Экономически целесообразный режим работы трансформаторов.

При проектировании и эксплуатации систем электроснабжения следует предусматривать экономически целесообразный режим работы силовых трансформаторов. Суть этого режима состоит в том, что при наличии на подстанции нескольких трансформаторов, которые могут работать на общие шины, число включенных трансформаторов определяется условием, обеспечивающим минимум потерь мощности в этих трансформаторах при работе их по заданному графику нагрузки. В этом случае учитывают не только потери активной мощности в самих трансформаторах, но и потери активной мощности, возникающие в системе электроснабжения по всей цепочке питания от генераторов электростанции до рассматриваемых трансформаторов из-за потребления ими реактивной емкостной мощности. Эти потери, как указывалось выше, называют приведенными в отличие от потерь в самих трансформаторах:

где: п — число включенных трансформаторов одинаковой мощности.

Если на подстанции работает п одинаковых (по типу и мощности) трансформаторов, то [4]:

1) при росте нагрузки подключение еще одного, т.е. (п + 1)-го трансформатора, выгодно при соблюдении условия:

2) при снижении нагрузки отключение одного трансформатора выгодно если:

где: SK — полная нагрузка подстанции;

S. — номинальная мощность одного трансформатора.

тном

При установке на подстанции разнотипных или неодинаковых по мощности трансформаторов (имеющих разные потери АР и АР ) пользоваться формулами (6.1) и (6.2) нельзя. В этом случае для выбора рационального числа одновременно включенных трансформаторов необходимо построить зависимости приведенных потерь от нагрузки для каждого трансформатора в отдельности и суммарную зависимость приведенных потерь от нагрузки для нескольких одновременно включенных трансформаторов разной мощности при распределении нагрузки между ними пропорционально номинальным мощностям по выражению:

Если на подстанции установлены два трансформатора Tj и Т2 с номинальными мощностями S и А соответственно (причем А < А ), то зависимости приведенных потерь от нагрузки будут

Т1 ном т2 ном 0 . л

иметь вид, показанный на рис. 6.4.

Эти зависимости пересекаются в точках, соответствующих нагрузкам, при которых изменяется экономически целесообразный режим работы трансформаторов. Так, при росте нагрузки подстанции для уменьшения потерь выгодно, начиная с нагрузки А) (точка А), включить в работу трансформатор Т2 вместо находящегося в работе трансформатора Тр а начиная с нагрузки S2 (точка Б), — оба трансформатора.

В обоих случаях трансформаторы перейдут на работу по более пологим кривым, что даст снижение потерь мощности. На практике отключение по экономическим соображениям части трансформаторов не должно отражаться на надежности электроснабжения потребителей.

С этой целью выводимые в резерв трансформаторы снабжаются устройствами автоматического ввода резерва (АВР). Целесообразно автоматизировать и сами операции отключения и включения трансформаторов по экономическим соображениям. Однако, исходя из необходимости сокращения числа оперативных переключений, частота вывода трансформаторов в резерв по экономическим соображениям недолжна превышать двух-трех раз в сутки.

Зависимость приведенных потерь трансформаторов от нагрузки

Рис. 6.4. Зависимость приведенных потерь трансформаторов от нагрузки:

  • 1 — для трансформатора Т{,2 — для Т2;
  • 3 — для обоих трансформаторов, включенных параллельно

На рисунке 6.5 приведена схема устройства автоматического отключения и включения трансформаторов для уменьшения потерь электроэнергии. Пусковым органом устройства служат реле тока: KAt — минимальное и КА2 — максимальное. Оба реле включены на сумму токов I = /21 + / параллельно работающих трансформаторов. При полной загрузке трансформаторов оба реле держат свои контакты в следующих положениях [3]:

  • • KAj — разомкнутыми; замыкаются при снижении нагрузки (тока);
  • • KAj — разомкнутыми; замыкаются при увеличении тока.

При снижении нагрузки до некоторого критического уровня I = (0.6 — 0,8)7 срабатывает реле КА., замыкает свой контакт и по- лучает питание катушка реле КЦ, которое выполняет следующие изменения в схеме с помощью контактов:

  • 1) KL1.1 разрывает цепь питания катушки реле KL2;
  • 2) KL1.2 подает питание на катушку реле времени КТ;
  • 3) KL1.3 подготавливает цепь на отключение выключателя одного- из трансформаторов.

Схема устройства автоматического включения и отключения трансформаторов

Рис. 6.5. Схема устройства автоматического включения и отключения трансформаторов: а — цепи питания токовых реле КА^ и КА^ б — схема управления

По истечении заданного времени замыкается контакт КТр получает питание катушка реле KL3, которое, сработав, отключает один из трансформаторов.

При росте нагрузки выше критической срабатывает реле KAj, замыкает свой контакт и получает питание катушка реле КЦ, которое выполняет следующие изменения в схеме с помощью контактов:

  • • KL2.1 разрывает цепь питания катушки реле КЦ;
  • • KL2.2 подает питание на катушку реле КТ;
  • • KL2.3 подготавливает цепь на включение выключателя одного из трансформаторов.

Как видно из схемы рис. 6.5, реле КЦ и KL2 не могут действовать одновременно на отключение и включение трансформаторов. С помощью реле КЦ устройство автоматически выводится из работы (контактом KL5.1) при отключении любого из выключателей трансформаторов ключом управления, средствами телемеханики или релейной зашиты (РЗ). При этом цепь обмотки реле КЦ замыкается (блокируется) контактами реле KQCj — KQC4 включенных положений выключателей трансформаторов. Автоматика вводится в действие (для этого реле КЦ должно потерять питание, чтобы замкнулся контакт KL5.1) только при включении всех четырех выключателей, т.е. контакты KQCj — KQC4 должны отключиться.

Токи срабатывания пускового органа:

где: котс= 1’05/1,1;

Кх коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока.

Для исключения одновременного срабатывания реле KAt и КА^ должны быть выполнены условия:

где:

/вр. и кв токи и коэффициенты возврата соответствующих реле.

Время срабатывания реле времени КТ выбирается в диапазоне 3—5 мин.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >