Потери мощности в трансформаторах

Потери активной мощности в стали трансформаторов принимаются равными потерям холостого хода ΔР_хх, которые указываются в паспортных данных трансформаторов. Эти потери практически не зависят от нагрузки Тр. Потери активной мощности в обмотках трансформатора можно принимать равными потерям короткого замыкания ΔР_КЗ с учетом коэффициента загрузки трансформатора К_з.т, определяемом как отношение полной нагрузки трансформатора к его номинальной мощности. Суммарные потери в трансформаторе, кВт

ΔР_т = ΔР_хх + К_з² ΔР_к.з (4.28)

Если учитывать, что потери мощности в трансформаторе обуславливают дополнительные потери мощности в сети, по которой к трансформатору передается теряемая в нем мощность, то рассчитываются приведенные потери холостого хода и трансформатора в целом, кВт:

(4.29)

где = ΔР_хх + К_и.п·ΔQ_хх – приведенные потери холостого хода Тр, учитывающие потери в самом Тр и создаваемые им в элементах всей СЭС потери в зависимости от реактивной мощности, которую потребляет Тр,кВт;

К_и.п. – коэффициент изменения потерь, принимается равным 0,02 кВт/кВАр для трансформаторов, присоединенных непосредственно к шинам ПС, и К_и.п. = 0,1÷0,15 кВт/кВАр для трансформаторов напряжением 10-6/0,4 кВ, питающихся от районных сетей.

Аналогично определяются приведенные потери КЗ, кВт,

ΔР'_к = ΔР_к.з + К_и.п. ΔQ_КЗ (4.30)

Потери реактивной мощности в трансформаторах также определяются по указанным в паспортных данных трансформатора величинам тока холостого хода I_хх и напряжения короткого замыкания u_к^% , которые и определяют потери в стали трансформаторов и потери в обмотках (потери в меди)

ΔQ_хх = ΔQ_с = ; ΔQ_к.з = ΔQ_м =

Полные потери реактивной мощности

ΔQ_T = ΔQ_с + ΔQ_м ≈ , (4.31)

Поскольку нагрузки трансформаторов непостоянны, в том числе параллельно работающих, есть смысл отключать недогруженные Тр, если это не противоречит требованиям надежности. Это дает возможность повысить экономичность СЭС за счет снижения потерь холостого хода. Нагрузка, при которой целесообразно отключать параллельно работающий трансформатор при снижении потребления или включать на параллельную работу при росте нагрузок, определяется по выражению, кВА

, (4.32)

где N–количество трансформаторов одинаковой мощности, работающих в цехе.

Годовые потери электроэнергии в трансформаторах определяются суммой потерь холостого хода и нагрузочных потерь. Если известно число часов использования максимума нагрузки Т_М на данном предприятии или в цехе, то потери энергии находят по приведенному времени наибольших потерь τ_п , ч, определяемому по эмпирической формуле [20]

τ_п = (0,124+Т_М/10000)² 8760, (4.33)

тогда годовые потери электроэнергии, кВтч

ΔW_год = N·Р_хx. T_год + P_КЗ· τ_п (4.34)

где N- количество параллельно работающих трансформаторов,

- коэффициент максимальной загрузки трансформаторов.

Суммарные потери в сети определяются суммой потерь в линиях, токопроводах, трансформаторах, компенсирующих устройствах и других элементах СЭС.