Çàùèòà îáîðóäîâàíèÿ èíæåíåðíî-òåõíè÷åñêèõ ñðåäñòâ îõðàíû è îõðàííî-ïîæàðíîé ñèñòåìû
08.04.2024
 ÷åòûðåõïðîâîäíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ñåòÿõ â îñíîâíîì èñïîëüçóþòñÿ òðàíñôîðìàòîðû ñî ñõåìîé ñîåäèíåíèÿ îáìîòîê «çâåçäà-çâåçäà-íîëü» (Ó/Óí). Ýòî ñàìûå äåøåâûå â èçãîòîâëåíèè òðàíñôîðìàòîðû. Îäíàêî â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè îíè ýêîíîìè÷íû ëèøü ïðè ñèììåòðè÷íîé íàãðóçêå ôàç. Ðåàëüíî æå â ñåòÿõ ñ áîëüøèì óäåëüíûì âåñîì îäíîôàçíûõ íàãðóçîê ðàâíîìåðíîñòü èõ ïîäêëþ÷åíèÿ âî âðåìåíè ïîôàçíî íàðóøàåòñÿ è ïîòåðè ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè â òàêèõ òðàíñôîðìàòîðàõ è ëèíèÿõ ðåçêî âîçðàñòàþò. Êðîìå òîãî, ïðîèñõîäèò ðåçêîå èñêàæåíèå ñèñòåìû ôàçíûõ íàïðÿæåíèé.
Èñêàæåíèå ôàçíûõ íàïðÿæåíèé â ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè íåðåäêî âûçûâàåò èõ îòêëîíåíèå. Óæå íà íèçêîâîëüòíûõ ââîäàõ òðàíñôîðìàòîðà çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåò íîðìû ÃÎÑÒ. Ïî äàííûì èññëåäîâàíèé, â êîíöå ëèíèé ýòî îòêëîíåíèå íàïðÿæåíèé ïðèáëèçèòåëüíî â äâà ðàçà áîëüøå. Ïðè óêàçàííîì êà÷åñòâå ïèòàíèÿ ïîòðåáèòåëåé ïîâûøåíèÿ â íèõ óðîâíÿ ïîòåðü ýëåêòðîýíåðãèè è îòêàçîâ â ðàáîòå âïîëíå åñòåñòâåííî.
Äëÿ óñòðàíåíèÿ ýòèõ íåäîñòàòêîâ ýêñïëóàòàöèîííèêè çàâûøàþò óñòàíîâëåííóþ ìîùíîñòü òðàíñôîðìàòîðîâ ñâåðõ òðåáóåìîé ïî ðàñ÷åòó, íî è ýòî äàåò íåçíà÷èòåëüíûé ýôôåêò. Âìåñòå ñ òåì, ïðè ýòîì ðåçêî ïîâûøàåòñÿ óðîâåíü ïîòåðü ýëåêòðîýíåðãèè â ñåòè. À òîêè íóëåâîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, êîòîðûå, çàìûêàÿñü ÷åðåç åãî áàê, äíî êðûøêó, ðàçîãðåâàþò èõ, óõóäøàþò îõëàæäåíèå àêòèâíîé ÷àñòè. Ýòî ïîâûøàåò òåìïåðàòóðó èçîëÿöèè îáìîòîê ñâåðõ íîðìû, è òðàíñôîðìàòîð, ïðè ñóììàðíîé íàãðóçêå íèæå íîìèíàëüíîé, îêàçûâàåòñÿ ïåðåãðóæåííûì. Òàêîå ïîëîæåíèå îáúåêòèâíî âûçûâàåò íåîáõîäèìîñòü óâåëè÷åíèÿ íîìèíàëüíîé ìîùíîñòè òðàíñôîðìàòîðà íà îäíó, à èíîé ðàç íà äâå ñòóïåíè áîëüøå ðàñ÷åòíîé ñî âñåìè âûòåêàþùèìè ïîñëåäñòâèÿìè.
Äëÿ óñòðàíåíèÿ óêàçàííûõ íåäîñòàòêîâ ðàçðàáîòàí è âñå áîëåå àêòèâíî íà÷èíàåò ïðèìåíÿòüñÿ òðàíñôîðìàòîð ñî ñõåìîé ñîåäèíåíèÿ Ó/ÓíÑÓ.  äàííîì òðàíñôîðìàòîðå íèçêîå ñîïðîòèâëåíèå íóëåâîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. Ýòî îçíà÷àåò ñóùåñòâåííîå óâåëè÷åíèå òîêîâ îäíîôàçíîãî êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ, ñëåäîâàòåëüíî, îáåñïå÷èâàåò ëåãêóþ è íàäåæíóþ íàëàäêó ðåëåéíîé çàùèòû è åå ÷åòêóþ ðàáîòó ïðè ÊÇ.
Ïðîâåäåííûé àíàëèç ñåòåé Ðåñïóáëèêè Áåëàðóñü ïîçâîëèë îïðåäåëèòü ñðåäíåñòàòèñòè÷åñêóþ ñåòü 0,4 êÂ. Îíà èìååò ñëåäóþùèå ïàðàìåòðû: ìîùíîñòü òðàíñôîðìàòîðà – 100 êÂÀ (ñ ó÷åòîì êîììóíàëüíî-áûòîâûõ ïîòðåáèòåëåé íàñåëåííûõ ïóíêòîâ); äëèíà ëèíèè – 0,8 êì; êîëè÷åñòâî ëèíèé íà îäíîé ÒÏ – 2,5; ñå÷åíèå ïðîâîäà ëèíèè – 35 ìì2 . Íàãðóçêà ëèíèé 0,4 ê ïðèíÿòà ïðîïîðöèîíàëüíîé ìîùíîñòè òðàíñôîðìàòîðà, îò êîòîðîãî îíà çàïèòàíà, è ñ÷èòàëàñü ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííîé ïî âñåé äëèíå ëèíèè. Âðåìÿ èñïîëüçîâàíèÿ ìàêñèìóìà íàãðóçêè â ãîäó – 2000 ÷àñîâ. Âåëè÷èíà òîêà â íóëåâîì ïðîâîäå 0,25 îò íîìèíàëüíîãî ôàçíîãî.
Ðàñ÷åòû äîïîëíèòåëüíûõ ïîòåðü ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè çà ñ÷åò íåñèììåòðèè íàãðóçêè áûëè âûïîëíåíû ñ ïðèìåíåíèåì ìåòîäà ñèììåòðè÷íûõ ñîñòàâëÿþùèõ. Îíè ïðîèçâîäèëèñü â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû òîêà â íóëåâîì ïðîâîäå, çíà÷åíèÿ êîòîðîãî èçìåíÿëîñü îò 0 äî 0,5 íîìèíàëüíîãî ôàçíîãî äëÿ òðàíñôîðìàòîðîâ ìîùíîñòüþ îò 25 äî 250 êÂÀ. Ñå÷åíèå íóëåâîãî ïðèíèìàëîñü ðàâíûì ñå÷åíèþ ôàçíûõ ïðîâîäîâ.
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïðèâåäåíû â òàáë.1
(SÍ– íîìèíàëüíàÿ ìîùíîñòü òðàíñôîðìàòîðà;
IÍ.ÏЖòîê â íóëåâîì ïðîâîäå (â îòíîñèòåëüíûõ åäèíèöàõ);
ÐÊÇ–ïîòåðè êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ;
ΔЖäîïîëíèòåëüíûå ïîòåðè ýëåêòðîýíåðãèè â ëèíèÿõ ñåòè ñ òðàíñôîðìàòîðàìè Ó/Óí, Ó/Zí ïî ñðàâíåíèþ ñ ñåòüþ ñ òðàíñôîðìàòîðàìè Ó/ÓíÑÓ;
Q– ãîäîâàÿ ýêîíîìèÿ ýëåêòðîýíåðãèè â ñåòÿõ ñ òðàíñôîðìàòîðàìè Ó/ÓíÑÓ ïî ñðàâíåíèþ ñ ñåòüþ ñ òðàíñôîðìàòîðàìè Ó/Óí, Ó/Zí).
Òàáëèöà 1
Ðàñ÷åòû ïîòåðü ýëåêòðîýíåðãèè â òðàíñôîðìàòîðàõ çà ñ÷åò íåñèììåòðèè íàãðóçêè
SÍ, êÂÀ |
IÍ.ÏÐ |
ÐÊÇ, Âò |
ΔÐ, Âò |
Q, êÂò*÷ |
||||
Ó/Óí |
Ó/Zí |
Ó/ÓíÑÓ |
Ó/Êí |
Ó/Zí |
Ó/Óí |
Ó/Zí |
||
100 |
0 |
1970 |
2265 |
1970 |
0 |
0 |
0 |
591 |
100 |
0,1 |
1941 |
2127 |
1854 |
28 |
0 |
229 |
546 |
100 |
0,2 |
2125 |
2014 |
1770 |
168 |
0 |
1026 |
488 |
100 |
0,25 |
2278 |
1967 |
1739 |
307 |
-1 |
1693 |
454 |
100 |
0,3 |
2492 |
1926 |
1716 |
509 |
-1 |
2569 |
418 |
100 |
0,4 |
3073 |
1863 |
1693 |
1140 |
-2 |
5037 |
335 |
100 |
0,5 |
3858 |
1825 |
1702 |
2150 |
-4 |
8609 |
238 |
25 |
0,25 |
633 |
599 |
530 |
14 |
0 |
233 |
139 |
40 |
0,25 |
979 |
878 |
777 |
48 |
0 |
501 |
203 |
63 |
0,25 |
1450 |
1278 |
1130 |
115 |
0 |
871 |
295 |
160 |
0,25 |
3272 |
2645 |
2339 |
828 |
-1 |
3521 |
611 |
250 |
0,25 |
4665 |
3694 |
3266 |
1699 |
-2 |
6196 |
852 |
Ñîïîñòàâëåíèå ïîòåðü â ñðåäíåñòàòèñòè÷åñêîé ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè ïðè íåðàâíîìåðíîé íàãðóçêå ñ òðàíñôîðìàòîðàìè ñ ðàçëè÷íûìè ñõåìàìè ñîåäèíåíèÿ îáìîòîê ïîêàçûâàåò, ÷òî íàèáîëåå ýêîíîìè÷íîé èç íèõ ÿâëÿåòñÿ ñõåìà Ó/ÓíÑÓ. Ìîæíî äîáàâèòü è äðóãèå ïîëîæèòåëüíûå ñòîðîíû ýòîé ñõåìû ïî ñðàâíåíèþ ñ Ó/Óí:
- îòñóòñòâèå äîïîëíèòåëüíîãî íàãðåâà áàêà ïîòîêàìè íóëåâîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè;
- ïîâûøåíèå óñòîé÷èâîñòè ê îäíîôàçíûì òîêàì ÊÇ;
- çíà÷èòåëüíî óëó÷øàåò ñèíóñîèäàëüíîñòü ôîðìû êðèâîé èçìåíåíèÿ íàïðÿæåíèÿ;
Ïîýòîìó ïðîòîêîëîì ïî âîïðîñàì ïðîåêòèðîâàíèÿ è ñòðîèòåëüñòâà ýëåêòðè÷åñêèõ ñåòåé íàïðÿæåíèåì 0,4–10 ê ÃÏÎ «Áåëýíåðãî» ïðåäïèñûâàåòñÿ: «Â öåëÿõ ñíèæåíèÿ ïîòåðü ýëåêòðîýíåðãèè è ñòàáèëèçàöèè íàïðÿæåíèÿ â ðàñïðåäåëèòåëüíûõ ñåòÿõ 0,4 ê ïðè âûáîðå òðàíñôîðìàòîðîâ äëÿ ïîòðåáèòåëåé ñ êîììóíàëüíî-áûòîâîé íàãðóçêîé ïðèìåíÿòü òðàíñôîðìàòîðû ñî ñõåìîé ñîåäèíåíèÿ Ó/Óí ñ ñèììåòðèðóþùèì óñòðîéñòâîì (ÑÓ) ìîùíîñòüþ 25–250 êÂÀ».
 äàííûé ìîìåíò â ñåòÿõ áåëîðóññêîé ýíåðãîñèñòåìû ðàáîòàåò áîëåå 1000 òàêèõ òðàíñôîðìàòîðîâ, è íàðåêàíèé íà èõ ðàáîòó íå áûëî.
Åñòåñòâåííî, ÷òî óñòàíîâêà â òðàíñôîðìàòîðàõ äàæå òàêîãî ïðîñòîãî ñèììåòðèðóþùåãî óñòðîéñòâà, òðåáóåò äîïîëíèòåëüíûõ çàòðàò íà ìàòåðèàëû è èçãîòîâëåíèå. Âûïîëíåííûå ðàñ÷åòû ñðîêîâ åãî îêóïàåìîñòè â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû òîêà â íóëåâîì ïðîâîäå äàëè ðåçóëüòàòû, ïðèâåäåííûå â òàáë.2 (òîê íåáàëàíñà óêàçàí â îòíîñèòåëüíûõ åäèíèöàõ).
Òàáëèöà 2
Ñðîê îêóïàåìîñòè òðàíñôîðìàòîðà Ó/ÓíÑÓ, ëåò
IÍ.ÏÐ |
Íîìèíàëüíàÿ ìîùíîñòü òðàíñôîðìàòîðà Ó\ÓíÑÓ (SÍ), êÂÀ |
|||||
25 |
40 |
63 |
100 |
160 |
250 |
|
0,1 |
13,5 |
7 |
5,1 |
4,7 |
2,9 |
1,9 |
0,2 |
3,2 |
1,7 |
1,2 |
1,0 |
0,6 |
0,4 |
0,25 |
2,0 |
1,0 |
0,7 |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
0,3 |
1,4 |
0,7 |
0,5 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
0,4 |
0,7 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,5 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
Èç òàáëèöû ñëåäóåò, ÷òî ïðè ñðåäíåñòàòè÷åñêîì òîêå â íóëåâîì ïðîâîäå 0,25 îò íîìèíàëüíîãî ôàçíîãî ñèììåòðèðóþùàÿ îáìîòêà òîëüêî ó òðàíñôîðìàòîðîâ SÍ=25 êÂÀ îêóïàåòñÿ çà 2 ãîäà è ó SÍ=40 êÂÀ – â ñðîê 1 ãîä, äëÿ âñåõ îñòàëüíûõ ìîùíîñòåé îêóïàåìîñòü ìåíåå ãîäà.
Òðàíñôîðìàòîðû â ñðåäíåì ðàáîòàþò îêîëî 40 ëåò, ïîýòîìó íåñëîæíî îïðåäåëèòü èòîãîâóþ ïðèáûëü ïðåäïðèÿòèÿ, óñòàíîâèâøåãî â ñåòÿõ 0,4 ê ñ íåñèììåòðè÷íîé íàãðóçêîé ôàç òðàíñôîðìàòîðû ñî ñõåìîé ñîåäèíåíèÿ îáìîòîê Ó/ÓíÑÓ. Ïðè÷åì çíà÷èòåëüíûé ýêîíîìè÷åñêèé ýôôåêò ïîëó÷àåòñÿ òîëüêî çà ñ÷åò ñîêðàùåíèÿ íè÷åì íå îïðàâäàííûõ ïîòåðü ýëåêòðîýíåðãèè â ëèíèÿõ è òðàíñôîðìàòîðàõ.
È. Ïðîòîñîâèöêèé,
êàíäèäàò òåõíè÷åñêèõ íàóê, äîöåíò.
Í. Øåâ÷èê,
êàíäèäàò òåõíè÷åñêèõ íàóê, äîöåíò.
Áåëîðóññêèé ãîñóäàðñòâåííûé àãðàðíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò.
ã. Ìèíñê.
Ìàòåðèàë ïîäãîòîâëåí íà îñíîâå äîêëàäà íà ìåæäóíàðîäíîéíàó÷íî-òåõíè÷åñêîé êîíôåðåíöèè «Ýíåðãîñáåðåæåíèå – âàæíåéøåå óñëîâèå èííîâàöèîííîãî ðàçâèòèÿ ÀÏÊ», ñîñòîÿâøåéñÿ 24-25 íîÿáðÿ ò.ã. â ã. Ìèíñêå.
Íîâîñòè êîìïàíèé 24.04.2024
Òåìà äíÿ 15.04.2024
Òåìà äíÿ 09.04.2024
Òåìà äíÿ 09.04.2024
 ìèðå 25.03.2024
Òåõíîëîãèè 08.04.2024
Òåõíîëîãèè 12.02.2024
Àíàëèòèêà 02.12.2021
Òåõíîëîãèè 31.07.2019
×òîáû îñòàâèòü êîììåíòàðèé èëè âûñòàâèòü ðåéòèíã, íóæíî Âîéòè èëè Çàðåãèñòðèðîâàòüñÿ