Втрати в 3-обмоточному трансформаторі.

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:

; (10.57)

-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); (10.58)

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:

;;; (10.59)

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 :

;; (10.60)

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.

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:

;;

; (10.61)

;

(10.62)

де:

;; (10.63)

;; (10.64)

б) коефіцієнт завантаження кожної з обмоток трансформатора:

;;; (10.65)

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

в) втрати активної електроенергії, кВт·г:

; (10.66)

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

; (10.67)

г) втрати реактивної електроенергії:

; (10.68)

Для тягового трансформатора тягової підстанції змінного струму:

а) втрати активної електроенергії, кВт·г:

; (10.69)

б) втрати реактивної електроенергії:

; (10.70)

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 ;

Інші втрати на підстанції

Втрати у перетворювальних трансформаторах , можна визначити за вищевказаною методикою для трансформаторів. Технічні дані перетворювальних агрегатів наведені удодатку 2 табл.5.

Втрати у випрямлячах, кВт·г знаходять в залежності від типу випрямляча:

УВКЭ-1
ПВЭ-3
ПВЭ-5
ПВКЕ-2
ТПЕД

Де: WP_Ф- фактичне споживання активної електроенергії на тягу.

Втрати у реакторах згладжуючих пристроїв, тис. кВт·год:

; (10.71)

де: r_1p ,r_2p –активні опори реакторів першого і другого ланцюгів згладжуючого пристрою, Ом. (Параметри беруться з паспортних даних).

Дані згладжуючих пристроїв наведено у додатку 2 табл.7.

Втрати в реакторах КУ тягових підстанцій і постів секціонування:

; (10.72)

де: WQ_P– реактивна енергія генерована КУ, в випадку обладнання його лічильниками;

Q_КБ– встановлена потужність КБ;

Q_Р– потужність реактора;

= 27.5 кВ – середня напруга;

R_P–активний опір реактора КУ;

Т_Р– час включення;

Розрахунок втрат в тяговій мережі

Втрати енергії в тяговій мережі для кожної міжпідстанційної зони визначаються наступним чином :

; (10.73)

де: - активні втрати у контактній мережі, що спричинені протіканням активної та реактивної складових струмів електровозів;

- активні втрати у контактній мережі, що спричинені протіканням зрівнювальних струмів (лише для змінного струму).

Втрати електроенергії в тяговій мережі постійного струму.

Вузлова схема живлення

, тис.кВт·год; (10.74)

Паралельне з’єднання колій (при наявності поста секціонування і не менше двох пунктів паралельного з’єднання)

, тис.кВт·год; (10.75)

Двостороннє живлення одноколійної ділянки

, тис.кВт·год; (10.76)

Консольне живлення одноколійної ділянки

, тис.кВт·год; (10.77)

Втрати електроенергії в тяговій мережі змінного струму.

Вузлова схема живлення

, тис.кВт·год; (10.78)

Паралельне з’єднання колій

, тис.кВт·год; (10.79)

Консольне живлення одноколійної ділянки

, тис.кВт·год; (10.80)

Двостороннє живлення одноколійної ділянки

, тис.кВт·год; (10.81)

Втрати енергії на багатоколійних ділянках визначаються як сума втрат на одноколійних ділянках.

В формулах (( 10 .74)÷( 10 .81)):

r₁- погонний активний опір одноколійної лінії або однієї колії двоколійної ділянкиОм/км по табл.2 Додатку 4;

r₂- погонний активний опір двоколійної ділянки, Ом/км;

N- середнє число пар поїздів на ділянці;

l- довжина міжпідстанційної зони, км;

W_РМ- місячне споживання електроенергії поїздами на міжпідстанційній зоні, тис.кВт·год. Цифра визначається наступним чином:

; (10.82)

де ,- активна енергія, відпущена в тягову мережу конкретної міжпідстанційної зони першою і другою підстанціями відповідно;

,- активна енергія, повернена (генерована) в енергосистему з конкретної міжпідстанційної зони через фідери першої і другої підстанції відповідно.

Приблизно витрати електроенергії міжпідстанційної зони визначаються по витратах суміжних підстанцій, з врахуванням співвідношення довжин і кількості колій ділянки,що розглядається, а також суміжних з нею міжпідстанційних зон, що живляться від даної підстанції.

Якщо суміжні зони мають одинакову кількість колій і приблизно однакові по довжині, то:

; (10.83)

де:

W_ТПі , W_ТПі+1 – витрати активної енергії на тягу підстанції, які живлять зону, що розглядається.

У випадку, якщо суміжні зони суттєво відрізняються по довжині,то витрати підстанцій W_ТПі , W_ТПі+1 розносять по зонах пропорційно до їх довжини і кількості колій.