ДОПУСТИМЫЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ПЕРЕГРУЗКИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Мощность силовых трансформаторов выбирают исходя из экономической целесообразности режима работы и надежности электроснабжения потребителей электроэнергии.  При этом, известно, что нагрузка трансформаторов не должна по условиям нагрева приводить к сокращению естественного срока их службы.

Если не учитывать потенциальную перегрузочную способность трансформаторов, то это может привести к выбору трансформаторов с необоснованно завышенной номинальной мощностью. Однако при перегрузках износ изоляции витков обмоток трансформаторов, соответствующий установившимся превышениям их температур над температурой охлаждающей среды (масла, воздуха), превышает износ при нормальном режиме. Действующие стандарты различают систематические и аварийные (кратковременные) перегрузки.

Трансформаторы общего назначения допускают систематические перегрузки, обоснованные их компенсацией предшествующими и последующими недогрузками. При этом расчетный износ изоляции за установленное время (обычно за 1 сутки), включающее длительности перегрузок и предшествующих и последующих нагрузок, не должен превышать нормального износа за это время.

Допустимые систематические перегрузки определяют по стандартным кривым в зависимости от известных характеристик графиков нагрузки (коэффициент заполнения, продолжительности максимума нагрузки), коэффициента нагрузки трансформатора, предшествующей его перегрузке, температуры охлаждающей среды, а также с учетом недогрузки в летнее время и в течение суток.

При неизвестных графиках нагрузки допустимые систематические перегрузки определяют только по допустимым превышениям температуры верхних слоев масла перед наступлением перегрузки. В обоих случаях предполагается, что кратность возникшей перегрузки остается неизменной до ее окончания. Однако возможные изменения состава включенных электроприемников и их нагрузки в ходе возникшей перегрузки трансформаторов приводит к тому, что кратность перегрузки изменяется во времени.

Неучет переменного характера перегрузок ведет к ошибкам определения их возможных продолжительностей, что может привести к недопустимому перегреву отдельных частей трансформаторов (в первую очередь – изоляции обмоток) или неполному использованию потенциальной перегрузочной способности трансформаторов, способному вызвать преждевременное отключение части электроприемников и привести к соответствующему ущербу от недоотпуска электроэнергии.

В связи с этим возникает потребность в методике нормирования допустимой длительности систематических перегрузок. Основой методики должна быть математическая модель, описывающая температурный режим трансформатора при перегрузках, которая даст возможность учесть изменение трансформатора при перегрузке и его предыдущее состояние.

Исходной информацией являются также стандартные кривые, определяющие допустимые перегрузки с постоянными кратностями.

Реализация алгоритма, разработанного на основе этой методики, предполагается с помощью автоматизированных систем контроля и управления электроснабжения, устанавливаемых на понизительных трансформаторных подстанциях, что повысит надежность работы электроэнергетических систем при перегрузках.

 

В. Анищенко, доктор технических наук, профессор,

В. Иванов, магистрант.

Белорусский национальный технический университет.

г. Минск

Материал подготовлен на основе доклада на Международной научно-технической конференции «Энергосбережение – важнейшее условие инновационного развития АПК», состоявшейся в Минске 24-25 ноября текущего года.