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 %
PМ
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 PМ
(%)=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
Pm
tgφi
,
Подставим значения.
Qmi i
11,
5
0,
42 5,175
(
Подставим в формулу полной мощность получим.
11,
52
5,1752
12,
61
(МВ
m
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
S2 э
и S1э .
где:
S1э - эквивалентная начальная нагрузка за время 4 часа, предшествующее
началу наибольшей перегрузки;
S2 э - эквивалентная нагрузка на второй ступени (при перегрузке).
Запишем
S2 э перегрузка в течении 6 часов:
S2э
12,
6
Рассчитываем
S1э :
1
2
si
ti
1
n
1
ti
где: Si - нагрузка i-й ступени графика нагрузки;
t i - продолжительность i-й ступени;
Sтном
- номинальная мощность трансформатора;
n1 - число ступеней, где нагрузка меньше
Sтном .
11,
3492
2 9,
992
2 7,
62
2 3,
7832
2
2 2 2 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 К1 и К2.
S2э
1,
26
2