Определение оптимального режима работы трансформаторов


Определение оптимального числа силовых однотипных трансформаторов на подстанции

Определение оптимального числа силовых однотипных трансформаторов на подстанции

На подстанциях промышленных предприятий с двумя и более трансформаторами в зависимости от суммарной нагрузки экономически целесообразно иметь в работе такое число трансформаторов, при котором КПД каждого из них приближается к максимальному значению.

Оптимальное число включенных трансформаторов это такое число трансформаторов, при котором обеспечиваются минимальные потери активной мощности для определенной нагрузки подстанции.

Для однотипных трансформаторов (т.е. трансформаторов с одинаковыми паспортными данными: номинальной мощностью, потерями короткого замыкания и холостого хода и т.п.) зависимость суммарных потерь активной мощности от числа работающих трансформаторов описывается следующим выражением

Формула для определения потерь мощности в силовом трансформаторе
где SΣ – полная нагрузка подстанции, кВА; Sном – номинальная мощность одного трансформатора, кВА; n – число работающих трансформатор; ΔРхх – активные потери холостого хода, кВт; ΔРкз – активные потери короткого замыкания, кВт.

Для того, чтобы определить число трансформаторов при котором потери активной мощности будут минимальными, запишем производную функции ΔР(n) по n

Формула

Приравниваем ΔР'(n) к нулю и находим экстремум функции (оптимальное число трансформаторов)

Формула

При прохождении значений n через точку экстремум nопт функция ΔР'(n) меняет знак с минуса на плюс, следовательно экстремум nопт является минимумом функции ΔР(n).

Рассчитанное значение nопт следует округлять до ближайшего большего или меньшего целого числа, при котором потери мощности в трансформаторах будут меньше.



Пример

Определить оптимальное число работающих трансформаторов ТМ 1600/10 при суммарной нагрузке подстанции 2500 кВА.


Решение

По справочнику определяем необходимые для расчета паспортные данные трансформатора: ΔРхх = 3,3 кВт; ΔРкз = 18 кВт.

Оптимальное число работающих трансформаторов

Формула

Определим, при каком ближайшем целом значении n потери в трансформаторах будут меньше:
при n = 3

Формула
при n = 4

Формула

Значение nопт округляем до ближайшего большего целого числа n = 4, при котором потери мощности в трансформаторах будут меньше, чем при n = 3.

Ответ: nопт = 4.

comments powered by HyperComments

[Далее]


YouTube
Помощь сайту