko užpildymo koeficientas esant transformatoriaus perkrovai, turi būti ne didesnis kaip 0,75.
Transformatorių perkrovos galimybei padidinti rekomenduojamas forsuojantis aušinimas (oru ar vandeniu).
Dauguma pramonės įmonėms keliamų praktinių elektros tiekimo uždavinių susiję su reaktyviąja galia. Keliami tokie uždaviniai:
• energijos nuostolių mažinimaselektros tinklo elementuose;
• apkrovos nuokrypio ir svyravimo mažinimas;
• linijų ir transformatorių pralaidumo didinimas ir t.t.
Elektros imtuvų aktyvioji galia parodo technologinio proceso energetinę dalį, ir yra vienas iš pagrindinių išeities dydžių, projektuojant elektros perdavimo sistemą. Pagrindinių tinklo elementų parinkimas nustatomas pagal skaičiuojamąją galią S (transformatoriaus) arba pilnutinę srovę I. Kadangi vienos aktyviosios galios nepakanka, įvedamos pilnutinė ir reaktyvioji galios. Fizikinė pilnutinės ir reaktyviosios galios prasmė yra kitokia nei aktyviosios galios. Aktyvioji galia – tai vidutinė periodo galia kintamos srovės grandinėje.
Reaktyvioji galia dažniausiai charakterizuoja periodinius energijos atsargos svyravimus elektriniame ir magnetiniame poliuose, susijusiuose su atitinkama grandine. Reaktyvioji galia – atitinkamo darbinio režimo charakteristika. Reaktyviosios galios vidutinė periodo reikšmė lygi nuliui.
Ekonomiško ir racionalaus transformatorių darbo režimo esmė yra ta, kad prie turimo transformatorių kiekio pastotėje, galinčio dirbti bendromis šynomis, prijungtų transformatorių skaičius nustatomas pagal sąlygas, garantuojančias minimalius galios nuostolius transformatoriuose, dirbančiuose nustatytu paros apkrovos grafiku. Todėl turi būti atsižvelgiama ne tik į aktyvios galios nuostolius pačiuose transformatoriuose, bet ir į aktyvios galios nuostolius, susidarančius perdavimo sistemos elementuose visoje maitinimo grandinėje nuo srovės šaltinių iki nagrinėjamų transformatorių. Nuostoliai atsiranda transformatoriams naudojant reaktyviąją galią ir didinant bendrą srovę transformatoriųmaitinimui.
Tiksliai nustatyti reikalingą transformatorių kiekį ir jų galią galima tik atlikus techninius ekonominius skaičiavimus, atsižvelgiant į:
vartotojų kategoriją;
kompensuojamą reaktyviąją galią esant įtampai iki 1 kV;
transformatorių perkrovos galimybę normaliu ir avariniu režimu;
ekonomišką transformatorių darbą, priklausomą nuo apkrovos grafiko.
Nuo transformatorių kiekio priklauso paskirstymo įrenginių, kurių įtampa 6 – 20 kV, ir įmonės vidaus elektros tinklų išlaidos. Taigi, sumažinus transformatorių kiekį, t.y. padidinus jų nominaliąją galią, sumažėja grandžių skaičius, suminis linijų ilgis ir elektros energijos bei įtampos nuostoliai 6 – 20 kV tinkluose, bet padidėja 0,4 kV įtampos tinklų kaina ir nuostoliai juose. Padidinus transformatorių kiekį, atvirkščiai,sumažėja išlaidos cechiniams elektros tinklams, bet padidėja grandžių skaičius ir išlaidos 6 – 20 kV įtampos tinklams. Esant tam tikram transformatorių kiekiui, galima gauti nustatyto elektros tiekimo patikimumo minimalias išlaidas. Toks variantas būtų optimalus ir galutinis.
Kai paros ar metų apkrovos grafikas yra netolygus, kartais yra naudinga pastotėje statyti du transformatorius. Tokiu būdu, galima keisti prijungtų transformatorių galią, panaudojant juos optimalesniuose darbo režimuose.
Dviejų transformatorių pastotėse, sugedus vienam ilgo veikimo transformatoriui, būtinas rezervas tam, kad būtų galima greitai atstatyti normalų vartotojų aprūpinimą elektra. Likęs dirbti transformatorius turi aprūpinti maitinimu visus I-mos kategorijos vartotojus, kol bus pakeistas sugedęs transformatorius.
Isvados
Projektuojant įmonių elektros tiekimo sistemas svarbu tinkamai parinkti cechinių transformatorinių galią ir vietas įmonės generaliniame plane.
Tikslus, techniškai ir ekonomiškai pagrįstas transformatorių skaičiaus ir galios pasirinkimas pagrindinėms pramoninių įmonių cechinėms pastotėms, turi įtakos šių įmonių elektros tiekimo schemų sudarymui. Naudingu ir kartais nulemiančiu rodikliu, pasirenkant transformatorių skaičių, galią ir transformatorinių vietą, yra maitinimo patikimumas, spalvotojo metalo naudojimas ir reikalinga transformatorinė galia Projektuojant ir eksploatuojant transformatorius, riekia atsižvelgti į ekonomiškąir racionalų jųdarbo režimą.