Straty mocy w transformatorach energetycznych ... - Elektroenergetyka

nością obniżenia maksymalnych wartości mocy pozornych przesyłanych
przez stacyjne transformatory energetyczne. To obniżenie
mocy wiąże się z występowaniem dodatkowych strat wynikających
z istnienia wyższych harmonicznych prądu, napięcia i strumieni
magnetycznych rozproszenia.
Na podstawie przeprowadzonych pomiarów napięć i prądów, po
analizie zawartości harmonicznych tych przebiegów i wyznaczeniu
wartości współczynników obniżających moc transformatorów,
stwierdzono, że w typowych transformatorach energetycznych
stacji WN/SN wpływ odkształcenia napięcia zasilającego
jest pomijalny, a znaczenie ma jedynie stopień deformacji prądu
obciążenia tj. obecność wyższych harmonicznych prądu. Dla
małych wartości THD I
(w przypadku maszyny wyciągowej porównywalne
z THD U
, natomiast dla pieca łukowego w końcowej
fazie roztapiania) zmniejszenie mocy przejściowej analizowanych
transformatorów wyniosło tylko około 1%, gdyż dodatkowe
nagrzewanie transformatorów wywołane przez wzrost
strat wiroprądowych od wyższych harmonicznych jest w tym
przypadku niewielkie. Natomiast wartość wskaźnika wyższych
harmonicznych prądu THD I
= 35% generowanych przez odbiory
linii walcowniczej miedzi powoduje ograniczenie dopuszczalnego
prądu obciążenia prawie o 17% w stosunku do nominalnej
wartości skutecznej strony wtórnej transformatora.
Literatura
[1] Baggini A. (red): Handbook of Power Quality. John Wiley & Sons, Ltd. England
2008.
[2] Carpinelli G., Caramia P., Di Vito E., Losi A., Verde P.: Probabilistic evaluation
of the economical damage due to harmonic losses in industrial energy system.
IEEE Transaction in Power Delivery, Vol.11 No 2., April, 1996, 1021-1031.
[3] Desmet J., Delaere G.: „Harmoniczne. Dopuszczalna obciążalność i dobór
transformatorów do pracy z prądem odkształconym. Jakość zasilania – poradnik
cz. 3.5.2”, Polskie Centrum Promocji Miedzi, Wrocław 2005.
[4] IEEE Std C57.110-2008 IEEE Recommended Practice for Establishing Liquid-
Filled and Dry-Type Power and Distribution Transformer Capability When
Supplying Nonsinusoidal Load Currents.
[5] Hanzelka Z.: „Jakość energii elektrycznej. Część 4. Wyższe harmoniczne
napięć i prądów”, http://twelvee.com.pl/pdf/Hanzelka/cz_4_pelna.pdf.
[6] Hołdyński G., Skibko Z.: „Problemy związane z eksploatacją transformatorów
energetycznych zasilających odbiorniki nieliniowe”, „Wiadomości Elektrotechniczne”
nr 5/2010, ss. 32-35.
[7] Jagieła K., Rak J., Kępiński M.: „Wybrane parametry określające jakość
pobieranej energii elektrycznej przez odbiory elektroenergetyczne dużej
mocy”, „Śląskie Wiadomości Elektryczne” nr 5/99, ss. 3-8.
[8] Jagieła K., Rak J., Kępiński M.: „Ocena jakości energii elektrycznej pobieranej
przez wybrane odbiory zainstalowane w kopalniach miedzi „RUD-
NA” i „LUBIN” KGHM „Polska Miedź” S.A.”, opracowanie niepublikowane
Nr UPZ-8/99 ZUPW Kazimierz Jagieła, Częstochowa, 11.1999.
[9] Jagieła K., Rak J., Kępiński M.: „Wskaźniki THD dla tyrystorowego układu napędowego
maszyny wyciągowej”, czasopismo naukowo-techniczne „Mechanizacja
i Automatyzacja w Górnictwie”, Katowice 2000, Nr 6/355, ss. 9-13.
[10] Jagieła K., Rak J., Kępiński M.: „Ocena jakości energii elektrycznej pobieranej
przez urządzenia technologiczne Huty Miedzi CEDYNIA”, opracowanie niepublikowane
Nr PEA/5797/2000 ZUPW K. Jagieła. Częstochowa, 01.2001.
[11] Jagieła K., Gała M., Rak J., Kępiński M., Dyner K.: „Weryfikacja strat energii
elektrycznej na ciągu zasilania pieca łukowego po wymianie przekładników
napięciowych”, opracowanie niepublikowane Nr UPZ-6/HSCz/03 ZUPW
K. Jagieła. Częstochowa, 10.2003.
[12] Jagieła K., Sawicki A., Gała M., Rak J., Kępiński M., Sosiński R.: „Pomiary
pieca łukowego w aspekcie poboru energii elektrycznej z uwzględnieniem
impedancji łuku dla optymalizacji parametrów procesu wytapiania stali”,
opracowanie niepublikowane Nr UPZ-2/HSCz/9/05 ZUPW K.Jagieła. Częstochowa,
07.2005
[13] Jezierski E.: „Transformatory”, WNT, Warszawa 1983.
[14] Kuśmierek A.: „Współczynnik obciążenia transformatora zasilającego odbiorniki
nieliniowe i jego pomiar”, „Przegląd Elektrotechniczny” Nr 6/2004
ss. 636-638.
[15] PN-EN 50464-3:2010 Transformatory rozdzielcze trójfazowe, olejowe,
50 Hz o mocy od 50 kVA do 2500 kVA i najwyższym napięciu urządzenia nie
przekraczającym 36 kV -- Część 3: Wyznaczanie mocy znamionowej transformatora
obciążonego prądami niesinusoidalnymi.
[16] Rak J.: “Influence of AC arc furnace on parameters of industrial mediumvoltage
network” Proceedings “Electrical Power Quality and Utilisation”
EPQU’99, Kraków 1999, 315-322.
[17] Rak J., Gała M., Jagieła K., Kępiński M.: „Analiza obciążenia i strat w transformatorach
przekształtnikowych układów napędowych”, „Zeszyty Problemowe-Maszyny
Elektryczne”, Nr 89/2011, Katowice, ss. 139-147.
nr 3 (9) | 2011
55