Выбор ответвлений двухобмоточного трансформатора

В соответствии с методом встречного регулирования напряжения на шинах 6 – 10 кВ районных подстанций меняется в зависимости от режима нагрузки. Добавка (V %) к номинальному напряжению питаемой сети составляет:

• + 5 % при максимальной нагрузке в нормальном режиме работы сети;

• 0 % при минимальной нагрузке, которая не превышает 30 % от максимальной нагрузки;

• 0 – 5 % в послеаварийном режиме в период максимальной нагрузки.

Если минимальная нагрузка превышает 30 % максимальной, то добавку к напряжению можно рассчитать по формуле:

или определить из следующего графика (рис. 19.1).

Желаемый уровень напряжения на шинах 6 – 10 кВ районных под-станций в зависимости от режима нагрузки рассчитывается по формуле:

При отсутствии регулирования фактическое напряжение на шинах 6 – 10 кВ подстанций определяется с учетом номинального коэффициента трансформации:

• где U_н* - напряжение на шинах низшего напряжения подстанции, приведенное к напряжению высокой стороны. Определяется при расчете режима сети.

• U_ВНОМТ, U_ННОМТ - соответственно высшее и низшее номинальные напряжения обмоток трансформатора.

При установке устройства РПН в нейтрали обмотки высшего напряжения коэффициент трансформации трансформатора можно записать следующим образом:

Тогда желаемое напряжение на шинах низшего напряжения подстанций при его регулировании может быть рассчитано по формуле:

Из этого выражения можно определить необходимое напряжение ответвления устройства РПН:

Далее расчет выполняется в следующем порядке:

1. Рассчитывается напряжение ступени регулирования (в кВ):

где ΔU_CT[%] - ступень регулирования устройства РПН. Принима-ется по паспортным данным трансформатора.

2. Рассчитывается необходимый номер ответвления:

3. Принимается ближайший номер стандартного ответвления n_{отв ст}.

4. Рассчитывается напряжение принятого стандартного ответвления:

5. Определяется фактическое напряжение на шинах низшего напряжения трансформатора:

Расчет выполнен правильно, если выполняется условие:

Если устройство РПН установлено на стороне низшего напряжения трансформатора, то его коэффициент трансформации равен:

а желаемое напряжение на шинах низшего напряжения подстанций при его регулировании может быть рассчитано по формуле:

Необходимое напряжение ответвления устройства РПН в этом случае равно:

Далее все расчеты выполняются по пунктам 1 – 4 по низшему номинальному напряжению трансформатора . Фактическое напряжение на шинах низшего напряжения подстанции будет равно:

14.4. Встречное регулирование напряжения

Для подробного рассмотрения встречного регулирования напряжения используем схему замещения, показанную на рис.2,а, где трансформатор представлен как два элемента – сопротивление трансформатора и идеальный трансформатор. На рис.2,а, приняты следующие обозначения:

U₁ – напряжение на шинах центра питания;

U_2в – напряжение на шинах первичного напряжения (ВН) районной пс;

U_2н – напряжение на шинах вторичного напряжения (НН) районной пс;

U₃ – напряжение у потребителей.

Напряжение на шинах ВН районной пс U_2в=U₁-DU₁₂

Напряжения на шинах ВН и НН отличаются на величину потерь напряжения в трансформаторе DU_т, и, кроме того, в идеальном трансформаторе напряжение понижается в соответствии с коэффициентом трансформации, что необходимо учитывать при выборе регулировочного ответвления.

На рис 2,б представлены графики изменения напряжения для двух режимов: наименьших и наибольших нагрузок. При этом по оси ординат отложены значения отклонений напряжения в % номинального. Процентные отклонения имеются в виду для всех V и DU на поле этого рисунка.

Из рис.2,б (штриховые линии) видно, что если n_Т=1, то в режиме наименьших нагрузок напряжения у потребителей будут выше, а в режиме наибольших нагрузок – ниже допустимого значения (т.е. отклонения U больше допустимых). При этом приемники электроэнергии, присоединенные к сети НН (например, в точках А и В), будут работать в недоступных условиях.

Меняя коэффициент трансформатора районной пс n_Т, изменяем U_2н, т.е. регулируем напряжение (сплошная линия на рис.2,б).

В режиме наименьших нагрузок уменьшают напряжение U_2н до величины, как можно более близкой к U_ном. В этом режиме выбирают такое наибольшее стандартное значение n_Т. чтобы выполнялось следующее условие: U_2н.нм³U_ном.

В режиме наибольших нагрузок увеличивают напряжение U_2н до величины, наиболее близкой к 1,05 – 1,1U_ном. В этом режиме выбирают такое наибольшее стандартное значение n_Т, чтобы выполнялось следующее условие:

U_2н.нб³(1,05¸1,1)U_ном.

Таким образом, напряжение на зажимах потребителей, как удаленных от центра питания – в точке В, так и близлежащих – в точке А, вводится в допустимые пределы. При таком регулировании в режимах наибольших и наименьших нагрузок напряжение соответственно повышается и понижается. Поэтому такое регулирование называют встречным.

Задания для самостоятельной работы:

1. Источники реактивной мощности в ЭЭС.

2. Виды, назначение, способы подсоединения устройств компенсации реактивной мощности, характеристики их качества.

3. Влияние КУ на режимы электрических сетей.

4. Выбор компенсирующих устройств.

Лекция 15. Определение номинального напряжения проектируемой сети. Особенности выбора и проверки сечений в разомкнутых и простых замкнутых сетях.