При работе электрооборудования в номинальном режиме дополнительные потери от токов высших гармоник и несимметрии напряжения приводят к перегреву токоведущих частей выше допустимой температуры. К повышению температуры весьма чувствительна изоляция обмоток, срок службы которой снижается.
Согласно [4] прирост температуры от токов высших гармоник и токов обратной последовательности
(18)
где τнорм – рабочая температура электрооборудования без воздействия токов высших гармоник и токов обратной последовательности, 0С,
ΔРn и ΔРнс – дополнительные потери соответственно от токов высших гармоник и несимметрии напряжения.
Коэффициент снижения срока службы электрооборудования под воздействием токов высших гармоник и несимметрии напряжения [4]
(19)
Снижение срока службы электрооборудования под воздействием токов высших гармоник и токов обратной последовательности [4]
(20)
где tнорм – нормальный срок службы оборудования, лет.
Рассчитаем дополнительные потери от токов высших гармоник и несимметрии напряжения в асинхронном двигателе и цеховом трансформаторе Т4, а также снижение срока службы из-за перегрева токами высших гармоник и токами обратной последовательности. Нормальный срок службы принять 20 лет. Рабочая температура 75 0С.
Исходные данные:
С: Sкз,6=170 МВА
Т4: SТ4=1 МВА; Uном=6 кВ; uк,%=5,5%; ∆Ркз=10,5 кВт; ∆Рхх=1,9 кВт
VD: Sпр=8 МВА; cos φ=0,8; m=6
М: РМ = 280 кВт; cos φ=0,9; Км=1,2; К1=5,1
Н: Sнагр=2 МВА; Sab=4 МВА
Номинальный ток трансформатора
= 0,096 кА
Активное сопротивление трансформатора
где ΔРкз – потери мощности короткого замыкания трансформатора, МВт.
|
|
Номинальные потери мощности
где ΔРхх – потери мощности холостого хода трансформатора, кВт.
Дополнительные потери от токов высших гармоник. Значения выбираем из расчета №1.
Дополнительные потери от токов обратной последовательности по (15)
где εU – коэффициент несимметрии напряжения на шинах 6 кВ, о.е
Прирост температуры от токов высших гармоник и токов обратной последовательности по (18)
0С
где τнорм – рабочая температура трансформатора без воздействия токов высших гармоник и токов обратной последовательности, 0С.
Коэффициент снижения срока службы трансформатора под воздействием токов высших гармоник и токов обратной последовательности по (29)
Снижение срока службы трансформатора под воздействием токов высших гармоник и токов обратной последовательности по (20)
Список литературы
1. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
2. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии на промышленных предприятиях. М.: Энергия, 1977 г. 128 с.: ил.
3. Иванов В.С., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 336 с.: ил. – (Экономия топлива и электроэнергии)
4. Карташов И.И. Качество электроэнергии в системах электроснабжения. Способы его контроля и обеспечения / Под ред. М.А. Калугиной. – М.: Издательство МЭИ, 2000. – 120 с., ил.