РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

На шинах подстанций в реальных режимах электрических сетей напряжения, как правило, отличаются от номинального. Это различие напряжений в ГОСТ 13109-97 характеризуется установившимся отклонением напряжения , которое определяется как разность между значением напряжения , усредненного на интервале времени равном одной минуте, и номинальным напряжением

.

На выводах приемников электрической энергии стандартом установлены нормально и предельно допустимые значения , которые соответственно равны и . Установившиеся отклонения напряжения будут соответствовать нормам качества электрической энергии, если все измеренные в течение 24 часов значения на входных зажимах электроприемников принадлежат интервалу, ограниченному предельно допустимыми значениями, а 95 % из них находятся в интервале . На шинах 6-10 кВ центров питания (ЦП) допустимые значения могут быть рассчитаны, для этого необходимо иметь информацию о потерях напряжения в сети, находящейся между ЦП и ближайшими и удаленными электроприемниками в рассматриваемых режимах. В данной работе электрические сети напряжением 6-10 кВ не рассматриваются, поэтому в режиме максимальных нагрузок рекомендуется обеспечить уровень напряжения на шинах НН подстанций в пределах 1,05 – 1,10 U_ном.

Для обеспечения требуемого качества электрической энергии необходимо осуществить регулирование напряжения, т.е. изменение уровней напряжения с помощью специальных технических средств, а именно:

1) трансформаторов и автотрансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН);

2) линейных регулировочных трансформаторов.

Основными средствами регулирования напряжения в электрических сетях являются трансформаторы и автотрансформаторы с РПН. В случае переменной нагрузки ПУЭ рекомендуют осуществлять встречное регулирование, суть которого заключается в том, что в период наибольших нагрузок на шинах 6-10 кВ ЦП должно обеспечиваться поддержание напряжения не ниже 105 % U_ном. В режиме наименьших нагрузок напряжение уменьшают до величины, как можно более близкой к U_ном.

Трансформаторы с РПН имеют специальное переключающее устройство, позволяющее изменять число витков одной из обмоток трансформаторов без отключения нагрузки. При этом меняется коэффициент трансформации трансформаторов. Число ступеней регулировочных ответвлений и диапазон регулирования указываются в таблицах с паспортными данными трансформаторов. Целью расчетов регулирования напряжения является определение достаточности диапазона регулирования РПН для поддержания желаемого уровня напряжения U_Нж.

В результате электрического расчета сети определены напряжения на шинах НН подстанций, приведенные к ВН - . Действительные напряжения на этих шинах можно получить, разделив на номинальный коэффициент трансформации n_{Т ном} :

. (4.1)

Если это напряжение отличается от желаемого значения U_Нж, то рассчитывается необходимое ответвление регулируемой обмотки высшего напряжения U_отв :

. (4.2)

По найденному напряжению ответвления U_отв выбирается ближайшее стандартное ответвление РПН трансформатора :

, (4.3)

где - напряжение одной ступени регулирования, %; n – количество ступеней РПН.

Для сети, состоящей из линий электропередачи напряжением 220 кВ и 110 кВ, сначала необходимо произвести регулирование напряжения на шинах среднего напряжения с помощью РПН автотрансформаторов. В настоящее время автотрансформаторы с высшим напряжением 220 кВ выпускаются с РПН, встроенном на линейном конце обмотки среднего напряжения, это позволяет изменять коэффициент трансформации только для обмоток ВН-СН. Желаемый коэффициент трансформации определяется оптимизационными расчетами по специальным программам, цель которых – уменьшение потерь активной мощности в сети 110 кВ. В данном курсовом проекте оптимизация режима по напряжению не производится, а на выводах 110 кВ автотрансформаторов рекомендуется поддерживать максимально возможное значение напряжения, но при условии, что на остальных подстанциях, присоединенных к этой сети, диапазона регулирования РПН достаточно для осуществления встречного регулирования.

Трехобмоточные трансформаторы напряжением 110/35/6-10 кВ выполняются с РПН в нейтрали обмотки высшего напряжения, а обмотка СН имеет ПБВ, переключение ответвлений которого осуществляется при отключении трансформатора от сети. Поэтому переключения ПБВ производятся редко, как правило, при сезонном изменении нагрузки.

Данный раздел заканчивается определением значений напряжения на шинах НН подстанции после регулирования.