РАБОТА ТРАНСФОРМАТОРА ПРИ НИЗКОМ КАЧЕСТВЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Rok vydání: 2021
Předmět:
електрична енергія
voltage drops
регулирующие эффекты активной и реактивной нагрузки
показники якості електроенергії
регулюючі ефекти активного та реактивного навантаження
power loss
перепады напряжения
regulating effects of active and reactive load
energy losses in a transformer
power quality indicators
показатели качества электроэнергии
перепади напруги
потери энергии в трансформаторе
потеря мощности
электрическая энергия
electrical energy
втрати енергії в трансформаторі
втрата потужності
Zdroj: Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Energy: Reliability and Energy Efficiency; No. 2 (3) (2021); 33-37
Вестник Национального технического университета «ХПИ». Серия: Энергетика: надежность и энергоэффективность; № 2 (3) (2021); 33-37
Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність; № 2 (3) (2021); 33-37
ISSN: 2224-0349
Popis: Changes in the quality parameters of power supply are considered from the point of view of the connectedness of the voltage level of its drops and unevenness (dips) with active and reactive power. The paper considers the static characteristics of the load in the form of a second-order polynomial depending on the voltage. The authors use the regulating effects of active and reactive loads in accordance with the voltage, showing the percentage of the output power changes when the voltage deviates. The authors accept the limitation on the amount of power losses at the consumer, which is recalculated in the regulating effects of the load. Thus, the voltage reduction range for the industrial load is also set. Provided that the reactive power compensation devices used in electrical systems are intended primarily for unloading networks from reactive currents, as a result of reactive power compensation, a negative effect of increasing the total power consumption may appear. The main goal of the article is to show the possibility of minimizing the losses of active and reactive power in transformers with regulation of the voltage level in the network. Power losses in a power transformer consist of no-load losses and load losses. No-load losses are due to eddy current losses of steel and hysteresis losses. Load losses in a transformer are proportional to the square of the load current. The article determines the optimal voltage at the input of the transformer, at which the total losses of the active power of the transformer will be minimal. Power losses are analytically determined as a function of the relative voltage level due to equating the derivative of voltage losses to zero. Thus, the ratio of minimizing electricity losses in the transformer at the average voltage level at the input of the transformer, which corresponds to the minimum energy losses in the transformer at variable load, has been obtained.
Рассматриваются изменения качественных параметров электроснабжения с точки зрения связанности уровня напряжения, его перепадов и неравномерности (провалов) с активной и реактивной мощностями. В работе рассматриваются статические характеристики нагрузки в виде полинома второго порядка в зависимости от напряжения. Авторами используются регулирующие эффекты активной и реактивной нагрузки в соответствии с напряжением, показывающим на сколько процентов изменяется выходная мощность при отклонении напряжения. Авторами принимается ограничение на величину потерь мощности у потребителя, что пересчитано в регулирующих эффектах нагрузки. Таким образом, задается и диапазон уменьшения напряжения для промышленной нагрузки. При условии, что в электрических системах применяемые устройства компенсации реактивной мощности предназначены, прежде всего, для разгрузки сетей от реактивных токов, в результате выполнения компенсации реактивной мощности может появиться отрицательный эффект увеличения суммарного электропотребления. Основная цель статьи – показать возможность минимизации потерь активной и реактивной мощности в трансформаторах с регулированием уровня напряжения в сети. Потери мощности в силовом трансформаторе состоят из потерь холостого хода и потерь под нагрузкой. Потери холостого хода обусловлены потерями стали от вихревых токов и потерями на гистерезис. Потери под нагрузкой в трансформаторе пропорциональны квадрату тока нагрузки. В статье определяется оптимальное напряжение на входе трансформатора, при котором суммарные потери активной мощности трансформатора будут минимальными. Аналитически определены потери мощности в зависимости от относительного уровня напряжения из-за приравнивания производной потерь по напряжению к нулю. Таким образом, получено соотношение минимизации потерь электроэнергии в трансформаторе по среднему уровню напряжения на входе трансформатора, который соответствует минимуму потерь электроэнергии в трансформаторе при переменной нагрузке.
Розглядаються зміни якісних параметрів електропостачання з точки зору пов’язаності рівня напруги, її перепадів і нерівномірності (провалів) із активною і реактивною потужностями. В роботі розглядаються статичні характеристики навантаження у вигляді поліномів другого порядку в залежності від напруги. Авторами використовуються регулюючі ефекти активного та реактивного навантаження відповідно до напруги, що показують на скільки відсотків змінюється вихідна потужність при відхиленні напруги. Авторами приймається обмеження на величину втрат потужності у споживача, що перерахована у регулюючих ефектах навантаження. Таким чином задається і діапазон зменшення напруги для промислового навантаження. За умови, що в електричних системах застосовуються пристрої компенсації реактивної потужності, призначені, насамперед, для розвантаження мереж від реактивних струмів, в результаті виконання компенсація реактивної потужності може дати негативний ефект збільшення сумарного електроспоживання. Основна мета статті – показати можливість мінімізації втрат активної і реактивної потужності у трансформаторах з регулюванням рівня напруги в мережі. Втрати потужності в силовому трансформаторі складаються із втрат холостого ходу та навантажувальних втрат. Втрати холостого ходу обумовлені втратами сталі від вихрових струмів і втратами на гістерезис. Втрати навантаження в трансформаторі пропорційні квадрату струму навантаження. В статті визначається оптимальна напруга на вході трансформатора, при якій сумарні втрати активної потужності трансформатора будуть мінімальними. Аналітично визначено втрати потужності залежно від відносного рівня напруги через прирівнення похідної втрат за напругою до нуля. Таким чином отримано співвідношення мінімізації втрат електроенергії у трансформаторі по середньому рівню напруги на вході трансформатора, який відповідає мінімуму втрат електроенергії в трансформаторі при змінному навантаженні.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: