Эффективное использование силовых трансформаторов может снизить стоимость электроэнергии
Ученые Томского политехнического университета и Университета Гренобль Альпы (Франция) предложили более точный способ оценки нагрузочной способности силовых трансформаторов.
Стоимость силового трансформатора может достигать нескольких сотен миллионов рублей, что делает его одним из самых дорогих элементов электрической сети. Поэтому энергетики стремятся использовать нагрузочную способность трансформаторов в полном объеме.
Предложенный политехниками метод может помочь эксплуатировать трансформаторы ближе к их реальному тепловому пределу. Это позволит операторам управлять энергосистемой с большей пропускной способностью, сетевым компаниям отсрочить инвестиции на замену трансформаторов, а конечным потребителям пользоваться более дешевой электроэнергией.
«Номинальная мощность большинства типов трансформаторов рассчитана на температуру наружного воздуха +20 ℃. Однако температура наружного воздуха непостоянна и меняется в течение дня, месяца, года. Из-за этого фактическая допустимая нагрузка трансформатора может быть как выше, так и ниже его номинальной мощности. В обоих случаях допустимая нагрузка должна соответствовать четырем ограничениям: току трансформатора, температуре наиболее нагретой точки обмотки, температуре масла в верхней части трансформатора и термическому износу изоляции. Существующие методы оценки допустимой нагрузки не учитывают все эти ограничения одновременно, а также допустимую кратковременную перегрузку трансформаторов в нормальном режиме», — поясняет соавтор статьи, аспирант ТПУ и Университета Гренобль Альпы Ильдар Даминов.
Политехники предложили метод, благодаря которому по предельным значениям тока, температур обмотки и масла можно рассчитать всю область допустимых нагрузок. При этом, кроме паспортных данных, для ее определения достаточно знать только температуру воздуха. Это позволяет определять длительно допустимые нагрузки и допустимые кратковременные перегрузки трансформаторов с учетом практически всех возможных графиков нагрузок.
Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Electrical Power & Energy Systems (IF: 3,588, Q1).