Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов (стр. 23 )

При пользовании табл. 4.2 следует иметь в виду нелинейный характер зависимости числа ударных толчков п от кратности Z. Поэтому, например, при числе ударных толчков 12 в сутки следует помнить, что 12 ближе к 10, чем к 1000.

Коэффициент размаха колебаний мощности изменяется при увеличении числа ДСП в группе следующим образом:

Число ДСП	2	3	4	5	6
Значение коэффициента kп	1,19	1,31	1,41	1,5	1,57

Размах колебаний мощности единичной ДСП

ΔSп >kЭКС SТР

где kЭКС = 2 — кратность тока мощности эксплуатационного короткого замыкания.

Выбор мощности силового трансформатора SТР для группы ДСП с одинаковой номинальной мощностью SНОМ более 25 MB-А до 100 MB·А определяется формулой

1,1 SТР≥Δ SN

где 1,1 — кратность Z из табл. 4.2.

Выбор мощности силового трансформатора SТР для группы ДСП с одинаковой номинальной SНОМ мощностью более 100 MB ·А осуществляется с учетом систематических ударных толчков мощности, превышающих номинальную мощность трансформатора SТР. НОМ которые необходимо согласовывать с заводом-изготовителем.

Выбор мощности силового трансформатора SТР для группы ДСП с одинаковой номинальной мощностью 5аоы при наличии специальных трансформаторов с коэффициентом перегрузки (3 по пиковой мощности определяется формулой

β

Выбор мощности силового трансформатора SТР для группы ДСП с различной номинальной мощностью SНОМ определяется выражением

где Sn max — максимальная мощность ДСП в группе.

Прогнозируемые значения размахов колебаний мощности ДСП, определяющие ударные толчки нагрузки последних, во многом определяют технические решения при проектировании систем электроснабжения предприятий с электросталеплавильным производством.

При оценке размахов колебаний мощности ДСП рекомендуется учитывать вероятностный характер совпадения режимов расплавления печей. Экспериментальными исследованиями установлено, что вероятность совпадения режимов расплавления у т ДСП, из их общего числа, равного п, распределяется по биноминальному закону:

(4.5)

где— число сочетаний из n элементов по т;

(4.6)

где tp — суммарная продолжительность работы единичной ДСП в режиме расплавления; Т — период работы единичной ДСП.

Обработка статистических данных показала, что гистограммы размахов колебаний токов ДСП (и, следовательно, размахов колебаний мощности) могут быть аппроксимированы экспоненциальным, а в ряде случаев и нормальным законом, причем размах колебаний с вероятностью не ниже 0,95 не превосходит номинального тока (мощности) печного трансформатора.

Если среднее значение размахов колебаний мощности единичной ДСП равно AS, а среднеквадратичное отклонение размахов колебаний равно а, то при использовании нормального закона значения размахов колебаний мощности ДСП, определяемые с Достаточно большой вероятностью их непревышения, будут меньше Тех же величин, определенных по экспоненциальному закону. Например, с вероятностью 0,95 размах колебаний мощности ДСП, определяемый по нормальному закону, , а по экспоненциальному закону

Те же величины, определенные с вероятностью непревышения 0,99, равны Значения а определяются на основе обычных представлений математической статистики.

Таким образом, использование экспоненциального закона обеспечивает гарантированную оценку верхней границы размахов колебаний мощности ДСП.

Переходя к определению параметров экспоненциального распределения, отметим, что они характеризуются значительным разбросом своих значений и зависят как от технологических факторов, так и от мощности ДСП. Однако для определения верхней границы возможных размахов колебаний мощности целесообразно принять экспоненциальную функцию распределения вероятности вида

(4.7)

где— относительное значение размаха колебаний мощности единичной ДСП; — абсолютное значение размаха колебаний мощности; — номинальная мощность печного трансформатора; у — параметр распределения.

Установлено с вероятностью не ниже 0,95, что размах колебаний не превосходит, т. е. при φ = 1 в (4.7) значение 0,95, откуда

γ>3.

Подставив у в (4.7), получили функцию распределения

и соответствующую ей плотность распределения f = 3e-3φ

При наличии п ДСП с вероятностями, определяемыми (4.5), одновременно в режиме расплавления находится т ДСП, а результирующий размах колебаний определяется суммой размахов колебаний т этих печей.

При экспоненциальном распределении вероятностей некоторой случайной величины распределение вероятностей суммы т таких величин подчинено закону Эрланга т-порядка с функцией распределения

Поскольку значение т само является случайной величиной, то по формуле полной вероятности функция распределения размаха колебаний мощности п ДСП

(4.8)

Для расчета по (4.8) необходима информация о значениях вероятности по (4.6). При оценке верхней границы размаха колебаний мощности ДСП следует принимать р = 0,5. Таким образом, по (4.8) можно определить размах колебаний мощности ДСП при любой вероятности их непревышения.

Для выбора мощности трансформаторов ГПП по условию динамической устойчивости вероятность размаха колебаний следует принимать равной вероятности, соответствующей непревышению эксплуатационного тока короткого замыкания.

Проведенные расчеты для различного числа п показали, что если с вероятностью р значение размаха колебаний мощности единичной ДСП не превышает , то для п ДСП при той же вероятности размах колебаний мощности

т. е. значение kn = является коэффициентом увеличения размаха колебаний мощности для п ДСП.

Для р = 0,95 был получен коэффициент kn = что является, очевидно, частным случаем рассмотренной выше задачи.

Таким образом, мощность трансформатора для питания группы ДСП

где

4.6. Контроль состояния трансформатора

Любой силовой трансформатор эксплуатируется годами (известны случаи работы трансформатора в течение 40 и более лет) в самых различных режимах и при разных внешних воздействиях. Это разнообразие не может быть представлено аналитически. Необходима некоторая система оценки состояния трансформатора, организованная на предприятии.

Внешние исследования силовых трансформаторов проводятся в пределах, оговоренных нормативно-технической и конструкторской документацией. Однако опыт эксплуатации определяет необходимость оценки изношенного оборудования в следующих случаях:

когда близок или наступил срок окончания эксплуатации согласно «Системе технического обслуживания и ремонта»;

если из-за интенсивной работы происходит физический износ;

когда имеет место амортизационный или моральный износ.

В этих случаях возникает необходимость предварительной оценки состояния изношенного электрооборудования для разработки плана достаточно эффективных методов дальнейших испытаний или Мероприятий по поддержке функционирования электрооборудования. Приведем некоторые приемы, позволяющие оценивать изношенное оборудование.

Внешние исследования включают в себя: контроль показаний измерительных приборов; проверку уровня, давления, температуры и цвета масла; взятие проб масла; проверку исправности средств сигнализации, защиты, автоматики и газового реле; визуальный контроль поверхностей вводов и изоляторов, ошиновки, кабелей и контактных соединений.

Исследования осуществляются осмотром, простейшими и специальными приборами. Наиболее эффективен тепловизорный контроль, включающий в себя термографию. Опыт эксплуатации свидетельствует, что выявить начало развития одного из основных дефектов высоковольтных вводов — отложение металлосодержащих коллоидных частиц на фарфоре — позволяет обнаружение зоны повышенного (на 1...2°С) нагрева, возникающей при появлении даже незначительных полос осадка.

Термография производится в процессе эксплуатации, когда обнаруживается та или иная аномалия и делаются предположения о возможных неисправностях, например:

локальные нагревы на стенках бака силового трансформатора, могут возникать из-за разрушения изоляции шпилек или обрыва шинок заземления;