2020-04-12
279
ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
По дисциплине «ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
И СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Модуль 1. Силовые трансформаторы
Задача 1. Определение допустимой величины и длительности систематической перегрузки
трансформатора
Задача 2. Расчет токораспределения при параллельной работе трехобмоточных трансформаторов на двух обмотках при работе третьей обмотки на выделенную нагрузку
Задача 3. Нагрев силового трансформатора в режиме короткого замыкания
Задача 4. Расчет уравнительной мощности и загрузки при параллельной работе трансформаторов, отличающихся номинальными параметрами
Задача 5. Расчет потерь мощности и энергии в трехобмоточном трансформаторе
Задача 6. Расчет допустимости работы трансформатора в режиме перегруза по температуре верхних слоев масла
Модуль 2. Статическая и динамическая устойчивость
Задача 1. Оценка устойчивости узла нагрузки при потере связи с системой неограниченной мощности
Задача 2. Оценка возможности перерыва питания на шинах нагрузки по условиям самозапуска электродвигателя
Задача 3. Расчет самозапуска электродвигателя
Модуль 3. Изучение схем устройств АВР и АПВ
Задача 1. Расчет возможности применения несинхронного АПВ на линии электропередачи с двусторонним питанием
Модуль 4. Воздушные линии электропередачи
Задача 1. Расчет неполнофазного режима, возникающего на трансформаторе, питающемся по тупиковой ВЛ 110 кВ от системы бесконечной мощности, при обрыве одной фазы ВЛ
Варианты к модулю 1
Силовые трансформаторы
Задача 1. Определение допустимой величины и длительности систематической перегрузки
трансформатора
| Вариант | Задание |
| 1 | Трансформатор с системой охлаждения Д установлен в местности с эквивалентной температурой окружающей среды (для зимы) Ɵ охл = 00 С. Нагрузка трансформатора в зимние сутки составляет 135% в течение времени t1 = 2 ч; в течение времени t2 = 4 ч держится на уровне 120%; на протяжении t3 = 4 ч – на уровне 105%; затем, в течение времени t4 = 6 ч – на уровне 70% и остальное время – на уровне 50% номинальной. Необходимо определить: – допустимую продолжительность эквивалентной максимальной нагрузки и сравнить ее с заданной продолжительностью максимума; – максимальную температуру верхних слоев масла и наиболее нагретой точки обмотки. При этом номинальное значение превышения температуры наиболее нагретой точки над температурой верхних слоев масла принять 25°С. |
| 2 | Трансформатор с системой охлаждения М установлен в местности с эквивалентной температурой окружающей среды (для зимы) Ɵ охл = -100 С. Нагрузка трансформатора в зимние сутки составляет 120% в течение времени t1 = 2 ч; в течение времени t2 = 4 ч держится на уровне 110%; на протяжении t3 = 4 ч – на уровне 100%; затем, в течение времени t4 = 6 ч – на уровне 60% и остальное время – на уровне 40% номинальной. Необходимо определить: – допустимую продолжительность эквивалентной максимальной нагрузки и сравнить ее с заданной продолжительностью максимума; – максимальную температуру верхних слоев масла и наиболее нагретой точки обмотки. При этом номинальное значение превышения температуры наиболее нагретой точки над температурой верхних слоев масла принять 20°С. |
| 3 | Трансформатор с системой охлаждения М установлен в местности с эквивалентной температурой окружающей среды (для зимы) Ɵ охл = -100 С. Нагрузка трансформатора в зимние сутки составляет 130% в течение времени t1 = 2 ч; в течение времени t2 = 4 ч держится на уровне 115%; на протяжении t3 = 4 ч – на уровне 100%; затем, в течение времени t4 = 6 ч – на уровне 50% и остальное время – на уровне 30% номинальной. Необходимо определить: – допустимую продолжительность эквивалентной максимальной нагрузки и сравнить ее с заданной продолжительностью максимума; – максимальную температуру верхних слоев масла и наиболее нагретой точки обмотки. При этом номинальное значение превышения температуры наиболее нагретой точки над температурой верхних слоев масла принять 15°С. |
| 4 | Трансформатор с системой охлаждения Д установлен в местности с эквивалентной температурой окружающей среды (для зимы) Ɵ охл = -100 С. Нагрузка трансформатора в зимние сутки составляет 140% в течение времени t1 = 2 ч; в течение времени t2 = 4 ч держится на уровне 125%; на протяжении t3 = 4 ч – на уровне 105%; затем, в течение времени t4 = 6 ч – на уровне 60% и остальное время – на уровне 40% номинальной. Необходимо определить: – допустимую продолжительность эквивалентной максимальной нагрузки и сравнить ее с заданной продолжительностью максимума; – максимальную температуру верхних слоев масла и наиболее нагретой точки обмотки. При этом номинальное значение превышения температуры наиболее нагретой точки над температурой верхних слоев масла принять 15°С. |
| 5 | Трансформатор с системой охлаждения Д установлен в местности с эквивалентной температурой окружающей среды (для зимы) Ɵ охл = 00 С. Нагрузка трансформатора в зимние сутки составляет 130% в течение времени t1 = 2 ч; в течение времени t2 = 4 ч держится на уровне 120%; на протяжении t3 = 4 ч – на уровне 110%; затем, в течение времени t4 = 6 ч – на уровне 50% и остальное время – на уровне 40% номинальной. Необходимо определить: – допустимую продолжительность эквивалентной максимальной нагрузки и сравнить ее с заданной продолжительностью максимума; – максимальную температуру верхних слоев масла и наиболее нагретой точки обмотки. При этом номинальное значение превышения температуры наиболее нагретой точки над температурой верхних слоев масла принять 20°С. |
| 6 | Трансформатор с системой охлаждения М установлен в местности с эквивалентной температурой окружающей среды (для зимы) Ɵ охл = -100 С. Нагрузка трансформатора в зимние сутки составляет 145% в течение времени t1 = 2 ч; в течение времени t2 = 4 ч держится на уровне 120%; на протяжении t3 = 4 ч – на уровне 110%; затем, в течение времени t4 = 6 ч – на уровне 60% и остальное время – на уровне 20% номинальной. Необходимо определить: – допустимую продолжительность эквивалентной максимальной нагрузки и сравнить ее с заданной продолжительностью максимума; – максимальную температуру верхних слоев масла и наиболее нагретой точки обмотки. При этом номинальное значение превышения температуры наиболее нагретой точки над температурой верхних слоев масла принять 10°С. |
| 7 | Трансформатор с системой охлаждения М установлен в местности с эквивалентной температурой окружающей среды (для зимы) Ɵ охл = 00 С. Нагрузка трансформатора в зимние сутки составляет 130% в течение времени t1 = 2 ч; в течение времени t2 = 4 ч держится на уровне 110%; на протяжении t3 = 4 ч – на уровне 100%; затем, в течение времени t4 = 6 ч – на уровне 40% и остальное время – на уровне 30% номинальной. Необходимо определить: – допустимую продолжительность эквивалентной максимальной нагрузки и сравнить ее с заданной продолжительностью максимума; – максимальную температуру верхних слоев масла и наиболее нагретой точки обмотки. При этом номинальное значение превышения температуры наиболее нагретой точки над температурой верхних слоев масла принять 25°С. |
| 8 | Трансформатор с системой охлаждения Д установлен в местности с эквивалентной температурой окружающей среды (для зимы) Ɵ охл = -100 С. Нагрузка трансформатора в зимние сутки составляет 135% в течение времени t1 = 2 ч; в течение времени t2 = 4 ч держится на уровне 115%; на протяжении t3 = 4 ч – на уровне 105%; затем, в течение времени t4 = 6 ч – на уровне 70% и остальное время – на уровне 50% номинальной. Необходимо определить: – допустимую продолжительность эквивалентной максимальной нагрузки и сравнить ее с заданной продолжительностью максимума; – максимальную температуру верхних слоев масла и наиболее нагретой точки обмотки. При этом номинальное значение превышения температуры наиболее нагретой точки над температурой верхних слоев масла принять 20°С. |
| 9 | Трансформатор с системой охлаждения Д установлен в местности с эквивалентной температурой окружающей среды (для зимы) Ɵ охл = 00 С. Нагрузка трансформатора в зимние сутки составляет 120% в течение времени t1 = 2 ч; в течение времени t2 = 4 ч держится на уровне 115%; на протяжении t3 = 4 ч – на уровне 100%; затем, в течение времени t4 = 6 ч – на уровне 40% и остальное время – на уровне 20% номинальной. Необходимо определить: – допустимую продолжительность эквивалентной максимальной нагрузки и сравнить ее с заданной продолжительностью максимума; – максимальную температуру верхних слоев масла и наиболее нагретой точки обмотки. При этом номинальное значение превышения температуры наиболее нагретой точки над температурой верхних слоев масла принять 10°С. |
| 10 | Трансформатор с системой охлаждения М установлен в местности с эквивалентной температурой окружающей среды (для зимы) Ɵ охл = -100 С. Нагрузка трансформатора в зимние сутки составляет 150% в течение времени t1 = 2 ч; в течение времени t2 = 4 ч держится на уровне 130%; на протяжении t3 = 4 ч – на уровне 110%; затем, в течение времени t4 = 6 ч – на уровне 60% и остальное время – на уровне 30% номинальной. Необходимо определить: – допустимую продолжительность эквивалентной максимальной нагрузки и сравнить ее с заданной продолжительностью максимума; – максимальную температуру верхних слоев масла и наиболее нагретой точки обмотки. При этом номинальное значение превышения температуры наиболее нагретой точки над температурой верхних слоев масла принять 10°С. |
Задача 2. Расчет токораспределения при параллельной работе трехобмоточных трансформаторов на двух обмотках при работе третьей обмотки на выделенную нагрузку
| Вариант | Задание | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1 | Суммарная нагрузка работающих параллельно обмоток среднего напряжения
S2 = 6 МВА.
Нагрузка работающих раздельно обмоток низшего напряжения трансформаторов 1 и 2, соответственно: S3(1) =4 МВА, S3(2) =6 МВА
Характеристики трансформаторов приведены в таблице:
Номинальные напряжения обмоток трансформаторов одинаковы. Необходимо определить: Нагрузки на стороне среднего и высшего напряжения каждого из трансформаторов и сравнить их с номинальными мощностями обмоток трансформаторов. Активные сопротивления и потери не учитывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Суммарная нагрузка работающих параллельно обмоток среднего напряжения
S2 = 12 МВА.
Нагрузка работающих раздельно обмоток низшего напряжения трансформаторов 1 и 2, соответственно: S3(1) =7 МВА, S3(2) =6 МВА
Характеристики трансформаторов приведены в таблице:
Номинальные напряжения обмоток трансформаторов одинаковы. Необходимо определить: Нагрузки на стороне среднего и высшего напряжения каждого из трансформаторов и сравнить их с номинальными мощностями обмоток трансформаторов. Активные сопротивления и потери не учитывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | Суммарная нагрузка работающих параллельно обмоток среднего напряжения
S2 = 18 МВА.
Нагрузка работающих раздельно обмоток низшего напряжения трансформаторов 1 и 2, соответственно: S3(1) =12 МВА, S3(2) =10 МВА
Характеристики трансформаторов приведены в таблице:
Номинальные напряжения обмоток трансформаторов одинаковы. Необходимо определить: Нагрузки на стороне среднего и высшего напряжения каждого из трансформаторов и сравнить их с номинальными мощностями обмоток трансформаторов. Активные сопротивления и потери не учитывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | Суммарная нагрузка работающих параллельно обмоток среднего напряжения
S2 = 25 МВА.
Нагрузка работающих раздельно обмоток низшего напряжения трансформаторов 1 и 2, соответственно: S3(1) =15 МВА, S3(2) =10 МВА
Характеристики трансформаторов приведены в таблице:
Номинальные напряжения обмоток трансформаторов одинаковы. Необходимо определить: Нагрузки на стороне среднего и высшего напряжения каждого из трансформаторов и сравнить их с номинальными мощностями обмоток трансформаторов. Активные сопротивления и потери не учитывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 | Суммарная нагрузка работающих параллельно обмоток среднего напряжения
S2 = 7 МВА.
Нагрузка работающих раздельно обмоток низшего напряжения трансформаторов 1 и 2, соответственно: S3(1) =5 МВА, S3(2) =8 МВА
Характеристики трансформаторов приведены в таблице:
Номинальные напряжения обмоток трансформаторов одинаковы. Необходимо определить: Нагрузки на стороне среднего и высшего напряжения каждого из трансформаторов и сравнить их с номинальными мощностями обмоток трансформаторов. Активные сопротивления и потери не учитывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 | Суммарная нагрузка работающих параллельно обмоток среднего напряжения
S2 = 6 МВА.
Нагрузка работающих раздельно обмоток низшего напряжения трансформаторов 1 и 2, соответственно: S3(1) =4 МВА, S3(2) =6 МВА
Характеристики трансформаторов приведены в таблице:
Номинальные напряжения обмоток трансформаторов одинаковы. Необходимо определить: Нагрузки на стороне среднего и высшего напряжения каждого из трансформаторов и сравнить их с номинальными мощностями обмоток трансформаторов. Активные сопротивления и потери не учитывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 | Суммарная нагрузка работающих параллельно обмоток среднего напряжения
S2 = 5 МВА.
Нагрузка работающих раздельно обмоток низшего напряжения трансформаторов 1 и 2, соответственно: S3(1) =5 МВА, S3(2) =6 МВА
Характеристики трансформаторов приведены в таблице:
Номинальные напряжения обмоток трансформаторов одинаковы. Необходимо определить: Нагрузки на стороне среднего и высшего напряжения каждого из трансформаторов и сравнить их с номинальными мощностями обмоток трансформаторов. Активные сопротивления и потери не учитывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 8 | Суммарная нагрузка работающих параллельно обмоток среднего напряжения
S2 = 15 МВА.
Нагрузка работающих раздельно обмоток низшего напряжения трансформаторов 1 и 2, соответственно: S3(1) =4 МВА, S3(2) =6 МВА
Характеристики трансформаторов приведены в таблице:
Номинальные напряжения обмоток трансформаторов одинаковы. Необходимо определить: Нагрузки на стороне среднего и высшего напряжения каждого из трансформаторов и сравнить их с номинальными мощностями обмоток трансформаторов. Активные сопротивления и потери не учитывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 9 | Суммарная нагрузка работающих параллельно обмоток среднего напряжения
S2 = 25 МВА.
Нагрузка работающих раздельно обмоток низшего напряжения трансформаторов 1 и 2, соответственно: S3(1) =10 МВА, S3(2) =9 МВА
Характеристики трансформаторов приведены в таблице:
Номинальные напряжения обмоток трансформаторов одинаковы. Необходимо определить: Нагрузки на стороне среднего и высшего напряжения каждого из трансформаторов и сравнить их с номинальными мощностями обмотоктрансформаторов. Активные сопротивления и потери не учитывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 10 | Суммарная нагрузка работающих параллельно обмоток среднего напряжения
S2 = 10 МВА.
Нагрузка работающих раздельно обмоток низшего напряжения трансформаторов 1 и 2, соответственно: S3(1) =9 МВА, S3(2) =10 МВА
Характеристики трансформаторов приведены в таблице:
Номинальные напряжения обмоток трансформаторов одинаковы. Необходимо определить: Нагрузки на стороне среднего и высшего напряжения каждого из трансформаторов и сравнить их с номинальными мощностями обмотоктрансформаторов. Активные сопротивления и потери не учитывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 3. Нагрев силового трансформатора в режиме короткого замыкания
| Вариант | Задание |
| 1 | Определить изменение средней температуры обмотки трансформатора Т1 (40 МВА) на ПС «Тында» 220/35/10 кВ при трехфазном КЗ на стороне 35 кВ, для случаев: - срабатывания штатной защиты трансформатора; - отключения трансформатора резервной защитой; - отказа выключателя и действии УРОВ. Дополнительные данные для расчета: - средняя температура обмотки трансформатора в момент КЗ: 780С; - относительные потери от вихревых токов: 12 %; - время протекания короткого замыкания: 3 с; -плотность тока при номинальной нагрузке: 3,5 А/мм2; -мощность короткого замыкания: 20 000 МВА Размеры проводника и изоляции обмоток трансформатора выбрать по справочным данным |
| 2 | Определить изменение средней температуры обмотки трансформатора Т1 (40 МВА) на ПС «Завитая» 220/35/10 кВ при трехфазном КЗ на стороне 220 кВ, для случаев: - срабатывания штатной защиты трансформатора; - отключения трансформатора резервной защитой; - отказа выключателя и действии УРОВ. Дополнительные данные для расчета: - средняя температура обмотки трансформатора в момент КЗ: 800С; - относительные потери от вихревых токов: 14 %; - время протекания короткого замыкания: 2с; -плотность тока при номинальной нагрузке: 3,5 А/мм2; -мощность короткого замыкания: 20 000 МВА Размеры проводника и изоляции обмоток трансформатора выбрать по справочным данным |
| 3 | Определить изменение средней температуры обмотки трансформатора Т1 (25 МВА) на ПС «Призейская» 220/35/10 кВ при трехфазном КЗ на стороне 35 кВ, для случаев: - срабатывания штатной защиты трансформатора; - отключения трансформатора резервной защитой; - отказа выключателя и действии УРОВ. Дополнительные данные для расчета: - средняя температура обмотки трансформатора в момент КЗ: 820С; - относительные потери от вихревых токов: 12 %; - время протекания короткого замыкания: 3 с; -плотность тока при номинальной нагрузке: 3,5 А/мм2; -мощность короткого замыкания: 15 000 МВА Размеры проводника и изоляции обмоток трансформатора выбрать по справочным данным |
| 4 | Определить изменение средней температуры обмотки трансформатора Т1 (20 МВА) на ПС «Светлая» 220/35/10 кВ при трехфазном КЗ на стороне 10 кВ, для случаев: - срабатывания штатной защиты трансформатора; - отключения трансформатора резервной защитой; - отказа выключателя и действии УРОВ. Дополнительные данные для расчета: - средняя температура обмотки трансформатора в момент КЗ: 860С; - относительные потери от вихревых токов: 15 %; - время протекания короткого замыкания: 1с; -плотность тока при номинальной нагрузке: 3,5 А/мм2; -мощность короткого замыкания: 20 000 МВА Размеры проводника и изоляции обмоток трансформатора выбрать по справочным данным |
| 5 | Определить изменение средней температуры обмотки трансформатора Т1 (25 МВА) на ПС «Талали» 220/35/10 кВ при трехфазном КЗ на стороне 220 кВ, для случаев: - срабатывания штатной защиты трансформатора; - отключения трансформатора резервной защитой; - отказа выключателя и действии УРОВ. Дополнительные данные для расчета: - средняя температура обмотки трансформатора в момент КЗ: 800С; - относительные потери от вихревых токов: 14 %; - время протекания короткого замыкания: 3 с; -плотность тока при номинальной нагрузке: 3,5 А/мм2; -мощность короткого замыкания: 20 000 МВА Размеры проводника и изоляции обмоток трансформатора выбрать по справочным данным |
| 6 | Определить изменение средней температуры обмотки трансформатора Т1 (25 МВА) на ПС «Центральная» 110/35/10 кВ при трехфазном КЗ на стороне 35 кВ, для случаев: - срабатывания штатной защиты трансформатора; - отключения трансформатора резервной защитой; - отказа выключателя и действии УРОВ. Дополнительные данные для расчета: - средняя температура обмотки трансформатора в момент КЗ: 750С; - относительные потери от вихревых токов: 12 %; - время протекания короткого замыкания: 3 с; -плотность тока при номинальной нагрузке: 3,6 А/мм2; -мощность короткого замыкания: 20 000 МВА Размеры проводника и изоляции обмоток трансформатора выбрать по справочным данным |
| 7 | Определить изменение средней температуры обмотки трансформатора Т1 (40 МВА) на ПС «Варваровка» 220/35/10 кВ при трехфазном КЗ на стороне 220 кВ, для случаев: - срабатывания штатной защиты трансформатора; - отключения трансформатора резервной защитой; - отказа выключателя и действии УРОВ. Дополнительные данные для расчета: - средняя температура обмотки трансформатора в момент КЗ: 870С; - относительные потери от вихревых токов: 15 %; - время протекания короткого замыкания: 3 с; -плотность тока при номинальной нагрузке: 3,3 А/мм2; -мощность короткого замыкания: 20 000 МВА Размеры проводника и изоляции обмоток трансформатора выбрать по справочным данным |
| 8 | Определить изменение средней температуры обмотки трансформатора Т1 (6,3 МВА) на ПС «БАМ» 110/35/10 кВ при трехфазном КЗ на стороне 11 кВ, для случаев: - срабатывания штатной защиты трансформатора; - отключения трансформатора резервной защитой; - отказа выключателя и действии УРОВ. Дополнительные данные для расчета: - средняя температура обмотки трансформатора в момент КЗ: 750С; - относительные потери от вихревых токов: 11 %; - время протекания короткого замыкания: 2 с; -плотность тока при номинальной нагрузке: 3,6 А/мм2; -мощность короткого замыкания: 20 000 МВА Размеры проводника и изоляции обмоток трансформатора выбрать по справочным данным |
| 9 | Определить изменение средней температуры обмотки трансформатора Т1 (40 МВА) на ПС «Широкая» 220/35/6 кВ при трехфазном КЗ на стороне 35 кВ, для случаев: - срабатывания штатной защиты трансформатора; - отключения трансформатора резервной защитой; - отказа выключателя и действии УРОВ. Дополнительные данные для расчета: - средняя температура обмотки трансформатора в момент КЗ: 850С; - относительные потери от вихревых токов: 14 %; - время протекания короткого замыкания: 3 с; -плотность тока при номинальной нагрузке: 3,5 А/мм2; -мощность короткого замыкания: 20 000 МВА Размеры проводника и изоляции обмоток трансформатора выбрать по справочным данным |
| 10 | Определить изменение средней температуры обмотки трансформатора Т1 (40 МВА) на ПС «Находка» 110/35/6 кВ при трехфазном КЗ на стороне 110 кВ, для случаев: - срабатывания штатной защиты трансформатора; - отключения трансформатора резервной защитой; - отказа выключателя и действии УРОВ. Дополнительные данные для расчета: - средняя температура обмотки трансформатора в момент КЗ: 780С; - относительные потери от вихревых токов: 12 %; - время протекания короткого замыкания: 2 с; -плотность тока при номинальной нагрузке: 3,6 А/мм2; -мощность короткого замыкания: 20 000 МВА Размеры проводника и изоляции обмоток трансформатора выбрать по справочным данным |
Задача 4. Расчет уравнительной мощности и загрузки при параллельной работе трансформаторов, отличающихся номинальными параметрами
| Вариант | Задание |
| 1 | Двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью S1 = 10 МВА, имеющий напряжение КЗ Uк1 =10,5%, включен на параллельную работу со вторым трансформатором, имеющим номинальную мощность S2 = 25 MBА и напряжение КЗ Uк2 = 10,5%. Относительная разность коэффициентов трансформации составляет Δ K = 8% (у первого трансформатора величина K больше). Необходимо определить: величину уравнительной мощности, а также полную нагрузку каждого из трансформаторов, если они включены на общую нагрузку S = 12 МВА. |
| 2 | Двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью S1 = 16 МВА, имеющий напряжение КЗ Uк1 =10,5%, включен на параллельную работу со вторым трансформатором, имеющим номинальную мощность S2 = 25 MBА и напряжение КЗ Uк2 = 10,5%. Относительная разность коэффициентов трансформации составляет Δ K = 8% (у первого трансформатора величина K больше). Необходимо определить: величину уравнительной мощности, а также полную нагрузку каждого из трансформаторов, если они включены на общую нагрузку S = 18 МВА. |
| 3 | Двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью S1 = 25 МВА, имеющий напряжение КЗ Uк1 =10,5%, включен на параллельную работу со вторым трансформатором, имеющим номинальную мощность S2 = 40 MBА и напряжение КЗ Uк2 = 10,5%. Относительная разность коэффициентов трансформации составляет Δ K = 6% (у первого трансформатора величина K больше). Необходимо определить: величину уравнительной мощности, а также полную нагрузку каждого из трансформаторов, если они включены на общую нагрузку S = 22 МВА. |
| 4 | Двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью S1 = 16 МВА, имеющий напряжение КЗ Uк1 =10,5%, включен на параллельную работу со вторым трансформатором, имеющим номинальную мощность S2 = 40 MBА и напряжение КЗ Uк2 = 10,5%. Относительная разность коэффициентов трансформации составляет Δ K = 10% (у первого трансформатора величина K больше). Необходимо определить: величину уравнительной мощности, а также полную нагрузку каждого из трансформаторов, если они включены на общую нагрузку S = 16 МВА. |
| 5 | Двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью S1 = 40 МВА, имеющий напряжение КЗ Uк1 =10,5%, включен на параллельную работу со вторым трансформатором, имеющим номинальную мощность S2 = 63 MBА и напряжение КЗ Uк2 = 10,5%. Относительная разность коэффициентов трансформации составляет Δ K = 10% (у первого трансформатора величина K больше). Необходимо определить: величину уравнительной мощности, а также полную нагрузку каждого из трансформаторов, если они включены на общую нагрузку S = 42 МВА. |
| 6 | Двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью S1 = 25 МВА, имеющий напряжение КЗ Uк1 =12,5%, включен на параллельную работу со вторым трансформатором, имеющим номинальную мощность S2 = 40 MBА и напряжение КЗ Uк2 = 10,5%. Относительная разность коэффициентов трансформации составляет Δ K = 7% (у первого трансформатора величина K больше). Необходимо определить: величину уравнительной мощности, а также полную нагрузку каждого из трансформаторов, если они включены на общую нагрузку S = 15 МВА. |
| 7 | Двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью S1 = 10 МВА, имеющий напряжение КЗ Uк1 =10,5%, включен на параллельную работу со вторым трансформатором, имеющим номинальную мощность S2 = 16 MBА и напряжение КЗ Uк2 = 10,5%. Относительная разность коэффициентов трансформации составляет Δ K =6% (у первого трансформатора величина K больше). Необходимо определить: величину уравнительной мощности, а также полную нагрузку каждого из трансформаторов, если они включены на общую нагрузку S = 88 МВА. |
| 8 | Двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью S1 = 25 МВА, имеющий напряжение КЗ Uк1 =12,5%, включен на параллельную работу со вторым трансформатором, имеющим номинальную мощность S2 = 40 MBА и напряжение КЗ Uк2 = 12,5%. Относительная разность коэффициентов трансформации составляет Δ K = 6% (у первого трансформатора величина K больше). Необходимо определить: величину уравнительной мощности, а также полную нагрузку каждого из трансформаторов, если они включены на общую нагрузку S = 13 МВА. |
| 9 | Двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью S1 = 40 МВА, имеющий напряжение КЗ Uк1 =10,5%, включен на параллельную работу со вторым трансформатором, имеющим номинальную мощность S2 = 63 MBА и напряжение КЗ Uк2 = 10,5%. Относительная разность коэффициентов трансформации составляет Δ K = 8% (у первого трансформатора величина K больше). Необходимо определить: величину уравнительной мощности, а также полную нагрузку каждого из трансформаторов, если они включены на общую нагрузку S = 30 МВА. |
| 10 | Двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью S1 = 16 МВА, имеющий напряжение КЗ Uк1 =10,5%, включен на параллельную работу со вторым трансформатором, имеющим номинальную мощность S2 = 25 MBА и напряжение КЗ Uк2 = 10,5%. Относительная разность коэффициентов трансформации составляет Δ K = 6% (у первого трансформатора величина K больше). Необходимо определить: величину уравнительной мощности, а также полную нагрузку каждого из трансформаторов, если они включены на общую нагрузку S = 9 МВА. |
Задача 5. Расчет потерь мощности и энергии в трехобмоточном трансформаторе
| Вариант | Задание |
| 1 | Силовой трансформатор 110 кВ мощностью S = 63 МВА имеет следующие значения потерь мощности: - потери холостого хода Рх = 56 кВт; - потери КЗ Рвн = 290 кВт, Рвс = 180 кВт, Рсн = 140 кВт; - ток холостого хода Iхх = 0,7 % от номинального тока; - напряжение КЗ между обмотками Uвн = 17%, Uвс = 10,5 %, Uсн = 6,5%; Параметры годового графика нагрузки: - максимальная нагрузка на стороне СН Sс = 40 МВА; - максимальная нагрузка на стороне НН Sн = 20 МВА; - отношение минимальной нагрузки к максимальной, одинаковое для обмоток СН и НН, a = (Smin/Smax) = 0,4 Годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, одинаковое для обмоток СН и НН, Тм = 5500 ч Необходимо определить: Потери мощности и годовые потери энергии в трансформаторе. Экономический эффект равен Кэ = 0,06 кВт/кВ. Соотношение активной и реактивной составляющих в нагрузках можно принять одинаковым для обмотки СН и НН. Мощность всех трех обмоток трансформатора также равен. |
| 2 | Силовой трансформатор 110 кВ мощностью S = 25 МВА имеет следующие значения потерь мощности: - потери холостого хода Рх = 31 кВт; - потери КЗ Рвн = 140 кВт, Рвс = 105 кВт, Рсн = 90 кВт; - ток холостого хода Iхх = 0,7 % от номинального тока; - напряжение КЗ между обмотками Uвн = 17%, Uвс = 10,5 %, Uсн = 6,5%; Параметры годового графика нагрузки: - максимальная нагрузка на стороне СН Sс = 10 МВА; - максимальная нагрузка на стороне НН Sн = 5 МВА; - отношение минимальной нагрузки к максимальной, одинаковое для обмоток СН и НН, a = (Smin/Smax) = 0,3 Годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, одинаковое для обмоток СН и НН, Тм = 3000 ч Необходимо определить: Потери мощности и годовые потери энергии в трансформаторе. Экономический эффект равен Кэ = 0,06 кВт/кВ. Соотношение активной и реактивной составляющих в нагрузках можно принять одинаковым для обмотки СН и НН. Мощность всех трех обмоток трансформатора также равен. |
| 3 | Силовой трансформатор 110 кВ мощностью S = 10 МВА имеет следующие значения потерь мощности: - потери холостого хода Рх = 17 кВт; - потери КЗ Рвн = 76 кВт, Рвс = 67 кВт, Рсн = 40 кВт; - ток холостого хода Iхх = 1,1 % от номинального тока; - напряжение КЗ между обмотками Uвн = 17%, Uвс = 10,5 %, Uсн = 6%; Параметры годового графика нагрузки: - максимальная нагрузка на стороне СН Sс = 7 МВА; - максимальная нагрузка на стороне НН Sн = 5 МВА; - отношение минимальной нагрузки к максимальной, одинаковое для обмоток СН и НН, a = (Smin/Smax) = 0,5 Годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, одинаковое для обмоток СН и НН, Тм = 5500 ч Необходимо определить: Потери мощности и годовые потери энергии в трансформаторе. Экономический эффект равен Кэ = 0,06 кВт/кВ. Соотношение активной и реактивной составляющих в нагрузках можно принять одинаковым для обмотки СН и НН. Мощность всех трех обмоток трансформатора также равен. |
| 4 | Силовой трансформатор 110 кВ мощностью S = 80 МВА имеет следующие значения потерь мощности: - потери холостого хода Рх = 82 кВт; - потери КЗ Рвн = 390 кВт, Рвс = 207 кВт, Рсн = 150 кВт; - ток холостого хода Iхх = 0,6 % от номинального тока; - напряжение КЗ между обмотками Uвн = 18,5%, Uвс = 11 %, Uсн = 6,5%; Параметры годового графика нагрузки: - максимальная нагрузка на стороне СН Sс = 50 МВА; - максимальная нагрузка на стороне НН Sн = 25 МВА; - отношение минимальной нагрузки к максимальной, одинаковое для обмоток СН и НН, a = (Smin/Smax) = 0,4 Годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, одинаковое для обмоток СН и НН, Тм = 5500 ч Необходимо определить: Потери мощности и годовые потери энергии в трансформаторе. Экономический эффект равен Кэ = 0,06 кВт/кВ. Соотношение активной и реактивной составляющих в нагрузках можно принять одинаковым для обмотки СН и НН. Мощность всех трех обмоток трансформатора также равен. |
| 5 | Силовой трансформатор 220 кВ мощностью S = 125 МВА имеет следующие значения потерь мощности: - потери холостого хода Рх = 65 кВт; - потери КЗ Рвн = 305 кВт, Рвс = 217 кВт, Рсн = 120 кВт; - ток холостого хода Iхх = 0,5 % от номинального тока; - напряжение КЗ между обмотками Uвн = 45%, Uвс = 11 %, Uсн = 28%; Параметры годового графика нагрузки: - максимальная нагрузка на стороне СН Sс = 70 МВА; - максимальная нагрузка на стороне НН Sн = 25 МВА; - отношение минимальной нагрузки к максимальной, одинаковое для обмоток СН и НН, a = (Smin/Smax) = 0,3 Годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, одинаковое для обмоток СН и НН, Тм = 3000 ч Необходимо определить: Потери мощности и годовые потери энергии в трансформаторе. Экономический эффект равен Кэ = 0,06 кВт/кВ. Соотношение активной и реактивной составляющих в нагрузках можно принять одинаковым для обмотки СН и НН. Мощность всех трех обмоток трансформатора также равен. |
| 6 | Силовой трансформатор 110 кВ мощностью S = 40 МВА имеет следующие значения потерь мощности: - потери холостого хода Рх = 45 кВт; - потери КЗ Рвн = 207 кВт, Рвс = 177 кВт, Рсн = 150 кВт; - ток холостого хода Iхх = 0,6 % от номинального тока; - напряжение КЗ между обмотками Uвн = 17%, Uвс = 10,5 %, Uсн = 6%; Параметры годового графика нагрузки: - максимальная нагрузка на стороне СН Sс = 25 МВА; - максимальная нагрузка на стороне НН Sн = 15 МВА; - отношение минимальной нагрузки к максимальной, одинаковое для обмоток СН и НН, a = (Smin/Smax) = 0,3 Годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, одинаковое для обмоток СН и НН, Тм = 3000 ч Необходимо определить: Потери мощности и годовые потери энергии в трансформаторе. Экономический эффект равен Кэ = 0,06 кВт/кВ. Соотношение активной и реактивной составляющих в нагрузках можно принять одинаковым для обмотки СН и НН. Мощность всех трех обмоток трансформатора также равен. |
| 7 | Силовой трансформатор 220 кВ мощностью S = 63 МВА имеет следующие значения потерь мощности: - потери холостого хода Рх = 45 кВт; - потери КЗ Рвн = 215 кВт, Рвс = 177 кВт, Рсн = 150 кВт; - ток холостого хода Iхх = 0,5 % от номинального тока; - напряжение КЗ между обмотками Uвн = 35,7%, Uвс = 11 %, Uсн = 21,9%; Параметры годового графика нагрузки: - максимальная нагрузка на стороне СН Sс = 35 МВА; - максимальная нагрузка на стороне НН Sн = 15 МВА; - отношение минимальной нагрузки к максимальной, одинаковое для обмоток СН и НН, a = (Smin/Smax) = 0,5 Годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, одинаковое для обмоток СН и НН, Тм = 5500 ч Необходимо определить: Потери мощности и годовые потери энергии в трансформаторе. Экономический эффект равен Кэ = 0,06 кВт/кВ. Соотношение активной и реактивной составляющих в нагрузках можно принять одинаковым для обмотки СН и НН. Мощность всех трех обмоток трансформатора также равен. |
| 8 | Силовой трансформатор 220 кВ мощностью S = 40 МВА имеет следующие значения потерь мощности: - потери холостого хода Рх = 55 кВт; - потери КЗ Рвн = 220 кВт, Рвс = 152 кВт, Рсн = 90 кВт; - ток холостого хода Iхх = 1,1 % от номинального тока; - напряжение КЗ между обмотками Uвн = 22%, Uвс = 12,5 %, Uсн = 9,5%; Параметры годового графика нагрузки: - максимальная нагрузка на стороне СН Sс = 25 МВА; - максимальная нагрузка на стороне НН Sн = 15 МВА; - отношение минимальной нагрузки к максимальной, одинаковое для обмоток СН и НН, a = (Smin/Smax) = 0,3 Годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, одинаковое для обмоток СН и НН, Тм = 3000 ч Необходимо определить: Потери мощности и годовые потери энергии в трансформаторе. Экономический эффект равен Кэ = 0,06 кВт/кВ. Соотношение активной и реактивной составляющих в нагрузках можно принять одинаковым для обмотки СН и НН. Мощность всех трех обмоток трансформатора также равен. |
| 9 | Силовой трансформатор 110 кВ мощностью S = 40 МВА имеет следующие значения потерь мощности: - потери холостого хода Рх = 45 кВт; - потери КЗ Рвн = 207 кВт, Рвс = 177 кВт, Рсн = 150 кВт; - ток холостого хода Iхх = 0,6 % от номинального тока; - напряжение КЗ между обмотками Uвн = 17%, Uвс = 10,5 %, Uсн = 6%; Параметры годового графика нагрузки: - максимальная нагрузка на стороне СН Sс = 20 МВА; - максимальная нагрузка на стороне НН Sн = 10 МВА; - отношение минимальной нагрузки к максимальной, одинаковое для обмоток СН и НН, a = (Smin/Smax) = 0,4 Годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, одинаковое для обмоток СН и НН, Тм = 5500 ч Необходимо определить: Потери мощности и годовые потери энергии в трансформаторе. Экономический эффект равен Кэ = 0,06 кВт/кВ. Соотношение активной и реактивной составляющих в нагрузках можно принять одинаковым для обмотки СН и НН. Мощность всех трех обмоток трансформатора также равен. |
| 10 | Силовой трансформатор 110 кВ мощностью S = 16 МВА имеет следующие значения потерь мощности: - потери холостого хода Рх = 23 кВт; - потери КЗ Рвн = 100 кВт, Рвс = 123 кВт, Рсн = 74 кВт; - ток холостого хода Iхх = 1,0 % от номинального тока; - напряжение КЗ между обмотками Uвн = 17%, Uвс = 10,5 %, Uсн = 6%; Параметры годового графика нагрузки: - максимальная нагрузка на стороне СН Sс = 8 МВА; - максимальная нагрузка на стороне НН Sн = 5 МВА; - отношение минимальной нагрузки к максимальной, одинаковое для обмоток СН и НН, a = (Smin/Smax) = 0,3 Годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, одинаковое для обмоток СН и НН, Тм = 3000 ч Необходимо определить: Потери мощности и годовые потери энергии в трансформаторе. Экономический эффект равен Кэ = 0,06 кВт/кВ. Соотношение активной и реактивной составляющих в нагрузках можно принять одинаковым для обмотки СН и НН. Мощность всех трех обмоток трансформатора также равен. |
Задача 6. Расчет допустимости работы трансформатора в режиме перегруза по температуре верхних слоев масла
| Вариант | Задание |
| 1 | На ПС Деловой центр к установке и дальнейшей работы планируется выбрать ТДТН-40 000/110. Полная мощность нагрузки на Т1 – Sср = 40,5 МВА Коэффициент загрузки в нормальном режиме – Кзн = 0,52 Коэффициент загрузки в аварийном режиме – Кзав = 1,456 Провести расчет допустимости работы трансформатора по температуре верхних слоев масла. |
| 2 | На ПС Аэропорт-терминал к установке и дальнейшей работы планируется выбрать ТДТН-10 000/110. Полная мощность нагрузки на Т1 – Sср = 10,779 МВА Коэффициент загрузки в нормальном режиме – Кзн = 0,55 Коэффициент загрузки в аварийном режиме – Кзав = 1,509 Провести расчет допустимости работы трансформатора по температуре верхних слоев масла. |
| 3 | На ПС ГВФ к установке и дальнейшей работы планируется выбрать ТДТН-16 000/110. Полная мощность нагрузки на Т1 – Sср = 16,8 МВА Коэффициент загрузки в нормальном режиме – Кзн = 0,54 Коэффициент загрузки в аварийном режиме – Кзав = 1,5 Провести расчет допустимости работы трансформатора по температуре верхних слоев масла. |
| 4 | На ПС Кооперативная к установке и дальнейшей работы планируется выбрать ТДТН-25 000/110. Полная мощность нагрузки на Т1 – Sср = 26 МВА Коэффициент загрузки в нормальном режиме – Кзн = 0,58 Коэффициент загрузки в аварийном режиме – Кзав = 1,509 Провести расчет допустимости работы трансформатора по температуре верхних слоев масла. |
| 5 | На ПС Звезда к установке и дальнейшей работы планируется выбрать ТРДЦТН-16 000/110. Полная мощность нагрузки на Т1 – Sср = 16,9 МВА Коэффициент загрузки в нормальном режиме – Кзн = 0,58 Коэффициент загрузки в аварийном режиме – Кзав = 1,51 Провести расчет допустимости работы трансформатора по температуре верхних слоев масла. |
| 6 | На ПС Новая к установке и дальнейшей работы планируется выбрать ТДТН-10 000/110. Полная мощность нагрузки на Т1 – Sср = 10,9 МВА Коэффициент загрузки в нормальном режиме – Кзн = 0,53 Коэффициент загрузки в аварийном режиме – Кзав = 1,498 Провести расчет допустимости работы трансформатора по температуре верхних слоев масла. |
| 7 | На ПС ЮМР к установке и дальнейшей работы планируется выбрать ТДТН-40 000/110. Полная мощность нагрузки на Т1 – Sср = 40,79 МВА Коэффициент загрузки в нормальном режиме – Кзн = 0,55 Коэффициент загрузки в аварийном режиме – Кзав = 1,509 Провести расчет допустимости работы трансформатора по температуре верхних слоев масла. |
| 8 | На ПС Рудная к установке и дальнейшей работы планируется выбрать ТРДЦТН-16 000/110. Полная мощность нагрузки на Т1 – Sср = 16,79 МВА Коэффициент загрузки в нормальном режиме – Кзн = 0,57 Коэффициент загрузки в аварийном режиме – Кзав = 1,5 Провести расчет допустимости работы трансформатора по температуре верхних слоев масла. |
| 9 | На ПС Горький к установке и дальнейшей работы планируется выбрать ТДТН-32 000/110. Полная мощность нагрузки на Т1 – Sср = 33 МВА Коэффициент загрузки в нормальном режиме – Кзн = 0,56 Коэффициент загрузки в аварийном режиме – Кзав = 1,51 Провести расчет допустимости работы трансформатора по температуре верхних слоев масла. |
| 10 | На ПС Славянка к установке и дальнейшей работы планируется выбрать ТДТН-25 000/110. Полная мощность нагрузки на Т1 – Sср = 25,8 МВА Коэффициент загрузки в нормальном режиме – Кзн = 0,55 Коэффициент загрузки в аварийном режиме – Кзав = 1,5 Провести расчет допустимости работы трансформатора по температуре верхних слоев масла. |
Варианты к модулю 2
