3.3 Расчет потерь в силовом трансформаторе

При эксплуатации силового трансформатора имеют место потери мощности в его обмотках. Эти потери состоят из потерь мощности холостого хода, которые не зависят от загрузки трансформатора, и загрузочных потерь мощности. Для нахождения потерь мощности в обмотках трансформатора вычисляем сопротивления обмоток:

, (3.8)

, (3.9)

где r и x – соответственно активное и реактивное сопротивления обмоток трансформатора;

ΔР_КЗ – потери активной мощности короткого замыкания силового трансформатора;

U_Н – номинальное напряжение силового трансформатора;

S_Н – номинальная мощность силового трансформатора;

Δu_К – напряжение короткого замыкания силового трансформатора, %.

Зная активное и реактивное сопротивления обмоток, находим потери мощности:

, (3.10)

, (3.11)

где ΔР и ΔQ – соответственно потери активной и реактивной мощностей в обмотках силового трансформатора;

S – нагрузка на силовой трансформатор;

U_Н – номинальное напряжение силового трансформатора;

r и x – соответственно активное и реактивное сопротивления обмоток трансформатора. Потери реактивной мощности холостого хода силового трансформатора:

, (3.12)

где ΔQ_X – потери реактивной мощности холостого хода силового трансформатора;

ΔI_X – ток холостого хода силового трансформатора;

S_Н – номинальная мощность силового трансформатора.

Результаты расчетов для обоих вариантов сведем в таблицы 3.5-3.7.

Таблица 3.5 – Потери мощности в трансформаторе (вариант 1)

Номер смены	ΔPх, кВт	ΔQх, кВАр	ΔQ, кВАр	ΣΔQ, кВАр
I	3,3	20,8	34,9	55,7
II	3,3	20,8	23,67	44,47

Таблица 3.6 – Потери мощности в трансформаторе №1 (вариант 2)

Номер смены	ΔPх, кВт	ΔQх, кВАр	ΔQ, кВАр	ΣΔQ, кВАр
I	1,31	8,19	45,94	54,13
II	1,31	8,19	32,43	40,62

Таблица 3.7 – Потери мощности в трансформаторе №2 (вариант 2)

Номер смены	ΔPх, кВт	ΔQх, кВАр	ΔQ, кВАр	ΣΔQ, кВАр
I	1,31	8,19	45,3	53,49
II	1,31	8,19	32,1	40,3

3.4 Выбор конденсаторных установок

Вариант 1

Компенсация реактивной мощности осуществим на нижней стороне ТП.

Вычислим необходимую мощность КУ с учетом потерь в трансформаторе:

, (3.13)

где – мощность конденсаторной установки;

– расчетная нагрузка цеха по допустимому нагреву по реактивной мощности;

– суммарные потери реактивной мощности в силовом трансформаторе;

– реактивная мощность, выделяемая энергосистемой в сеть потребителя.

Для I смены: кВАр.

Для II смены: кВАр.

Выберем низковольтную регулируемую конденсаторную установку модульного типа УКР 1200-0,4-500 УЗ [8]. Номинальная мощность установки 1200 кВАр, мощность ступени 500 кВар.

Вариант 2

Компенсация реактивной мощности может осуществляться как на верхней стороне, так и на нижней стороне ТП.

Вычислим необходимую мощность КУ с учетом потерь в трансформаторе, при этом компенсация будет осуществляться по каждому трансформатору в отдельности.

Трансформатор №1:

Для I смены: кВАр.

Для II смены: кВАр.

Трансформатор №2:

Для I смены: кВАр.

Для II смены: кВАр.

Применим для трансформаторов низковольтную регулируемую конденсаторную установку УКР-0,4-700-225 У3.