Для электроснабжения потребителей в настоящее время в сетевых компаниях используется большое количество трансформаторов. Общее количество трансформаторных подстанций, находящихся в эксплуатации по всей России, составляет 461864 ед., в т. ч.: напряжением 110–220 кВ – 6884 ед.; напряжением 35 кВ – 7304 ед.; напряжением 6–20 кВ – 447676 ед. Из-за большого количества работающих трансформаторов их вклад в суммарные технические потери электроэнергии достаточна велик. Именно поэтому задача определения оптимального количества работающих трансформаторов остается актуальной в настоящее время.
Цель работы заключается в анализе экономичности работы трансформаторов на подстанциях 35 кВ и выше с точки зрения потерь.
Объект исследования – подстанции 35 кВ и выше, пяти филиалов АО «Дальневосточная распределительная сетевая компания» («Амурские электрические сети», «Приморские электрические сети», «Хабаровские электрические сети», «Электрические сети ЕАО», «Южно-Якутские электрические сети»).
Снижение потерь электроэнергии в сетях является частью общей задачи повышения экономичности работы энергосистем.
На рис. 1 изображена структура мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях и их связь с мероприятиями по повышению экономичности работы энергосистемы [1].
Важным мероприятием по снижению потерь мощности и электроэнергии являются своевременное отключение, вывод в резерв трансформаторов при снижении их нагрузок на достаточно длительный период и включении трансформаторов при росте нагрузок.
Для определения целесообразности отключения одного из трансформаторов, работающих на общую нагрузку, необходимо использовать критерий оптимальности. Таким критерием может быть минимум потерь мощности или электроэнергии за рассматриваемый период.
Определим, при какой ожидаемой электрической нагрузке трансформатора целесообразно его отключить, используя в качестве критерия оптимальности минимум потерь активной мощности.
Для трансформаторов, имеющих одинаковую номинальную мощность Sном и работающих параллельно на общую нагрузку, условием равенства потерь активной мощности при включении n и (n – 1) трансформаторов является выражение [3]: