CC BY
854 Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal) #5(45), 2019 SMI
2. Применение абсолютно чистой охлаждающей жидкости в СЖО автотранспортных двигателей практически невозможно, потому, что всегда будут существовать эксплуатационные условия, способствующие образованию загрязнений.
3. Суспензия антифриза с твердыми частицами загрязнений представляет собой по сути абразив, действующий на внутреннюю поверхность элементов системы охлаждения, что может быть весьма опасным и приводить к выходу этих элементов из строя. В связи с этим в составе автотранспортных средств должны быть использованы высокоэффективные фильтры охлаждающей жидкости, удаляющие эти загрязнения из потока.
Список литературы
1. Системы охлаждения поршневых ДВС: монография / И.Е. Иванов и др. - М.: МАДИ, 2015. - 168 с.
2. Системы охлаждения тракторных и автомобильных двигателей. Конструкция, теория, проектирование /А.И. Якубович и др. - Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2014. - 473 с.
3. Руководство по продуктам для системы охлаждения. - Cummins Filtration, 2009. - 8 с.
4. Engine cooling. - Behr Hella Service GmbH., 2008, 52 pp.
5. Engine Liquid Filtration. - Minneapolis: Donaldson Company Inc., 2014, 156 pp.
6. Eaton E.R., Duvnjak E. Examinations of Extended Life Heavy Duty Engine Coolant Filters // SAE Pap. 2004-01-0157. 10 pp.
7. Драгомиров С.Г. и др. Высокоэффективная фильтрация охлаждающей жидкости - новое пер-
УДК 621.317
спективное направление совершенствования транспортных двигателей. - Разработка и производство двигателей и других агрегатов и систем с применением информационных технологий. - М.: Издат. Дом «Научная библиотека», 2015. - 315 с.
8. Патент РФ на изобретение № 2625891 «Гидроциклонное устройство для очистки от твердых частиц загрязнений охлаждающей жидкости поршневых двигателей // Драгомиров С.Г., Драгомиров М.С., Эйдель П.И., Гамаюнов А.Ю., Селиванов Н.М. - 2017. - 10 с.
9. Борисов Г.А., Маслова Л.А. Повышение коррозионной стойкости конструктивных материалов системы охлаждения автотракторных двигателей / Г.А. Борисов, Л.А.Маслова // Вестник Рязанского государственного агро-технического университета. - 2011. - №2(10). - С.51-56
10. Ярославцева О.В. Коррозия и защита металлов / О. В. Ярославцева, Т. Н. Останина, В. М. Рудой, И. Б. Мурашова // Екатеринбург: Изд-во Уральского федерального ун-та, 2015. - 90 с.
11. Лазуткина О. Р. Химическое сопротивление и защита от коррозии
/О. Р. Лазуткина// - Екатеринбург: Изд-во Урал. федерального ун-та, 2014. - 140 с.
12. Семенова И.В. и др. Коррозия и защита от коррозии /И.В. Семенова, Г.М. Флорианович, А.В. Хорошилов// - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. - 416 с.
13. Смородов Е.А. и др. Физика и химия кавитации / Е.А Смородов., Р.Н. Галиахметов, М.А. Ильгамов//- М.: Наука, 2008. — 208 с.
14. Наглюк М.И. и др. Уточнение сроков смена антифризов при эксплуатации/ М.И.Наглюк и др.//Мiжвузiвський збiрник «Науковi нотатки». -Луцьк, 2014. - Вип № 45. - С.371-375
ЕрмаковВ.Ф., ВласовМ.В.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ В АВТОТРАНСФОРМАТОРЕ НА
РАЙОННОЙ ПОДСТАНЦИИ А-20
Аннотация. В статье выполнено исследование переходных тепловых процессов автотрансформатора АТДЦТН-125/220/110 в процессе его эксплуатации при известном суточном графике нагрузки.
Ключевые слова: автотрансформатор, максимальная температура, наиболее нагретая точка обмотки, загрузка автотрансформатора.
Актуальность темы статьи обусловлена значительными погрешностями используемых в настоящее время методов определения расчетной мощности нагрузки [1 - 11], разнообразием конструкций силовых трансформаторов [12, 13], а также протекающих в них тепловых процессов [14, 15].
Расчетная математическая модель, позволяющая исследовать тепловые процессы в кабеле, разработана профессором Брагиным С.М. [15], она описывается дифференциальным уравнением нагрева первого порядка. В [16] эта модель адаптирована для выбора номинальной мощности любого силового оборудования. Используем эту модель для исследования тепловых процессов в обмотке
трансформатора (возможность такого применения проверена экспериментально [17])
d0
г —+ 0 = (0 -0П )•
1, \ ном 0/
dt
iit)
+ 0 ;(1)
окр 'V >
где 0 - температура наиболее нагретой точки обмотки трансформатора;
©ном Г номинальная длительно допустимая температура изоляции;
©окр ~1 температура окружающей среды; т - постоянная времени нагрева обмотки; 1(1) - ток нагрузки в момент времени t: /ном J номинальный ток трансформатора. В качестве исходных данных в настоящей статье использован суточный график нагрузки микрорайона г. Азов Ростовской области. Потребители
2
г».." Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal) #5(45), 2019 55
микрорайона получают питание от районной п одстанции А-20, на которой установлены 2 автотрансформатора АТДЦТН-125/220/110. Потребителями микрорайона являются население г. Азов, элеватор и металлургический завод АОМЗ.
Л МВт
Ниже приведены суточные графики активной P(t) и реактивной Q(t) мощности, заданные с почасовой точностью.
140,00000000 120,00000000 100,00000000 80,00000000 60,00000000 40,00000000 20,00000000 0,00000000
1РНД1
9 11 13 15 17 19 21 23 25
t, час
О. Мвар
Рис. 1. Суточный график изменения активной мощности P(t)
t, час
Рис. 2. Суточный график изменения реактивной мощности Q(t)
На районной подстанции в качестве источников реактивной мощности установлены батареи статических конденсаторов (БСК), управляемые автоматическим регулятором (см., например, [18]). В связи с малостью ординат суточного графика изменения реактивной мощности Q(t) энергорайона этот график в дальнейших расчетах не учитывается, поскольку учет графика Q(t) мало влияет на протекание тепловых процессов в автотрансформаторах.
При существующем графике нагрузки (см. рис. 1) процесс изменения температуры наиболее нагретой точки обмотки автотрансформатора
мощностью 125 МВА имеет вид, изображенный на рис. 3.
Учитывая, что номинальная длительно допустимая температура наиболее нагретой точки обмотки трансформатора, согласно ГОСТ 14209-97 [18], составляет ©обм ном = 98 оС, можно считать успешной проверку автотрансформаторов мощностью 125 МВА, выбранных для питания населения г. Азов, элеватора и металлургического завода АОМЗ. ©обм, С
56
Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal) #5(45), 2019
t, час
Рис. 3. Суточный график изменения температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора &сбм номинальной мощности 125 МВА при температуре окружающей среды
ч.макс =96,65 оС
&окр 2 0 С; ®обмл
Процесс изменения температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора ©обм (см. рис. 3) получен путем решения дифференциального уравнения (1), постоянная времени нагрева обмотки автотрансформатора равна т = 3,75 часа; она была определена методом интерполяции по данным [16] для трансформатора мощностью 63 МВА т = 3,5 часа и автотрансформатора мощностью 250 МВА т = 4,8 часа.
Вывод: Расчет переходного процесса температуры наиболее нагретой точки обмотки автотрансформатора АТДЦТН-125/220/110 подтвердил правильность выбора его мощности на стадии проектирования.
Список использованной литературы
1. Электрические нагрузки промышленных предприятий /С.Д. Волобринский, Г.М.Каялов, П.Н.Клейн и др. - Л.: Энергия, 1971. - 264 с.
2. Волобринский С.Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий. - Л.: Энергия, 1976. - 128 с.
3. Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий и задачи его осуществления //Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. - 1978. -№ 3. - С. 13 - 18.
4. Фокин Ю.А. Вероятностно-статистические методы в расчетах систем электроснабжения. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 240 с.
5. Шидловский А.К., Вагин Г.Я., Куренный Э.Г. Расчеты электрических нагрузок систем электроснабжения промышленных предприятий. -М.: Энергоатомиздат, 1992. - 224 с.
6. Кудрин Б.И. О комплексном методе расчета электрических нагрузок //Изв. вузов. Электромеханика. - 1981. - № 2. - С. 209 - 210.
7. Дроздов В.А., Фридман С.А. О точности расчетов электрических нагрузок промышленных предприятий //Промышленная энергетика. - 1978.-№ 2. - С. 29 - 32.
8. Кудрин Б.И., Лосев Э.А. О необходимой точности методов расчета электрических нагрузок и оценки надежности систем электроснабжения промышленных предприятий //Изв. вузов. Электромеханика. - 1981. - № 12. - С. 1448 - 1451.
9. Вагин Г.Я. О причинах завышения расчетных нагрузок по нагреву //Промышленная энергетика. - 1980. - № 3. - С. 28 - 29.
10. Ермаков В.Ф. Анализ составляющих погрешности определения расчетной электрической нагрузки /Электрические нагрузки и электропотребление в новых условиях хозяйствования: Материалы семинара. - М.: МДНТП, 1989. - С. 93 - 96.
11. Ермаков В.Ф. Исследование процессов в электрических сетях: методы, средства, детерминированные и вероятностные модели. - Ростов н/Д: Изд-во Ростовского ун-та, 2003. - 288 с.
12. Силовые трансформаторы: Справочная книга /Под ред. С.Д. Лизунова, А.Е. Лоханина. - М.: Энергоиздат, 2004.
13. Киш Л. Нагрев и охлаждение трансформаторов /Пер. с венг. Под ред. Г.Е. Тарле. - М.: Энергия, 1980. - 208 с.
14. Быстрицкий Г.Ф., Кудрин Б.И. Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов: Учеб. пособие для вузов. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 176 с.
15. Брагин С.М. Электрический и тепловой расчет кабеля. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 328 с.
16. Ермаков В.Ф., Зайцева И.В. Выбор электрооборудования по нагреву. - Ростов н/Д: ЗАО «Книга», 2018. - 176 с.
17. Ермаков В.Ф., Балыкин Е.С., Еволенко Н.А. и др. Опытное определение постоянной времени нагрева электрооборудования // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2012. - № 1. - С. 66 - 68.
Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal) #5(45), 2019
57
18. Красник В.В. Автоматические устройства для компенсации реактивной мощности в электросетях предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1987. -328 с.
18. ГОСТ 14209-97 (МЭК 354-91) Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов. -Минск: Межгосуд. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1997. - 80 с.
ЕрмаковВ.Ф., Морозов А.Н.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАГРУЗКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА РАЙОННОЙ ПОДСТАНЦИИ АС-10
Аннотация. В статье выполнено исследование переходных тепловых процессов трансформаторов ТРДН-40/110/10/10 в процессе его эксплуатации при существующем графике нагрузки.
Ключевые слова: трансформатор, максимальная температура, наиболее нагретая точка обмотки, загрузка трансформатора.
Актуальность темы статьи обусловлена значительными погрешностями используемых в настоящее время методов определения расчетной мощности нагрузки [1 - 5], разнообразием конструкций силовых трансформаторов [6, 7], а также протекающих в них тепловых процессов [8, 9].
Расчетная математическая модель, позволяющая исследовать тепловые процессы в кабеле, разработана профессором Брагиным С.М. [8], она описывается дифференциальным уравнением нагрева первого порядка. В [10] эта модель адаптирована для выбора номинальной мощности любого силового оборудования. Используем эту модель для исследования тепловых процессов в обмотке трансформатора (возможность такого применения проверена экспериментально [11])
12
-0
г-0 + 0 = (0_ -00). dt
т
+ 0 окр ;(1)
где 0 - температура наиболее нагретой точки обмотки трансформатора;
©ном L номинальная длительно допустимая температура изоляции;
©окр ~1 температура окружающей среды; т - постоянная времени нагрева обмотки; 1(1) - ток нагрузки в момент времени г. /ном 1 номинальный ток трансформатора.
В качестве исходных данных в настоящей статье использованы суточные графики нагрузки четырех секций РУ 10 кВ подстанции, которые питают потребителей: аэропорта «Платов», пос. Грушевский, микрорайона г. Новочеркасска Ростовской области, и др.
Ниже приведены суточные графики активной P(t) и реактивной Q(t) мощности, заданные с почасовой точностью, для всех 4 секций, а так же их суммарный график.
P, МВт
■ Ряд1
123456789 10111213141516171819202122232425
Рис. 1. Суточный график изменения активной мощности Р(() первой секции
