Анализ режимов работы силового автотрансформатора
ВВЕДЕНИЕ
Вся электрическая энергия, вырабатываемая промышленным способом, проходит несколько стадий преобразования напряжения с помощью трансформаторов и автотрансформаторов, которые осуществляют связь между отдельными классами напряжений. Вырабатывать энергию с безопасными напряжением для потребителя невыгодно, т.к. передача и распределение такого напряжения будет иметь очень высокую стоимость.
Производство энергии при таких напряжениях невозможно, т.к. в этих условиях осуществление электрической изоляцию генераторов практически нельзя. . Напряжение генераторов обычно не превосходит 35 кВ, поэтому с помощью трансформаторов это напряжение повышается до уровня высоковольтной линии электропередачи, а у потребителя оно несколькими ступенями понижается до 380/220 В. Для передача электроэнергии от места производства до места потребления требуется пяти, а иногда даже шестикратная трансформация напряжения в повышающих и понижающих трансформаторах и автотрансформаторах.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………… 5
ПОСТАНОВКА ТЕМЫ ДИССЕРТАЦИИ, ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ВЫТЕКАЮЩИХ ИЗ НЕЕ ЗАДАЧ
Обзор литературы, отражающий актуальность темы диссертации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Технические требование силового автотрансформатора АТДЦТН–200000/200 (220/100/10 КВ) . . . . . . . . . . . . . . 18
Выводы по I главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ И УЛУЧШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИЛОВЫХ АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ
Система мониторинга эксплуатируемых силовых автотрансформаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Перспективные пути совершенствования диагностики силовых автотрансформаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Выводы по II главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОТРАНСФОРМАТОРА АТДЦТН-200000/200 (220/100/10 КВ)
Вводная часть. Технические характеристики автотрансформатора АТДЦТН-200000/200 (220/100/10 КВ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Расчет эксплуатационных характеристик автотрансформатора АТДЦТН – 200000/200 (220/100/10 кВ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Выводы по III главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ, УЛУЧШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК и ПРОДЛЕНИЮ СРОКА СЛУЖБЫ АВТОТРАНСФОРМАТОРА
Математическая модель оценки расхода ресурса
автотрансформатора АТДЦТН-200000/220/110/10 –У1 с учетом режимов его работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Оценка текущего технического состояния автотрансформатора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Выводы по IV главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
ЛИТЕРАТУРА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
ЛИТЕРАТУРА
1. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. Ч.I, Ленинградское отделение, «Энергия», 1972, – 544 с.
2. Петров Г.Н. Электрические машины. Часть I. Москва, «Энергия»,1974, –240 с.
3. Васютинский С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов. «Энергия», Ленинградское отделение, 1970. – 432 с.
4. Булгаков Н.И. Расчет трансформаторов. – М-Л: Госэнергоиздат, 1950. – 892 с.
5. Сергеенков Б.Н., Кисилев В.М., Акимова Н.А. Электрические машины. Трансформаторы, Москва, «Высшая школа», 1989, –352 с.
6. Монастырский А. Е., Калачёва Н.И., Таджибаев А. И., Аничиков Д. А. Методы и средства оценки состояния маслонаполненного оборудования. Учебное пособие. С - Петербург.: 1996. - 72 с.
7. Соколов В. В. Актуальные задачи развития методов и средств диагностики трансформаторного оборудования под напряжением. Известия академии наук. Энергетика № 1, 1997 г.
8. Кишит Н.В., Кац М.А., Загоскин Д.Д., Вяткин Ю.В. Диагностирование основного высоковольтного оборудования подстанций // Научно-техническая конф. "Вологдинские чтения": Тез. докл. Владивосток: Изд-во ДВГТУ. Сер. Электротехника, 1998. 4-6 с.
9. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1986.
10. Васильев А.А., Крючков И.П., Наяшкова Е.Ф. Электрическая часть станций и подстанций / Под ред. А.А. Васильева. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
11. Петров Г.Н. Трансформаторы. – М: ОНТИ, 1934, – 446 с.
12. Сапожников А.В. Конструирование трансформаторов. М–Л:
Госэнергоиздат, 1959. – 360 с.
13. Технические средства диагностики: Справочник. Клюев В.В., Пархоменко П.П., Абрамчук В.Е. и др. Под обшей редакцией Клюева В.В. — М.: Машиностроение, 1989.
14. Бедерак Я.С., Богатырев Ю.Л. Система мониторинга силовых трансформаторов, журнал «Промэлектро», 2008, №3.
15. Вдовико В.П. Диагностика высоковольтного электрооборудования и эффективность её применения. http://www.pnpbolid.ru/publish.php
16. Осотов В. Н. Опыт обследования трансформаторов с большим сроком службы // Диагностика электрических установок : материалы Второго науч.-практ. семинара Общественного совета Сибири и Востока по проблемам диагностики электрических установок / под ред. А. Г. Овсянникова, В. Т. Чернева. Новосибирск, 2008.
17. Объем и нормы испытаний электрооборудования / под общ. ред. Б. А. Алексеева, Ф. Л. Когана, Л. Г. Мамиконянца. 6-е изд., с изм. и доп. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.
18. Попов Г.В., Игнатьев Е.Б. О совершенствовании технологий диагностирования маслонаполненного электротехнического оборудования // Новое в российской энергетике. 2001. № 7. 21-23 c.
19. Ведерников В.С., Гольдштейн В.Г., Сулейманова Л.М. Модель накопления повреждений в силовых трансформаторах // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. 11-й Междунар. науч. – технич. конф. студ. и аспир., 1 – 2 марта 2005, т.1. М.: МЭИ (ТУ), 2005. 372 – 373 с.
20. Сулейманова Л.М. Моделирование накопления повреждений в силовых трансформаторах // Эффективность и качество электроснабжения промышленных предприятий: Сб. тр. V Междунар. науч. – технич. конф. 25 – 27 мая 2005, – Мариуполь, 2005. С. 186 – 189.
Одним из важнейших эксплуатационных режимов автотрансформатора является режим короткого замыкания. Режим работы автотрансформатора при коротком замыкании отличается от режима работы трансформатора. При коротком замыкании вторичной обмотки автотрансформатора ток в первичной обмотке возрастает в значительной степени. Сопротивление короткого замыкания в таком случае равно сумме полного сопротивления части обмотки ВН (дополнительной части) и сопротивления вторичной обмотки (т. е. общей части обмотки ВН), приведенному к числу витков дополнительной части[17]. В то время как в трансформаторе при коротком замыкании сопротивление короткого замыкания представляет сумму полных сопротивлений первичной и вторичной обмоток, отнесенное к полному числу витков первичной обмотки, в автотрансформаторе эти сопротивления относятся к части витков обмотки ВН. Поэтому номинальное напряжение короткого замыкания у автотрансформатора меньше, чем у трансформатора.
В трех обмоточном понижающем автотрансформаторе напряжение короткого замыкания между обмоткой низшего напряжения и автотрансформаторными обмотками имеет большую величину. Особенно это относится к обмотке ВН. Обмотки ВН располагаются наиболее далеко от стержня магнитопровода, а обмотка НН является ближайшей к стержню. Таким образом, расстояние между обмотками НН и ВН получается значительное и, следовательно, Uk имеет увеличенное значение. В эксплуатируемых автотрансформаторах Uk между обмотками ВН и НН составляет от 20 до 35%.