Задание на расчёт. Для заданной максимальной нагрузки выбрать необходимую мощность трансформаторов, параметры которых представлены в табл.1. 2. Для выбранного трансформатора построить зависимости суммарных потерь от нагрузки для одного трансформатора и двух, включенных параллельно. 3. Для графика нагрузки в относительных единицах, приведенного на рис.8, и заданной максимальной мощности определить число включенных трансформаторов, обеспечивающее в течение суток минимальные потери электроэнергии. 4.Рассчитать зависимость КПД трансформатора от нагрузки при заданном значении. Таблица 1 Параметры трансформаторов Рис.8. График нагрузки в процентах 4.Решение Задана максимальная нагрузка. Выбор мощности трансформаторов осуществляется по двум условиям: 1.В нормальном режиме работы суммарная номинальная мощность трансформаторов должна превышать . 2.В аварийном режиме при отключении одного трансформатора оставшийся в работе должен обеспечить (с учетом 40% перегрузки) передачу мощности. Следовательно условия выбора трансформаторов можно записать в виде: Для заданной мощности эти условия будут иметь вид По табл. 1 выбирается трансформатор. По формулам (6) и (7) рассчитываются зависимости потерь от нагрузки при одном и двух, параллельно работающих трансформаторах.
Результаты расчета сводятся в табл. 2. Таблица 2 Расчет потерь мощности в трансформаторе По данным табл. 5 строятся зависимости суммарных потерь от нагрузки, приведенные на рис.9. Рис.9. Зависимости потерь от нагрузки График в относительных единицах, приведенный на рис. 8, пересчитывается в именованные единице по формуле , , где i –номер ступени графика нагрузки.
Результаты расчетов сводятся в табл.3. Таблица 3 График нагрузки в именованных единицах По данным табл. 3 строится график нагрузки (кВА), показанный на рис.10. Рис. 10. График нагрузки в именованных единицах По формуле (8) определяется мощность, при которой выполняется равенство : кВА. Число включенных трансформаторов, обеспечивающих минимальные потери энергии в течении суток, определяется по алгоритму: . Результаты выбора представляются в виде графика, приведенного на рис.11. Рис.11. Оптимальное число включенных трансформаторов Зависимость коэффициента полезного действия от нагрузки рассчитывается по формуле (4). Коэффициент мощности принимается равным 0,8. Результаты расчета сводятся в табл.4. Таблица 4 Расчет КПД трансформатора По данным строится зависимость КПД от нагрузки, представленная на рис. 12. На рис. 13 показан фрагмент этой зависимости в области максимально возможно КПД. Рис.12. Зависимость КПД от нагрузки Рис.13. Фрагмент зависимости КПД от нагрузки в области максимального Путем дифференцирования зависимости по S и приравнивания производной к нулю можно найти нагрузку трансформатора, отвечающую максимально возможному КПД: . Данной мощности будет отвечать коэффициент загрузки, равный. Ниже приведен текст программы расчета оптимального режима работы трансформаторов в среде MATHCAD. В отчете по выполнению работы должны быть приведены: • основные расчетные формулы; • исходные данные и результаты расчетов, сведенные в таблицы, аналогичные табл. 1…4; • графики, аналогичные представленным на рис.10…13; • краткие выводы, характеризующие полученные результаты. 5.