Исследование температурного режима трансформатора типа осо-0,25 кв ∙ а

ШАЙХИЕВ А.Н., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. доцент БИКБОВ Р.И.

Достижение высокой надежности и долговечности работы сухих трансформаторов представляет собой серьезную научно-техническую и экономическую задачу.

В современном электромашиностроении, в том числе и в рудничном трансформаторостроении, при проектировании оборудования приходится сталкиваться с необходимостью решения ряда проблем, из которых важной является проблема нагревания и охлаждения. Поэтому исследование тепловых (температурных) режимов взрывобезопасных трансформаторов и КТП повышенной мощности (1000, 1250 кВ·А), т.е. вопросов, составляющих специфическую и одну из наиболее сложных как в теоретическом, так и в практическом отношении проблем, определяющих технический уровень современного трансформаторо­строения, приобретает особую актуальность.

Целью исследования настоящей работы является разработка и применение на практике оребренной поверхности.

Цели:

1. Изучение температурного состояния сухого трансформатора и разработка оребренной поверхности для увеличения теплоотвода.

2. Исследование температурного состояния активной части данного трансформатора, затем, для увеличения теплоотвода, проектирование и изготовление ребристой оболочки.

3. Теоретическое исследование по обоснованию научной идеи и сущности изучаемого процесса, т.е. проектированиие, а затем изготовление оребренной оболочки для охлаждения трансформатора.

Задачи:

1) выбрать необходимый вид трансформатора и теоретически обосновать его необходимость;

2) теоретически обосновать выбранную методику планирования эксперимента;

3) изучить порядок выполнения планирования эксперимента;

4) исследовать работоспособность трансформатора с ребристой оболочкой;

5) дать технико-экономическую оценку данной разработке.

Для трансформаторов небольшой мощности (в данном случае для сухого однофазного трансформатора ОСО-0,25 кВ∙А) обмотки выполняют из изолированного алюминиевого прово­да круглого сечения с бумажной изоляцией, выдерживающей нагрев до температуры 90 °С (ГОСТ 8865-93).

Исследовался температурный режим трансформатора типа ОСО-0,25 кВ∙А. Было установлено, что активная часть трансформатора нагревается до температуры 92,5 °С при нагрузке 1.1РН уже через 2 ч 40 мин (доказано опытным путем).

Для увеличения теплоотвода была спроектирована, а затем изготовлена ребристая оболочка.

Проведение эксперимента с применением оребренной поверхности показало, что при нагрузке 1.1РН температурное состояние обмоток (данного трансформатора) стабилизировалась до 90 °С (что выдерживается в диапазоне допустимых температур).

На основании вышеизложенного сделаем вывод: разработанная оребренная поверхность позволяет трансформатору работать с перегрузкой до 1.1РН, что позволит обеспечить и выдержать нормируемый срок службы трансформатора.

УДК 621.311.42

Разработка мероприятий по ликвидации узких мест в энергосистеме кузбасса

ЮРЧЕНКО И.О., КузГТУ, г. Кемерово

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ДОЛГОПОЛ Т.Л.

Согласно Стратегии развития Энергетики РФ до 2035 года, основными приоритетами энергетической политики страны являются гарантированное обеспечение энергетической безопасности страны и ее регионов, включая недопущение в любых условиях дефицита топливно-энергетических ресурсов, создание стратегических запасов топлива, необходимых резервных мощностей и комплектующего оборудования, обеспечение стабильности функционирования систем электро- и теплоснабжения.

Как показывает анализ ряда энергосистем РФ, в некоторых из них имеется большое количество узких мест и высокая вероятность возникновения дефицита мощности при аварийном выходе из строя резервирующих линий или электрооборудования или при необходимости вывода их в ремонт.

Примером такого узкого места является подстанция «Междуреченская» 220/110 кВ на юге Кузбасса. Питание подстанции осуществляется по двухцепной воздушной линии ЛЭП-220 от Томь-Усинской ГРЭС. От шин низшего напряжения подстанции (110 кВ) запитаны девять подстанций: «Томская», «Карьерная», «Тяговая», «Распадская» и др. Все эти подстанции являются источниками питания горных предприятий: шахт и разрезов, железной дороги, т.е. потребителей I категории по надежности электроснабжения.

Дефицит мощности возникает в случае аварийной ситуации на питающей линии 220 кВ или при необходимости вывода в ремонт электрооборудования на подстанции «Междуреченская». Следует отметить, что двухцепные ВЛ, широко используемые в системах внешнего электроснабжения как угольных предприятий, так и других промыш-ленных объектов Кузбасса, не обеспечивают требуемой надежности электроснабжения по принципу n – 1.

Обрыв провода ЛЭП-220 или падение опоры на этой линии обусловит существенный дефицит мощности и может привести к недопустимым проблемам в работе ответственных потребителей (шахт и железной дороги). На этот случай имеется резервное питание шин 110 кВ постанции «Междуреченская» от постанции «Мысковская» по двухцепной ВЛ, но проблема заключается в том, что пропускная способность этих линий не соответствует нагрузке потребителей I категории по надежности электроснабжения данного узла питания.

В статье рассмотрено несколько вариантов по ликвидации узкого места в Кузбасской энергосистеме. Возможно увеличить пропускную способность существующих линий за счет уменьшения перетоков реактивной мощности установкой традиционных компенсирующих устройств: БСК, СТК, СТАТКОМ. Для этой же цели можно использовать и современные технологии, такие как система FACTS.

Суть этой электросетевой технологии заключается в том, что электрическая сеть из пассивного устройства по передаче электрической энергии превращается в устройство, активно участвующее в управлении режимами работы сетей. Кроме повышения пропускной способности линий электропередач, устройства FACTS предназначены для снижения потерь в электрических сетях, обеспечения принудительного распределения мощности в электрических сетях в соответствии с требованиями диспетчера, повышения надежности электроснабжения потребителей, а также обеспечения устойчивой работы энергосистемы при различных возмущениях.

Следующее из рассмотренных мероприятий – это строительство либо ВЛ-110, либо ВЛ-220, что приведет к повышению надежности энергосистемы этого района в целом.

Кроме этого, для покрытия дефицита мощности в период пиковых нагрузок наиболее целесообразным является использование газотур-бинных электростанций (ГТЭС). Это наиболее подходящий вариант как по затратам, так и по срокам ввода в эксплуатацию. ГТЭС могут быть использованы в качестве резервных источников питания, включаемых при возникновении аварийных ситуаций в энергосистеме, а в районах, где необходимо строительство ВЛ для покрытия дефицита мощности, – в качестве временных источников питания.

В Кузбассе введена в строй ГТЭС «Новокузнецкая», которая изначально была предназначена для покрытия пиковых нагрузок, в связи с чем она работает не постоянно (не более 2000 часов в год), только в пиковом режиме, когда электропотребление в энергосистеме резко увеличивается и затем быстро падает.

Таким образом, преимущества ГТЭС очевидны: возможность работы на попутном газе, небольшой срок изготовления (12 месяцев), а также короткий период монтажа и проведения пусконаладочных работ, способность оперативно выдавать электроэнергию, так как время набора мощности составляет не более 18 минут.

УДК 338.46 : 621.31