1. Розрахунок втрат в обладнанні підстанції

Втрати на підстанціях розраховують в залежності від типу струму.

На ПОСТІЙНОМУ струмі.

; (2.1)

На ЗМІННОМУ струмі.

; (2.2)

де: - втрати енергії в реакторах підстанції;

- втрати у понижуючих трансформаторах;

- втрати у перетворювальних трансформаторах;

- втрати у випрямлячах;

j, k, l, m – кількість відповідних пристроїв.

2.1. Втрати в двохобмоточному трансформаторі .

2.1.1. Для обчислення втрат у двохобмоточному трансформаторі необхідні наступні дані :

а) паспортні або каталожні:

- номінальна потужність трансформатора ;

- втрати активної потужності в сталі трансформатора ;

- втрати активної потужності в міді обмоток трансформатора при номінальному навантаженні ;

- струм холостого ходу трансформатора i_хх;

- напруга короткого замикання u_кз.

Технічні дані двохобмоточних трансформаторів наведені у додатку 2 Табл.1,2,3,6.

б) - споживання активної WР_ф (кВт·г) та реактивної WQ_ф (квар·г) електроенергії за розрахунковий період;

(При відсутності приладів обліку реактивної електроенергії приймається, WQ_ф=WP_ф·tg.

де tg для промислових споживачів 0,8

для непромислових споживачів 0,6

для тягових п/ст залізничного транспорту змінного струму 1

для тягових п/ст залізничного транспорту постійного струму, метрополітену і міського електротранспорту 0,5);

в) - кількість годин роботи трансформатора в розрахунковий період (число годин), Т_н;

г) кількість годин роботи підприємства (споживача), або кількість годин роботи трансформатора під навантаженням в розрахунковий період, Т_р.

2.1.2. При обчисленні втрат електроенергії в трансформаторі послідовно визначається:

а) середня фактична потужність трансформатора по даним фактичного споживання активної та реактивної електроенергії за розрахунковий період, кВА:

; (2.3)

б) коефіцієнт завантаження: ; (2.4)

в) втрати активної електроенергії кВт·г:

; (2.5)

г) втрати реактивної електроенергії трансформатора, квар:

; (2.6)

де: , - втрати реактивної потужності в режимах холостого ходу і короткого замикання, відповідно.

; (2.7)

2.1.3. Втрати в трансформаторах, які живлять тягове навантаження:

а) втрати активної електроенергії кВт·г:

; (2.8)

де: К_еф ≈1.1÷1.3 – коефіцієнт ефективності тягового навантаження.

б) втрати реактивної електроенергії тягового трансформатора, квар

; (2.9)

2.2. Втрати в 3-обмоточному трансформаторі.

2.2.1 Для підрахунку втрат електроенергії в 3-обмоточному трансформаторі необхідні наступні дані:

а) паспортні або каталожні

• номінальна потужність трансформатора Sн, кВА;

• потужність обмоток ВН, СН, НН - Sвн, Sсн, Sнн, кВА (в паспорті або каталозі дана в відсотках до номінальної потужності);

• втрати потужності в міді обмоток ВН, СН, НН, при повному їхньому завантаженні Р вн, Р сн, Р нн, кВт;

• струм холостого ходу трансформатора і _хх , %;

• втрати реактивної потужності трансформатора при холосто­му ході, кВ:

; (2.10)

-напруга короткого замикання кожної з обмоток тр-pa ,%

u _кв=0,5( u _вн-сн +u _вн-нн - u _сн-нн); u _кс = 0,5(u _вн-сн +u _сн-нн - u _вн-нн); u _кн =0,5(u _вн-нн + u _сн-нн - u _вн-сн); (2.11)

де u _вн-сн, u _сн-нн, u _вн-нн – напруги короткого замикання між обмотками ВН-СН, СН-НН, ВН-НН, відповідно. ( Беруться з паспорту чи каталогу. )

Технічні дані трьохобмоточних трансформаторів можна взяти у додатку 2 табл.4, 5.

- Реактивна потужність, що споживається обмотками ВН, СН, НН трансформатора при повному навантаженні, квар:

; ; ; (2.12)

б) споживання активної (WP вн, WP сн, WP нн), кВт·г та реактивної (WQ вн, WQ сн, WQ нн), квар·г електроенергії, що пройш­ла за розрахунковий період через обмотки відповідно високої, се­редньої та низької напруги трансформатора. Визначається по по­казникам розрахункових лічильників на стороні середньої та низької напруги трансформатора :

; ; (2.13)

в) кількість годин роботи трансформатора в розрахунковий період (фактичне число годин) –Т_Н;

г) кількість годин роботи підприємства (споживача), або кількість годин роботи трансформатора під навантаженням в розра­хунковий період. – Т_Р.

2.2.2. При обчисленні втрат електроенергії в трансформаторі послідовно визначаються:

а) фактична потужність кожної обмотки трансформатора по даним фактичного споживання активної та реактивної електроенергії за розрахунковий період, кВА:

; ; ; (2.14)

де: ; ; (2.15)

; ; (2.16)

; ; (2.17)

б) коефіцієнт завантаження кожної з обмоток трансформатора:

; ; ; (2.18)

де: S вн, S сн, S нн - номінальна потужність обмоток високої, середньої та низької напруги трансформатора кВА;

в) втрати активної електроенергії, кВт·г:

; (2.19)

- величина, що береться з каталогу. Якщо співвідношення між потужностями обмоток трансформатора 100/100/100 (випадок, що зустрічається найчастіше), то втрати потужності КЗ:

; (2.20)

г) втрати реактивної електроенергії:

; (2.21)

2.2.3. Для тягового трансформатора тягової підстанції змінного струму:

а) втрати активної електроенергії, кВт·г:

; (2.22)

б) втрати реактивної електроенергії:

; (2.23)

П Р И М І Т К А :

До методики обчислення втрат в трансформаторах додаються:

Таблиці 1-7 Додатку 2 з технічними даними трансформаторів, які допускається використовувати у розрахунках при відсутності інформації про паспортні дані трансформаторів ;