UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI

FACULTATEA DE INSTALATII

PROIECT

REDUCEREA PIERDERILOR IN POSTURILE TRAFO

Profesor coordonator ,  Cursant ,

CUPRINS

TEMA PROIECT

REDUCEREA PIERDERILOR TEHNOLOGICE IN POSTURILE TRAFO PRIN INCARCAREA EFICIENTA A ACESTORA

BIBLIOGRAFIE

Procedura de determinare a corectiilor cantitatilor de energie electrica in cazul in care punctul de masurare difera de punctul de decontare - Cod ANRE

FORMULE UTILIZATE

a)    factorul de putere se determina pe baza relatiei:

(1)

b)   puterea medie activa:

(kW) (2)

c)    puterea maxima aparenta se calculeaza cu relatia:

(kVA) (3)

d)    puterea medie aparenta:

(kVA) (4)

e)    durata de utilizare a sarcinii maxime:

(h) (5)

f)      durata de calcul al pierderilor:

(h) (6)

unde este coeficientul de umplere a graficului de sarcina, S_m se determina conform relatiei (3), p = (0,15 0,30), pentru retelele de distributie se adopta, in general, p = 0,2

(3) Pentru cazul unui consumator de tip industrial cu activitate in mai multe schimburi, facturat in tarif monom, din datele prezentate in tabel se determina urmatoarele marimi:

a)      durata de utilizare a sarcinii maxime: T_sm (h)

b)      durata de calcul al pierderilor:  t (h)

c)      factorul de putere: conform relatiei (1)

d)      puterea maxima activa:

(kW)  (7)

e)      puterea maxima aparenta: conform relatiei (3).

In cazul in care elementul cu pierderi, situat intre punctul de masurare si punctul de decontare, este un transformator, se vor utiliza urmatorii parametri specifici:

f)        puterea nominala, S_n (kva);

g)      pierderile de mers in gol, P₀ (kW);

h)      pierderile in scurtcircuit, P_sc (kW);

i)        curentul de mers in gol, i₀ (%);

j)        tensiunea de scurtcircuit, u_sc (%).

Art. 1.    - (1) Pentru cazul in care transformatorul se afla pe o cale de alimentare a unui consumator final, pierderile constante de energie, cand transformatorul se afla sub tensiune perioada de timp T_f, se determina cu relatiile:

a)    pierderile de energie electrica activa:

(kWh)  (8)

b)    pierderile de energie electrica reactiva:

(kvarh)  (9)

(2) Pierderile variabile de energie, cand un transformator in situatia de la alin. (1) este in sarcina, se determina cu relatiile:

a)    pierderile de energie electrica activa:

(kWh)  (10)

b) pierderile de energie electrica reactiva:

(kvarh)  (11)

(3) Pierderile totale de energie se determina prin insumarea pierderilor constante si variabile, calculate cu relatile (8) - (11):

(kWh)  (12)

(kvarh)  (13)

DETERMINARE PIERDERI

Utilizind formula (13) si inlocuind expresiile ΔE_ac cu formula (8) si ΔE_av cu formula (10) va rezulta urmatoarea formula pentru ΔE_a

Inlocuind expresia lui Sm cu formula (3) si a lui cu formula (6) va rezulta pentru ΔE_a urmatoarea expresie :

Inlocuind expresia lui k_u cu formula (6) va rezulta pentru ΔE_a urmatoarea expresie :

Inlocuind expresia lui S_med cu formula (3) si a lui S_m cu formula (4) va rezulta pentru ΔE_a urmatoarea expresie :

Inlocuind expresia lui P_med cu formula (2) si a lui P_m cu formula (7) va rezulta pentru ΔE_a urmatoarea expresie :

Introducand T_f in paranteza patrata si scotand pe T_sm factor comun din paranteza patrata va rezulta pentru ΔE_a urmatoarea expresie :

Expresia lui ΔE_a din formula (14) va fi folosita pentru determinarea pierderilor in transformatoare considerand ca este o functie de 3 variabile:

P_m , cosφ si T_sm .

Calculul pierderilor de putere se va efectua considerand :

T_f = 8760 ore - 1 an

T_sm de la 0 - 7000

P_m de la 0 - Sn

Cos φ - 0.5 reactiv , 0.8 normal , 0.95 inductiv

S_n de la 100 - 1600

p = 0.2

datele posturilor de transformare din tabelul de mai jos

Datele posturilor de transformare medii :

DETERMINARE PIERDERI ENERGIE ACTIVA VARIABILE POST TRAFO DE 100 KVA

Utilizand formula (14) vom determina pentru un post de 100 KVA pe perioada unui an urmatoarele pierderi de energie activa variabile :

Pt cosφ = 0.5

Pt cosφ = 0.8

Pt cosφ= 0.95

Unde : Pm (KW) reprezinta puterea maxima absorbita

T_sm - durata de pierderi maxima (h)

DETERMINARE PIERDERI ENERGIE ACTIVA VARIABILE POST TRAFO DE 160 KVA

In mod similar vom determina pierderile de energie activa variabile pentru un post de 160 KVA :

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

DETERMINARE PIERDERI ENERGIE ACTIVA VARIABILE POST TRAFO DE 250 KVA

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

DETERMINARE PIERDERI ENERGIE ACTIVA VARIABILE POST TRAFO DE 400 KVA

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

DETERMINARE PIERDERI ENERGIE ACTIVA VARIABILE POST TRAFO DE 630 KVA

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

DETERMINARE PIERDERI ENERGIE ACTIVA VARIABILE POST TRAFO DE 1000 KVA

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

DETERMINARE PIERDERI ENERGIE ACTIVA VARIABILE POST TRAFO DE 1600 KVA

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

ANALIZA PIERDERILOR IN TRANSFORMATOARE

DETERMINAREA PIERDERILOR COMPARAND POSTUL DE 100 KVA CU 160 KVA

Considerand doua posturi de 100 KVA si de 160 KVA incarcate cu puteri de la 0-100 KVA folosind formula (14) si efectuand diferenta intre cele doua pierderi dupa formula :

Pt cosφ=0.5

se observa ca in acest caz in care P+1= 160 si P=100 pentru anumite valori ale lui Pm si Tsm pierderile in postul de 160 KVA sunt mai mari decat pierderile in postul de 100 KVA ( valorile din tabelul de mai sus negative ) . Pentru aceste valori ale lui Pm si Tsm in care valorile sunt negative este eficienta schimbarea postului de 100 KVA cu unul de 100 KVA . Valorile negative din tabel corespund valorilor din grafic aflate sub axa orizontala .

Pt cosφ=0.8

In mod similar se calculeaza diferenta de pierderi intre postul de 160 KVA si 100 KVA pentru un cosφ=0.8 .

Pt cosφ=0.95

DETERMINAREA PIERDERILOR COMPARAND POSTUL DE 160 KVA CU 250 KVA

Folosind aceeasi formula

In care P+1=250 KVA si P=160 KVA vor rezulta urmatoarele diferente de pierderi :

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

DETERMINAREA PIERDERILOR COMPARAND POSTUL DE 250 KVA CU 400 KVA

Folosind aceeasi formula

In care P+1=400 KVA si P=250 KVA vor rezulta urmatoarele diferente de pierderi :

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

DETERMINAREA PIERDERILOR COMPARAND POSTUL DE 400 KVA CU 630 KVA

Folosind aceeasi formula :

In care P+1=630 KVA si P=400 KVA vor rezulta urmatoarele diferente de pierderi :

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

DETERMINAREA PIERDERILOR COMPARAND POSTUL DE 630 KVA CU 1000 KVA

Folosind aceeasi formula :

In care P+1=1000 KVA si P=630 KVA vor rezulta urmatoarele diferente de pierderi

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

DETERMINAREA PIERDERILOR COMPARAND POSTUL DE 1000 KVA CU 1600 KVA

Folosind aceeasi formula :

In care P+1=1600 KVA si P=1000 KVA vor rezulta urmatoarele diferente de pierderi

Pt cosφ=0.5

Pt cosφ=0.8

Pt cosφ=0.95

CONCLUZII :

se observa ca din punct de vedere al reducerii pierderilor de energie electrica , prin schimbarea transformatoarelor de putere mai mica cu altele mai mari analizate , se obtin reduceri numai pentru transformatoarele supraincarcate .

reduceri ale pierderilor se obtin numai pentru k _M > 0.5

pierderile de energie electrica sunt direct proportionale cu T_sm pierderile fiind direct proportionale cu cresterea T_{sm .}

pierderile de energie electrica sunt invers proportionale cu cosφ acestea crescand cu scaderea cosφ .

se confirma faptul ca exploatarea eficienta a posturilor trafo este la incarcari pana la 70 % din puterea acestuia .

pentru eficienta economica a inlocuirii transformatoarelor se recomanda sa se examineze cazurile in care pe perioada de exploatare k _M nu se incadreaza in limitele specificate in Normativ de inlocuire a transformatoarelor exemplificate in tabelul de mai jos .