Определение переменных потерь активной мощности, или электроэнергии, в трансформаторах усложняется (особенно в трехобмо-точных трансформаторах и автотрансформаторах), так как потери находятся в квадратичной зависимости от тока.

Сложность расчета потерь в трехобмоточных трансформаторах с разной мощностью обмоток и автотрансформаторах в том, что ток в общей обмотке равен не току нагрузки на среднем напряжении,

а геометрической сумме токов среднего и высшего напряжений. Определение потерь изложено ниже в соответствии с методической необходимостью отдельно для двухобмоточ-ных, трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов.

Потери энергии в двух-обмоточных трансформаторах определяются теми же методами, что и для линии. Потери в меди

А Л „ = 3 /Lkc-Rtp 1квт-ч, (] 6) где Imblkh

гооо 40СО

Рис. 7. Кривые зависимости и coscp нагрузки:

/ - cos f = 0,6; г - cos <р = 0,8; 3 - cosf = 1.

т. час г от г

Потери в стали Общие потери

максимальный ток по графику нагрузки, проходящий через трансформатор, а; Rrp - активное сопротивление трансформатора, ом; X - условное время потерь (рис. 7). ,

АЛс == АРс квт-ч. в трансформаторе АЛ = 3/кс RrpxlO- + APJ.

(17)

(18)

В практических расчетах при определении потерь электрической энергии вводится понятие условного времени т, в течение которого в трансформаторе, работающем с постоянной максимальной нагрузкой, теряется такое же количество энергии, как и при работе по действительному переменному графику. Зависимость т = = /(Т) при определенном значении coscp приведена на рис. 7. В формуле (16), заменив потери мощности на омическом сопротивлении трансформатора через величину ДРм. ном (кет), получим выражение для определения потерь в двухобмоточном трансформаторе

АЛ = АР„,

-мaкc

т -f АРс/ квт-ч.

(19)

Если работает несколько трансформаторов («) одинаковой мощности параллельно и с одинаковым числом часов в году, то сум-

марные потери энергии 5а год определятся по формуле ДА = лДРм. „ом (Ifr + nLP4.

\" -ном

Потери в трансформаторах можно выразить через их среднеквадратичные нагрузки, так как

Sep. кв = 5макс "j/" И 5макс = Sep. кв ~ •

Подставляя эти выражения в формулы (18) и (19), получим потери для одного трансформатора

ДА =

ДРм. но

ср. кв

+ ДРс

(20)

Для п одинаковых и параллельно работающих трансформаторов

ДА =

пДРм.,

ср. кв

+ пДРс

(21)

В общем случае, когда работает несколько трансформаторов одинаковой номинальной мощности и количество их в работе меняется, суммарные потери за год определяются соотношением

ДА = п,ДРм. ном \f~) tl + «,ДРм. S

2Ср. кв

h+ ...

. . . -f П„ДРм. „ом ( -] h + «1 Дс1 + ЩРг + . • .

... +«,ДРЛ

др..

L "1

"ном

др..

«2

S \2

2ср. КБ

Ч-пДРс

152- 1 --„ДР ДР

2+ •• +

7 С1

М. ном /Л ср. К)

+ п„АРс

(22)

где rtj, «2, n„ -количество трансформаторов, работающих соответственно t-, t, ..., t часов в году;

ДРм. ном и ДРс -потери соответственно в меди и стали одного трансформатора; Sicp.кв, Sgcp.кв. Sncp.КБ - средние квадратичные мощности, которые определяются по графику на грузки;

Shom- номинальная мощность каждого трансформатора.

Пример 2. На понизительной подстанции 110/10/се установлены три трансформатора мощностью 31,5 Мва с АР = 200 кет и ДР = 86 кет.

Максимальная нагрузка на стороне низкого напряжения составляет 72 Л1вт при средневзвешенном costp = 0,8. Нагрузка в ночной провал и выходные дни снижается до S -48 Мет притом же costp. Длительность провала состав? ляет 6 час. в сутки. Установить, есть ли необходимость отключать в резерв один трансформатор во время указанного снижения нагрузки.

Так как в году 53 выходных дня, то длительность снижения нагрузки до 48 Мет в году составляет

<2 = 24 • 53 -f 6 • 312 = 3144 час.

По формуле определяем потери энергии за год. Прн работе трех трансформаторов

AAi =

1ср. кв

131,5 • 0,8/

ном

-1-86 . 3

2ср. KB

5616 +

\31,5 • 0,8

4-86-3

3144:

= 4 500 ООО -f 1 570 ООО = 6 070 ООО квт-ч.

Если во время снижения нагрузки один трансформатор отключается в резерв, то

ДЛ,=

м. ном /icp. кв

«1

+ «1ДРс

дя„

аср. кв

200/ 72

3 \3!,5 • 0,8

-f 86 • 3

5616 -f

l3l,5 • 0,8/

-Ь86 . 2

3144 =

= 4 500 ООО + 1 660 ООО = 6 160 ООО квт-ч.

Отключать один трансформатор в резерв во время снижения нагрузки нет необходимости, так как при этом увеличиваются потери электрической энергии

АА = ДЛа - ДЛ1 = 6 160 ООО - 6 070 ООО = 90 ООО квт-ч.

Потери энергии в трехобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах. Расчет потерь многообмоточных трансформаторов сложнее, так как его нужно производить, по трехлучевой схеме замещения. Каждый завод-изготовитель определяет номинальные параметры выпускаемых трансформаторов, в том числе и значения потерь в меди для всех направлений потоков мощности:

от высшего напряжения к среднему

ДРв-с = ДРв + ДРс; от высшего напряжения к низшему

ДРв-н = ДРв + АРн; от среднего напряжения к низшему

ДРс н = АРс + АРн.

Номинальные потери в лучах трехлучевой схемы замещения (при номинальной нагрузке лучей) трехобмоточных трансформато-