Реферат Курсовая Конспект
Трансформатор - раздел Высокие технологии, ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАСЛИ Трансформатор–Это Статическое Электромагнитное Устрой...
|
Трансформатор–это статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования одной системы тока и напряжения в другую систему. Поток электрической энергии, проходя через трансформатор, уменьшается на величину потерь в нем (для мощных трансформаторов – это доли процента от передаваемой мощности).
Повышающий трансформатор устанавливается после генератора в начале линии электропередач (ЛЭП), понижающий – в конце. Необходимость применения повышающего и понижающего трансформаторов поясняется примером. От Новочеркасской ГРЭС до Ростова проведена двухцепная (т. е. две трехфазные линии параллельно) ЛЭП напряжением 220 кВ. Генераторное напряжение 22 кВ подается на соответствующую обмотку трансформатора; с вторичной обмотки снимается напряжение 220 кВ, энергия при таком напряжении передается по ЛЭП. В Ростове, в конце ЛЭП, на приемных городских подстанциях напряжение через понижающие трансформаторы понижаются до напряжений 110, 35, 10 кВ, и энергия распределяется по промышленным предприятиям и жилым районам.
Передаваемая активная мощность Р = 300 МВт. При работе одной из двух цепей (вторая, допустим, в ремонте) и cosj = 0,85 ток в фазе находим из выражения:
,
где – линейное напряжение;
– ток в фазе;
cosj – коэффициент мощности.
Сечение фазы при плотности тока j = 1,5 А/мм2 будет равно 750/1,5 = 500 мм2. Если же попытаться передать указанную мощность на генераторном напряжении, то потребовалось бы сечение в 10 раз больше. Во столько же раз повысились бы потери в ЛЭП.
Потери рассчитываются по формуле
,
где – плотность тока, А/м2;
– удельное электрическое сопротивление для материала провода (алюминий) при расчетной температуре 70 °С, Ом м;
Ом·м;
– объем проводникового материала (алюминия) одной фазы, м3.
Для ЛЭП напряжением 220 кВ (при длине ЛЭП 50 км) потери будут равны:
кВт,
что составляет 2 % от передаваемой мощности.
При напряжении 22 кВ (генераторное напряжение) потери увеличатся в 10 раз и составят 61500 кВт, т. е. 20 % от передаваемой мощности – это совершенно неприемлемо,
Для сечения провода 5000 мм2 (на фазу) потребовались бы специальные (очень тяжелые) опоры и изоляторы (стандартные изоляторы такой нагрузки не выдержат).
Таким образом, вариант ЛЭП с напряжением 22 кВ совершенно неприемлем – как технически, так и экономически (слишком велики затраты на проводниковый материал и на потери).
Чем бльший поток мощности передается и чем больше длина передачи – тем более высокое напряжение приходится применять.
Необходимость понижения напряжения объясняется следующими факторами. Поясним это на примере. В Ростове, от городских районных подстанций распределять энергию по десяткам промышленных предприятий и жилых районов – при напряжении 220 кВ – затруднительно из-за того, что слишком много городской территории будет занято полосами отчуждения под опоры ЛЭП (чем больше напряжение, тем шире полоса отчуждения). Подавать энергию под высоким напряжением непосредственно в цеха опасно для людей.
В нашей стране в ЭЭС принята трехфазная система переменного синусоидального тока при частоте 50 Гц. При напряжениях 110 кВ и выше нейтраль глухо заземлена; при напряжениях 6,10,35 кВ нейтраль изолирована от земли. В первом случае уровень изоляции всех элементов ЭЭС можно выбирать в раз меньше, чем во втором. Но зато в первом случае выше уровень токов коротких замыканий, из-за чего приходится выбирать более мощные выключатели, ставить в некоторых случаях токоограничивающие реакторы.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАСЛИ... ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ Учебное пособие...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Трансформатор
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов