Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.311.212(072)

The principle of the optimal load of transformers by the minimum of reduced costs

Tadevosyan G. M. PhD of technical sciences, associate professor, lecturer, National Agrarian University, city of Yerevan, Armenia
Manukyan P. S. PhD of technical sciences, associate professor, lecturer, National Polytechnic University, city of Yerevan, Armenia
Khachatryan M. L. graduate student, Research Institute of Energy, city of Yerevan, Armenia

In the present article the task to choose optimal load of a transformer by the minimum of energy losses and summary annual reduced costs over transmitting rated capacity of a transformer.

Потери мощности в силовом трансформаторе (кВт), в зависимости от его номинальной мощности [1–4]

где: ΔPх – потери мощности холостого хода (кВт);

ΔPн – потери мощности в обмотках высшего и низшего напряжений (кВт);

β – коэффициент загрузки трансформатора;

Sр – расчетная мощность (кВА);

Sн – номинальная мощность (кВА).

Для определения оптимальной загрузки трансформатора по минимуму потерь мощности в существующей литературе применяется принцип максимума КПД. Для получения оптимального коэффициента мощности трансформатора по минимуму потерь мощности представим выражение (1) в относительных единицах от передачи расчетной мощности (кВт/кВА).

Приравнивая производную функции (4) от коэффициента загрузки к нулю, получим условие оптимальной загрузки трансформатора по минимуму потерь мощности.

Так как для стандартных трансформаторов соотношение потерь холостого хода и короткого замыкания лежит в пределах 0,2÷0,3 [4, 6, 7], то оптимальные коэффициенты загрузки при передаче расчетной мощности будут соответственно равны 0,45÷0,55.

Стоит заметить, что выражение (7) для определения оптимальной загрузки трансформатора отвечает минимуму потерь мощности, но не отвечает минимуму потерь электроэнергии из-за неравномерности годового графика нагрузки трансформатора. В действительности имеется большое расхождение между продолжительностью потерь холостого хода и временем максимальных потерь энергии. Ниже предлагается методика определения оптимальной загрузки трансформатора в зависимости от продолжительности холостого хода и времени максимальных потерь.

С учетом вышесказанного потери энергии в трансформаторе в зависимости от коэффициента загрузки

где: T – годовое число часов работы трансформатора (ч);

τ – число часов максимальных потерь (ч).

Потери энергии в относительных единицах от передаваемой расчетной мощности ((кВт∙ч)/кВА):

Приравнивая производную функции (11) от коэффициента загрузки к нулю, получим условие оптимальной загрузки трансформатора по минимуму потерь энергии.

For citation:
Tadevosyan G. M., Manukyan P. S., Khachatryan M. L., The principle of the optimal load of transformers by the minimum of reduced costs. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт №9 2019. 2019;9.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: