Як визначити економічно вигідні режими використання трансформаторів двотрансформаторних підстанцій

У статті розглядається методика вибору економного режиму експлуатації двохтрансформаторної
підстанції, включаючи в роботу (залежно від навантаження) один або два трансформатора.

Число включених трансформаторів визначається умовою, що забезпечує мінімум втрат потужності в цих трансформаторах при роботі їх з даного графіку навантажень.

Втрати потужності в трансформаторі складаються з втрат в стали сердечника (втрати холостого ходу) і втрат в обмотках трансформатора (втрати короткого замикання). Втрати в стали сердечника не залежить від навантаження трансформатора, а втрати в обмотках змінюються пропорційно квадрату навантаження (потужності S або струму I). У паспортних даних для даного типу трансформатора наводиться значення втрат
короткого замикання для номінального навантаження.

Сумарні втрати потужності в одному трансформаторі при навантаженні S
визначаються залежністю:

де S - дана навантаження;
S н - номінальна потужність трансформатора.

Ця залежність має вигляд, показаний на малюнку (крива 1).

Сумарні втрати в 2-ух однотипних трансформаторах при загальному навантаженні S
визначаються залежністю:

Залежність має вигляд, показаний на малюнку (крива 2). При значенні Sгр. (Гранична потужність) втрати потужності в одному трансформаторі і 2-ух відразу включених виявляються рівними.

Величину Sгр. можна отримати за формулою:

Величина Sгр має важливе практичне значення, тому що дозволяє обрати оптимальний режим експлуатації трансформаторної підстанції. При навантаженнях S
менше Sгр доцільна робота при включенні 1-го трансформатора, при S
більше Sгр доцільно включати два трансформатора. При цьому досягається мінімум втрат потужності і енергії. Оцінити ефект від зниження втрат потужності можна, визначивши різницю втрат для навантаження S
при включенні 1-го і 2-ух трансформаторів.

Залежність втрат потужності від навантаження при включенні 1-го і 2-ух трансформаторів