Контрольная работа 1

Вариант № Задание 1

Выбрать тип и номинальную мощность трансформаторов для понижаю- щей подстанции. Определить допустимые перегрузки трансформатора. Данные для расчета приведены в табл. 1

Вариант	Расчетная максимальная нагрузка Рм, МВТ	Коэффициент мощности tg φ	Напряжение подстанции U, кВ	Категория потребителя	Эквивалентная температура воздуха ОС
					зимой	Летом
	11,5	0,42	35/10	III	0	20

Табл. 1

На рисунке 1 сплошной линией показан зимний график нагрузки, пунк- тиром - летний.

^P _%

^P_М

100

80

60

40

₂₀

Вариант

0 4 8 12 16 20 24 t, ч

Рис. 1

1. Определить допустимые перегрузки трансформатора в зимний период.

Графиком нагрузки называют диаграмму изменения нагрузки электроус-

тановки во времени, нам дан суточный график нагрузки (в зимний период сплошной линией и в летний период пунктирной линией).

Выбор количества и мощности трансформаторов подстанций произво-

дится из условий категории потребителей и максимальной нагрузки.

Для питания потребителей III категории используется один трансформа- тор. Выбор его номинальной мощности производят с учетом способности трансформатора к систематическим перегрузкам.

Так как нам дано на рисунке 1 функция ^P P_М

(%)=f(t).

Перейдём к размерным величинам т.е. Р (МВТ)=f(t).

Тогда рисунок будет выглядеть следующим образом.

_{P,(МВт) Вариант}

11,5

9,2

6,9

4,6

_2,3

0 4 8 12 16 20 24 t, ч

Рис. 2

Рассчитаем максимальную полную мощность:

_P² _Q² _.

^{m m}

^Smi i i

^P_m ^tgφ_i ^,

Нам неизвестна реактивная мощность, но мы можем определить её по следующей формуле:

Подставим значения.

^Qmi i

11, 5 0, 42 5,175 (

^Qm_i ^МВАр).

_{Подставим в формулу полной мощность получим.}

_{11, 5}² _5,175² _{12, 61 (МВ}

m

_{S А).}

ⁱ

Построим график нагрузки полной мощности и выберем исходя из него номинальную мощность выбираемого нами трансформатора.

_{S,(МВA) Вариант}

12,6

10,08

7,56

5,04

_2,52

10 (МВА)

0 4 8 12 16 20 24 t, ч

Рис. 3

Анализ графика показывает, что можно выбрать трансформатор мощно- стью 10 (МВА).

При пересечении линии номинальной мощности с исходным графиком нагрузки получаем участок перегрузки для трансформатора 10 (МВА). В про- цессе эксплуатации трансформатор, мощность которого выбрана по макси- мальной нагрузке, часть суток может быть недогружен. В результате уменьша- ется износ изоляции, а срок службы увеличивается, и трансформатор по своим техническим показателям устареет раньше, чем износится изоляция. Поэтому в эксплуатации считают возможным превышать номинальную нагрузку, но при этом срок службы был не менее 20 - 25 лет.

Проверим возможность установку трансформатора мощностью 10 МВА, используя график нагрузочной способности. Для определения К₁ и К₂, преобра- зуем график в двухступенчатый график.

Рассчитаем

^S_{2 э}

^{и S}_1э ^.

где:

^S_1э ^{- эквивалентная начальная нагрузка за время 4 часа, предшествующее}

началу наибольшей перегрузки;

^S_{2 э} ^{- эквивалентная нагрузка на второй ступени (при перегрузке).}

Запишем

S_{2 э} перегрузка в течении 6 часов:

^S_2э

12, 6

МВА

Рассчитываем

^S1э ^:

₁

₂

^s_i ^t_i

_n

1

n

^S_1э

1

^t_i

1

где: _Si - нагрузка i-й ступени графика нагрузки;

t _i ^{- продолжительность i-й ступени;}

^Sт_ном

- номинальная мощность трансформатора;

n₁ - число ступеней, где нагрузка меньше

^S_тном ^.

_{11, 349}² _{2 9, 99}² _{2 7, 6}² _{2 3, 783}² ₂

2

2 2 2 2

^S1э ₂

Преобразуем график нагрузки полной мощности в двухступенчатый график:

_S,(МВA)

12,6

10,08

7,56

5,04

2,52

10 (МВА)

0 4 8 12 16 20 24 t, ч

_{Рис. 4}

^{Рассчитаем коэффициенты загрузок К}₁ ^{и К}₂^.

^S_2э

1, 26

2

_K ^' _{; K}