Стоимость трансформаторов

Помимо указанного недостатка в рассматриваемом двухполупе-риодном выпрямителе габариты, масса и стоимость трансформатора значительно больше, чем в однополупериодном и мостовом выпрямителях, поскольку вторичная обмотка имеет вдвое большее число витков и требуется вывод от средней точки обмотки.

Прежде чем приступить к синтезу акустических трансформаторов, рекомендуется изучить соответствующие разделы [1, 6, 7, 11], посвященные устройствам на ПАВ, и § 3.4 настоящей главы, обратив внимание на способы изменения сопротивления излучения преобразователя ПАВ и вытекающие из этого последствия. Например, уменьшение данного параметра достигается увеличением апертуры, но при этом возрастают электрическое сопротивление электродов, приводящее к росту потерь, и ширина пьезоподложки, а следовательно, повышается стоимость трансформатора. Кроме того, увеличение сопротивления излучения преобразователя ПАВ возможно при уменьшении его апертуры, что вызывает дифракционные искажения акустической волны и т. д.

Отметим, что полученное значение SCTSOK можно реализовать, изменяя SCT и SOK, что позволяет выполнить заданные в ТЗ требования. Например, для минимизации падения напряжения в обмотках следует увеличить сечения их проводов, что потребует увеличения SOK и, как следствие, уменьшения SCT (для сохранения полученного значения SCTSOK). Но стоимость меди больше стоимости стали, поэтому данное решение приведет к росту стоимости трансформатора. При уменьшении SCT нарушится режим работы магнитопровода, что может вызвать возрастание потерь в нем и, следовательно, увеличение температуры нагрева трансформатора, приводящее к снижению его надежности. И наоборот, увеличивая SCT и одновременно уменьшая SOK, снижают стоимость трансформатора. Но так как плотность электротехнических сталей больше плотности меди, возрастет масса трансформатора.

1. Исходя из условий эксплуатации и требуемой надежности, выбирают способ защиты трансформатора от внешних воздействий (герметизация, капсулирование или открытая конструкция). Необходимо иметь в виду, что герметизация и капсулирование увеличивают массу, габаритные размеры и стоимость трансформатора, но повышают, в частности, его влагостойкость.

Для рациональной эксплуатации трансформаторов и снижения потерь мощности в трансформаторах в ряде случаев может оказаться неэкономичной их работа с большими (близкими к предельно допустимым) систематическими (и аварийными) перегрузками. Кроме того, такие трансформаторы не допускают подключения дополнительных нагрузок. Выбор мощности трансформатора в этом случае целесообразно обосновать путем технико-экономического сравнения вариантов. В первом варианте принимается минимально возможная номинальная мощность трансформатора, причем он работает с большими перегрузками, во втором - мощность трансформатора принимается на ступень больше. При увеличении номинальной мощности трансформатора растет стоимость трансформатора и капитальные затраты, но снижаются потери активной мощности в трансформаторе за счет снижения коэффициента загрузки и приближения его к экономически оптимальному рэ = -JPo/Рк > ПРИ котором потери мощности в трансформаторе минимальны. При технико-экономическом сравнении вариантов следует учитывать не только потери активной мощности в самих трансформаторах,

! Стоимость трансформатора

Мощность, MB -А Стоимость трансформатора

Сравнение трех типов выпрямителей при одинаковых значениях 1/2 и /?„ позволяет выявить их преимущества и недостатки. Двухпо-лупериодные выпрямители более эффективны: средние значения выпрямленных токов и напряжений у них в два раза больше, а коэффициент пульсации значительно меньше, чем однополупериод-ных выпрямителей. Из двухполупериодных выпрямителей предпочтение следует отдать мостовым, так как у них: конструкция проще и стоимость трансформатора меньше (за счет уменьшения числа витков вторичной обмотки в два раза); максимальное обратное напряжение на закрытых диодах в два раза меньше. Недостатком мостовых выпрямителей является удвоенное число выпрямительных диодов.

Различным значениям р соответствуют и разные соотношения между массами активных материалов — стали магнитной системы и металла обмоток. Меньшим значениям р соответствует меньшая масса стали и большая масса металла обмоток. С увеличением р масса стали увеличивается, масса металла обмоток уменьшается. Таким образом, выбор того или иного р существенно влияет не только на соотношение размеров трансформатора, но и на соотношение масс активных и других материалов, а следовательно, и на стоимость трансформатора.

в короткого замыкания в стоимость трансформатора. Поэтому выбор исходных данных должен производиться

При расчете основных размеров трансформатора, входящего в известную серию, будем предполагать, что такие его параметры, как потери и напряжение короткого замыкания, потери и ток холостого хода — заданы. В этом случае экономичность работы трансформатора в эксплуатации определяется заданными параметрами и может не рассматриваться. Оптимальным значением р при его варьировании в достаточно широких пределах будет то, при котором стоимость трансформатора окажется минимальной.

Выбор частоты промышленных установок 50 Гц в СССР и странах Европы и 60Гц в США обусловлен технико-экономическими соображениями. При меньших частотах габаритные размеры, масса и стоимость трансформаторов и машин выше, заметно мигание ceeia осветительных приборов и т. п. При больших частотах в трансформаторах

где Кя — стоимость электродвигателей; Кс — стоимость светильников; Кт — стоимость трансформаторов (реакторов); КРУ — стоимость РУ; К^5 — стоимость кабельных линий; Кр м — стоимость резервных магистралей (комплектных шинопроводов).

Наиболее дорогостоящими элементами с большой массой и габаритами являются трансформатор и сглаживающий фильтр. Из-за их использования ВИЭП может занимать до- 50% объема и массы всей электронной системы. Улучшить эти показатели можно с учетом того, что с ростом частоты переменного напряжения уменьшаются масса, габариты и стоимость трансформаторов и фильтров. Работа на повышенной частоте преобразования используется в ВИЭП с бестрансформаторным входом.

тродвигателей используется распределительная сеть 6 кВ. Для преобразовательных и электротермических установок стоимость трансформаторов при первичных напряжениях 10 и 6 кВ одинакова. Поэтому такие установки не накладывают ограничений на выбор номинального напряжения распределительной сети.

напряжение 6 кВ, а не 10 кВ, так как в приведенных затратах значительна стоимость трансформаторов 10/6 кВ, необходимых для питания электродвигателей 6 кВ (схемы II, III, 6.8) при вторичном напряжении ГПП (ПГВ), равном 10 кВ.

Наивыгоднейшая мощность трансформатора соответствует минимуму приведенных затрат, которые учитывают капитальные затраты на строительство и монтаж трансформаторных подстанций (включая стоимость трансформаторов) и текущие затраты, связанные с эксплуатацией, в том числе и стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах. Известно, что минимальные потери мощности в трансформаторе имеет место при коэффициенте загрузки

Стоимость трансформаторов 10/0,4 кВ, руб.

4. В соответствии с нагрузкой предприятия устанавливают два трансформа тора типа ТДН-1 10/10 'мощностью по 16 МВ-А. Паспортные данные трансформаторов: ик = 10,5%; (V, = 0,7%; ЛР„ = 85 кВт: АРХ.Х = 26 кВт. Стоимость трансформаторов /(,= 2-44,0 = 88,0 тыс. руб. Суммарные капитальные затраты К* = =/С„+ /(., +Кт = 29,8+151+88 = 268,8 тыс. руб.

Паспортные данные трансформаторов: ик — &%, fx.x = 0,6%, ДР„ — 90 кВт, ДРХ5 = 21 кВт. Стоимость трансформаторов

где ХТр 1 и Ktpz — стоимость трансформаторов, руб. (см. гл. 6); Т — время включения трансформатора (при его работе весь год 7=8760 ч); сэх и сэк — стоимость 1 кВт-ч потерь энергии холостого хода и короткого замыкания соответственно (см. 6.2). Остальные определения см. в пояснениях к выражению (2.4).

Составляющие выражений, входящие во все варианты, например стоимость трансформаторов и потери в них, также не учитываются, так как они являются величинами постоянными и на сравнение вариантов влияния не оказывают.