Como determinar modos econômicos de uso de transformadores de subestações de dois transformadores

O artigo examina a metodologia para a escolha de um modo econômico de operação de uma subestação de dois transformadores, incluindo um ou dois transformadores em operação (dependendo da carga).

O número de transformadores incluídos é determinado pela condição que garante a perda mínima de potência nesses transformadores quando operando de acordo com um determinado cronograma de carga.

As perdas de potência em um transformador são a soma das perdas no núcleo de aço (perdas sem carga) e as perdas nos enrolamentos do transformador (perdas por curto-circuito). As perdas no aço do núcleo não dependem da carga do transformador, e as perdas nos enrolamentos variam proporcionalmente ao quadrado da carga (potência S ou corrente I). Os dados de classificação para este tipo de transformador fornecem o valor da perda de curto-circuito na carga nominal.

As perdas totais de potência em um transformador na carga S são determinadas pela relação:

onde S é a carga especificada; Sn — potência nominal do transformador.

Essa dependência tem a forma mostrada na figura (curva 1).

As perdas totais em dois transformadores do mesmo tipo com uma carga comum S são determinadas pela relação:

A dependência tem a forma mostrada na figura (curva 2). Quando o valor de Sgr. (limitação de potência) as perdas de potência em um transformador e em dois transformadores ligados ao mesmo tempo são iguais.

O valor de Sgr. pode ser obtido pela fórmula:

O valor de Sgr é de grande importância prática, pois permite escolher o modo ótimo de operação da subestação transformadora. Em carga S menor que Sgr, recomenda-se operar com um transformador conectado, quando S for maior que Sgr, recomenda-se conectar dois transformadores. Ao mesmo tempo, um mínimo de perdas de energia e energia é alcançado. O efeito da redução das perdas de potência pode ser estimado determinando a diferença nas perdas para a carga S quando um e dois transformadores são incluídos.

Dependência das perdas de potência na carga quando um e dois transformadores estão conectados