Jak określić opłacalne sposoby eksploatacji transformatorów stacji dwutransformatorowych

W artykule przeanalizowano metodologię wyboru ekonomicznego trybu pracy stacji dwutransformatorowej, w której pracuje jeden lub dwa transformatory (w zależności od obciążenia).

Liczba dołączonych transformatorów jest określona przez warunek, który zapewnia minimalne straty mocy w tych transformatorach podczas pracy zgodnie z zadanym harmonogramem obciążenia.

Straty mocy w transformatorze są sumą strat w rdzeniu stalowym (straty jałowe) i strat w uzwojeniach transformatora (straty zwarciowe). Straty w stali rdzenia nie zależą od obciążenia transformatora, a straty w uzwojeniach zmieniają się proporcjonalnie do kwadratu obciążenia (moc S lub prąd I). Dane znamionowe dla tego typu transformatora podają wartość strat zwarciowych przy obciążeniu znamionowym.

Całkowite straty mocy w jednym transformatorze przy obciążeniu S określa zależność:

gdzie S jest określonym obciążeniem; Sn — moc znamionowa transformatora.

Zależność ta ma postać pokazaną na rysunku (krzywa 1).

Całkowite straty w dwóch transformatorach tego samego typu przy wspólnym obciążeniu S są określone zależnością:

Zależność ma postać pokazaną na rysunku (krzywa 2). Kiedy wartość Sgr. (moc ograniczająca) straty mocy w jednym transformatorze iw dwóch włączonych jednocześnie są sobie równe.

Wartość Sgr. można otrzymać ze wzoru:

Wartość Sgr ma duże znaczenie praktyczne, ponieważ pozwala wybrać optymalny tryb pracy podstacji transformatorowej. Przy obciążeniu S mniejszym od Sgr zaleca się pracę z podłączonym jednym transformatorem, gdy S jest większe od Sgr zaleca się podłączenie dwóch transformatorów. Jednocześnie osiąga się minimalne straty mocy i energii. Efekt zmniejszenia strat mocy można oszacować wyznaczając różnicę strat dla obciążenia S przy uwzględnieniu jednego i dwóch transformatorów.

Zależność strat mocy od obciążenia, gdy podłączony jest jeden i dwa transformatory