Выбор числа и мощности силовых трансформаторов.

Потребители I и II категорий питаются от двухтрансформаторных ТП, III можно питать от однотрансформаторных ТП. Если мощность цеха не превышает 400..500 кВА, то можно запитывать цех от РП, связанного КЛ 0,38 кВ с ближайшей ТП. Мощность трансформатора цеховой ТП:

                                                             где n – число трансформаторов на ТП;

b_Н – нормативный коэффициент загрузки трансформатора,

для I категории b_Н = 0,6 ¸ 0,7; II - b_Н = 0,7 ¸ 0,8; III - b_Н = 0,8 ¸ 0,9.

Действительный коэффициента загрузки трансформаторара в нормальном режиме:

где S_PS – суммарная расчетная полная мощность цехов, питающихся от данной ТП, кВА;

S_{ном. т.} – номинальная мощность одного трансформатора ТП, кВА.

Должно выполняться условие:

b ≥ b_н, в противном случае трансформатор недогружен

Для послеаварийного режима:

b_пар = 2b = S_pS/(S_ном.т. × m).                                                                        

где m – число оставшихся в работе трансформаторов, шт.

       b_пар ≤ 1,4 если это условие не выполняется, то трансформатор перегружен, т. е. необходимо выбирать трансформатор большей мощности.

17.  Показатели надежности элементов систем электроснабжения.

Под надежностью понимается способность системы или отдельных ее звеньев выполнять заданные функции сохраняя неизменными свои эксплуатационные показатели.

Показатели надежности:

1) P(t) – вероятность безотказной работы – это вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не произойдет.

Р_СТАТ(t)=(N-n)/N – статистическая вероятность безотказной работы, где N – количество элементов, находящихся в работе в начале периода наблюдения, n – количество элементов, вышедших из строя за время t.

Согласно закону больших чисел при большом числе наблюдений (опытов, экспериментов) статическая вероятность безотказной работы приближается просто к вероятности безотказной работы (при больших числах случайность становится закономерностью).

                       Р_СТАТ(t) → Р(t).

2) Q(t) – вероятность отказа – это вероятность того, что в пределах заданной наработки при определенных условиях эксплуатации возникнет хотя бы один отказ.

 Q_СТАТ(t)=n/N – статистическая вероятность отказа. На больших числах  Q_СТАТ(t) → Q(t).

Безотказная работа и отказ элемента являются событиями противоположными и несовместными.

                        Р(t) + Q(t) = 1 .

3) λ(t) – параметр потока отказов (интенсивность отказов, плотность вероятности отказов). Представляет собой условную плотность вероятности возникновения отказа:

                                  λ(t) = n/NΔt.

Чаще всего Δt = 1 год.

4) Т_СР(t) – средняя наработка на отказ это математическое ожидание наработки элементов до первого отказа (это средняя продолжительность времени до первого отказа).

                 Т_СР= 1/ λ или λ=1/ Т_СР.

5) Т_ВОССТ – среднее время восстановления отказавшего элемента. Оно складывается из времени обнаружения неисправности и времени устранения неисправности.

Показатели надежности для плановых отключений:

1) μ – частота плановых отключений.

2) Т_МР = 1/ μ – продолжительность межремонтного периода.

3) Т_{С ПЛ} – средняя продолжительность плановых ремонтов.

4) К_m = μТ_m/8760 – коэффициент планового ремонтного простоя.

18. Физический и математический смысл реактивной мощности. Коэффициент мощности cosφ: оценка его значений для сетей и электроприемников.

Обменная энергия между генератором и индуктивностью оценивается по максимальному значению мгновенной обменной мощности (при 2ωt=1). Эта мощность называется реактивной мощностью и обозначается Q, т. е.

                    Q = UI = I²ωL = I²x*_L,

Где x_L – реактивное (индуктивное) сопротивление катушки.

Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах реактивных (Вар) и является мерой обменной энергии между генератором и индуктивной нагрузкой. Заметим, что в системе электроснабжения отдельные звенья электропередачи и нагрузки всегда имеют индуктивную составляющую (трансформаторы, линии, асинхронные двигатели и др.).

Физический смысл реактивной мощности заключается в том, что она расходуется на созданте и поддержание электромагнитного поля, без которого явление электрического тока не существует.

Математический смысл: за период колебания синусоиды реактивная мощность равна нулю поскольку она идет с двойной частотой.

Коэффициент мощности цепи определяется косинусом угла сдвига фаз между током и напряжением нагрузки и выражается как cosφ=P/UI и для трехфазного тока:

                               cosφ=P/√3UI.

Коэффициент мощности менее показателен при оценке реактивной мощности цепи. Реактивная мощность цепи Q = U I sinφ.