- •1. Общая характеристика систем электроснабжения.
- •2. Этапы формирования Единой энергетической системы страны
- •3 Основные причины и результаты реформирования электроэнергетики России
- •4. Вопросы, решаемые в процессе проектирования систем электроснабжения. Основные требования при проектировании и эксплуатации электрических станций, подстанций, сетей и энергосистем.
- •5. Нормы технологического проектирования нтп эпп-94. Область применения и общие требования к проектированию.
- •6. Нормы технологического проектирования нтп эпп-94. Основные источники питания промышленных предприятий.
- •7. Нормы технологического проектирования нтп эпп-94. Электрические сети 110-330 кВ.
- •8. Электрические сети 6-10 кВ. Режимы работы, тенико-экономичкский характеристики и области применения
- •9. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов Основные положения
- •10. Выбор мощности силовых трансформаторов при несимметричной нагрузке. Схемы соединения обмоток.
- •11. Проверка силовых трансформаторов на перегрузочную способность. Аварийная и систематическая перегрузки.
- •12. Определение потерь мощности и электроэнергии в автотрансформаторах.
- •13Определение потерь мощности и электроэнергии в силовых трансформаторах
- •14. Определение экономически целесообразного режима работы трансформаторов
- •15. Выбор числа трансформаторных подстанций на предприятии. Применение напряжения 20 кВ.
- •16. Генплан предприятия. Особенности выбора места гпп и рп на генплане предприятия.
- •17. Учет особенности генплана предприятия при проектировании систем эпп
- •18. Особенности проектирования гпп и рп в схемах эпп
- •19. Общие принципы построения схем внутрицехового и внутризаводского электроснабжения.
- •20. Характерные схемы электрических сетей внешнего электроснабжения
- •21 Характерные схемы электрических сетей внутреннего электроснабжения
- •22. Типовые схемы электроснабжения предприятий различных отраслей промышленности.
- •23. Распределение электрической энергии до 1000 в. Порядок проектирования.
- •24. Схемы присоединения высоковольтных электроприёмников.
- •25. Картограммы нагрузок. Назначение, особенности построения.
- •26. Определение уцэн и определение зоны рассеяния уцэн.
- •27. Основной состав оборудования, используемого в сетях выше 1000 в. Назначение и современные типы.
- •28 Нагрузочная способность и выбор параметров основного электрооборудования
- •29 Основное содержание рд 153-34.0-20.527-98.
- •30. Назначение и особенности применения сдвоенных реакторов в системе эпп.
- •31. Коммерческий и технический учет электрической энергии. Электробаланс предприятия. Аскуэ.
- •Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии предназначена для:
- •32 Методика измерения сопротивления изоляции электроустановок, аппаратов, вторичных цепей, электропроводок напряжением до 1000 в
- •33 Методика испытания средств защиты
- •34 Основные принципы автоматизации и диспетчеризации электроснабжения.
- •35. Режимы напряжений в сетях промышленных предприятий. Выбор рационального напряжения электроснабжения
- •36. Нормальные требования к качеству напряжения. Методы и средства кондиционирования.
- •37. Самозапуск трехфазных электродвигателей. Основные положения.
- •38. Последовательность расчета самозапуска.Выбег и разгон эд при самозапуске
- •39. Особенности пуска и самозапуска синхронных двигателей. Ресинхронизация сд.
- •40. Токи включения и уровни напряжений при самозапуске
- •41. Режимы реактивной мощности в системах эпп. Основные определения и положения
- •42. Мероприятия по уменьшению реактивных нагрузок.
- •43. Общая методика выбора устройств компенсации реактивных нагрузок.
- •44. Устройства компенсации реактивной мощности. Краткое описание и сравнительная характеристика
- •45. Синхронные двигатели (компенсаторы) и конденсаторные установки. Область и особенности применения.
- •46. Установки компенсации реактивной мощности. Порядок проектирования.
- •47. Резонансные явления в электроустановках зданий.
- •48. Новые методы и технические средства использования возобновляемых источников энергии в производственных процессах
- •49. Энергосбережение при передаче и распределении электроэнергии. Основные мероприятия.
- •50 Основные задачи развития электроэнергетических систем
- •52 Общие принципы оптимизации систем электроснабжения с учетом надежности. Критерии оптимальности.
- •53 Информационное обеспечение задач оптимизации сэс
- •54. Физическое и математическое моделирование. Свойства моделей.
- •56. Основные системные понятия
- •57 Типы систем, их основные свойства и особенности
- •58 Свойства и особенности развития производственных (энергетических систем)
- •59 Оптимизация и эффективность производственных систем
- •60. Основные понятия теории планирования экспериментов
12. Определение потерь мощности и электроэнергии в автотрансформаторах.
Для автотрансформаторов в каталогах указываются потери в металле обмоток из опытов к. з. на обмотках высшего и среднего напряжений ΔPк.з.ВН-СН, ΔPк.з.ВН-НН, ΔPк.з.СН-НН.
При этом потери ΔPк.з.ВН-СН соответствии с условиями опытов к. з. относятся к номинальной мощности трансформатора SН, а ΔPк.з.ВН-НН и ΔPк.з.СН-НН к типовой мощности, равной Sтип = α SН, причем
α = (Uвн – Uсн)/Uвн, где UВН - высшее напряжение автотрансформатора; UСН - среднее его напряжение. Потери мощности в каждой обмотке находятся по формулам
∆Pкз ВН = (∆Pкз ВН-СН +(∆Pкз ВН-НН/α2) - (∆Pкз СН-НН/α2))/2
∆Pкз СН = (∆Pкз ВН-СН +(∆Pкз СН-НН/α2) - (∆Pкз ВН-НН/α2))/2
∆Pкз НН = (-∆Pкз ВН-СН +(∆Pкз ВН-НН/α2) + (∆Pкз СН-НН/α2))/2
Потери мощности отнесены к типовой мощности автотрансформатора. Поэтому для приведения их к номин. мощно-ти делят на α2.
Полные потери мощности в металле автотрансформатора с учетом коэффициентов загрузки каждой из обмоток определяются для любого периода времени Т из выражжения
∆PКЗ = к2з.ВН ∆Pк.зВН + к2з.СН ∆Pкз.СН + к2з.НН ∆Pкз.НН.
Полные годовые потери электроэнергии в автотрансформаторе, определяются по формуле
∆Эа = ∆PххТ∑ + ∑(к2з.ВН ∆Pк.зВН + к2з.СН ∆Pкз.СН + к2з.НН ∆Pкз.НН)Т, кВт*ч,
где ТΣ - время включения трансформатора под напряжением, ч/год; Т — время включения трансформатора под нагрузкой, ч/год.
13Определение потерь мощности и электроэнергии в силовых трансформаторах
Потери электроэнергии в трансформаторах - важнейший показатель экономичности их работы, индикатор состояния системы учета электроэнергии. Он показывает о проблемах, которые требуют решений в развитии, реконструкции и техническом перевооружении электрически соединены, что обусловливает передачу мощности не только электромагнитным, но и электрическим путем.
Автотрансформаторы широко применяют в сетях напряжением 150 кВ и выше благодаря их меньшей стоимости и меньшим суммарным потерям активной мощности в обмотках по сравнению с трансформаторами той же мощности. Исходными данными для расчета потерь электрической энергии в силовых трансформаторах являются: тип трансформаторов; мощность; номинальный ток, потери холостого хода и короткого замыкания (по паспортным данным); сведения об отключении трансформаторов в течение расчетного периода; средний максимальный рабочий ток трансформатора, взятый из суточных графиков нагрузки в период контрольных замеров:
количество активной энергии, поступившей в силовые трансформаторы, Wтр, количество активной энергии, поступившей в абонентские трансформаторы Wтр.а (кВт∙ч) за расчетный период.
Годовые потери электроэнергии в силовом трансформаторе определяются: где t - число часов работы трансформатора за расчетный период; τ - время максимальных потерь (условное время, в течение которого потери в активном сопротивлении элемента сети при постоянной максимальной нагрузке были бы равны потерям энергии в том же элементе за
преобразования электроэнергии одного напряжения в другое, связи между отдельными элементами электрической сети, регулирования напряжения и перетоков мощности. Они представляют собой статическое электромагнитное устройство, имеющее две и более индуктивно связанных обмотки. По назначению трансформаторы делятся на повышающие и понижающие, по числу обмоток — на 2-х, 3-х и с расщепленными обмотками. Автотрансформатор отличается от силового трансформатора тем, что две его обмотки
расчетный период времени при действительном графике нагрузки), ч; ΔРх.х.i, ΔРк.з.i - потери мощности холостого хода и короткого замыкания, кВт; Kз - коэффициент загрузки трансформатора в период годового максимума, определяемый как где Iнi - номинальный ток i-го трансформатора, А; Iср.макс - средний максимальный ток по суточным графикам в период контрольных замеров. Приближенно величину τ определяют по следующей формуле:
Другим условием является установление рационального режима работы включенных трансформаторов, что обеспечивается установлением оптимального коэффициента загрузки. Силовые трансформаторы являются основным электрическим оборудованием электроэнергетических систем. Они служат для
где Т- число часов использования максимальной нагрузки, ч. Число часов использования максимальной нагрузки Т определяется по формуле: где Uтр.н. - номинальное линейное напряжение трансформатора на низкой стороне. На основании расчетных величин Т и τ можно построить график зависимости τ = ƒ(Т) . Годовые потери электроэнергии во всех трансформаторах определяются: где n - число трансформаторов в электрической сети. Относительная величина потерь электроэнергии в силовых трансформаторах: где Wтр - количество электроэнергии поступившей в силовые трансформаторы, кВт∙ч: трансформаторов, совершенствовании методов и средств их эксплуатации. Потери в трансформаторах определяются числом часов их работы, поэтому одним из условий, обеспечивающих экономию электроэнергии в трансформаторах, является отключение их при малых загрузках. Это возможно осуществить, если в ночное время питать электроустановки, предназначенные для ремонтных работ, дежурного освещения и пр., от одного трансформатора.
В системах электроснабжения нередко прибегают к установке трехобмоточных тр-ров для обеспечения питания потребителей на разных напряжениях. Целесообразность их установки объясняется экономическими затратами, которые складываются из общих капиталовложений и стоимости годовых эксплуатационных расходов Cэ, в kt входят потери электроэнергии.
Расчет потерь электроэнергии осложняется тем, что в справочных материалах потери мощности в трехобмоточных трансформаторах даны суммарно при условии 100 %-ной загрузки всех трех обмоток (высшего, среднего и низшего напряжений). В действительных условиях загрузка обмоток трансформатора не имеет такого соотношения. Например, когда нагрузка обмоток высшего напряжения равна 100 %, сумма нагрузок обмоток среднего и низшего напряжений должна быть равна тоже 100 % . Таким образом, вследствие того, что до настоящего времени в каталожных данных потери в металле обмоток трехобмоточных трансформаторов приводятся для одновременной загрузки на 100 % каждой обмотки, расчетные потери для трехобмоточных трансформаторов получаются не соответствующими действительным с ошибкой в сторону превышения. Вследствие этого могут получаться ошибочные решения, особенно при экономическом сопоставлении использования трехобмоточного трансформатора и двух двухобмоточных на соответствующие напряжения и мощность. Для правильного определения потерь мощности в трехобмоточных трансформаторах следует пользоваться выражением
∆PT.T = ∆Pхх + ∆PО.У + k2з.ВН ∆Pк.ВН + k2з.СН ∆Pк.СН + k2з.НН ∆Pк.НН,
где ΔРХХ — потери мощности холостого хода трансформатора; ΔР0,у — мощность охлаждающих устройств; ΔРквн — потери мощности в металле "обмоток высшего напряжения при 100 "-ной загрузке; k3вн — коэффициент загрузки обмотки высшего напряжения; ΔРКсн — потери мощности в металле обмотки среднего напряжения при 100%-ной загрузке; k3сн — коэффициент загрузки обмотки среднего напряжения; ΔРКнн — потери мощности в металле обмотки низшего напряжения при 100% -ной загрузке; k3нн — коэффициент загрузки обмотки низшего напряжения.
При этом выражение преобразуют, как и для двухобмоточных трансформаторов, к виду, соответствующему учету потерь активной мощности от реактивной нагрузки трансформатора, а именно:
∆P’T.T = ∆P’х + ∆PО.У + к2з.ВН ∆P’к.ВН + к2з.СН ∆P’к.СН + к2з.НН ∆P’к.НН
Величина ΔРОУ учитывается для времени, когда нагрузка трансформатора имеет значение большие 70 % номинальной мощности, т. е. когда работают охлаждающие установки.
Так как в каталогах, заводских данных и других источниках даются сведения о ΔРКвн, ΔРКсн и ΔРКнн, то приводим методику их определения, основанную на том, что в исходных технических данных по трехобмоточным трансформаторам потери мощности в металле обмоток задаются попарно:
ΔРК вн . нн — потери мощности в обмотках высшего и низшего напряжений; ΔРК вн _ сн — потери мощности в обмотках высшего и среднего напряжений; ΔРК сн . нн — потери мощности в обмотках среднего и низшего напряжений.
Для определения потерь при нагрузке каждой обмотки на номинальную мощность трансформатора составляем уравнения
∆Pк, ВН-СН = ∆Pк, ВН + ∆Pк, СН
∆Pк, ВН = (∆Pк, ВН-СН +∆Pк, ВН-НН - ∆Pк, СН-СН)/2
∆Pк, ВН-НН = ∆Pк, ВН + ∆Pк НН =>
∆Pк, СН = (∆Pк, ВН-СН +∆Pк, СН-НН - ∆Pк, ВН-СН)/2
∆Pк, СН-НН = ∆Pк, СН + ∆Pк, НН
∆Pк, ВН = (∆Pк, ВН-НН +∆Pк, СН-НН - ∆Pк, ВН-СН)/2.
Для использования в дальнейших расчетах величины в выражениях должны быть с помощью kип пересчитаны в приведенные. Данные этих расчетов сводятся в таблицу в виде приведенных потерь. После определения потерь мощности следует определить стоимость потерь электроэнергии.