7. Регулирование напряжения изменением коэффициента трансформации на подстанциях.

7.1. Рассмотрим выбор ответвлений на трансформаторах с ПБВ.

Для питания потребителей 3 категорий применяются на подстанциях трансформаторы с ПБВ (переключатель без возбуждения), т.е. трансформаторов типа ТД; ТМ; ТС; имеющие стандартные ответвления ±2 Х 2,5%;±5%.

Чтобы изменить коэффициент трансформации, необходимо отключить трансформатор от сети, это приводит к перерыву питания потребителей. Согласно ПУЭ, этот способ регулирования напряжения допускает применение для сезонного регулирования. На весь сезон (лето, осень, зима, весна) выставляется постоянный коэффициент трансформации, который должен обеспечить средний уровень напряжения в максимальном и минимальном режимах:

О

(7.1)

пределим желаемый коэффициент трансформации:

г

(7.2)

де- напряжения на НН подстанции, приведенное к высшему напряжению, т.е. с учетом потери напряжения в трансформаторе в максимальном и минимальном режимах.

(7.3)

Определяется величина П_р% - показывающая, на сколько процентов необходимо изменить коэффициент трансформации по сравнению с коэффициентом трансформации на нулевом ответвлении.

*100

(7.5)

Где

Выбирается ближайшее стандартное ответвление (отпайка).

Проверочный расчет:

Определяется действительный коэффициент трансформации на выбранном ответвлении.

(7,6)

Где -стандартная выбранная отпайка.

Определим действительные напряжения:

(7,7)

Вывод: Обеспечивают желаемое напряжение выбранная отпайка или нет. Если не обеспечивает, то следует или изменить режим работы сети или выбрать другие способы регулирования напряжения.

Пример 7.1. Выбрать стандартные ответвления для трансформатора типа ТД - 40000/110/10.5, если известно U’_max1=108 kB, U’_min1=113 kB, ответвления +(-)2x 2,5%; ∆P_xx=52 квт, ∆Q_xx=280 квар; R_T=1,44/OM/; X_T=34,8/OM

Составим схему замещения подстанции:

Sпр

S₁

Rт S S

Хт

Определим мощности в начале звена

1

∆Рст

∆Qм

Smax=30+j20мВА

Smin=15+j10мВА

(7.8)

(7.9)

Р

∆Рст≈∆Рхх=52кВт

∆Qм≈∆Q_xx=280 квар

∆Qм≈∆Qхх=280кВт

исунок 7.1- Схема замещения трансфораатора

Напряжения на НН подстанции:

(7.10)

(7.11)

Примем U_cpур=10,3 кв

(7.12)

(7.13)

Где

(7.14)

Выбираем ближайшее ответвление

-1х2,5=-2,5%

Проверочный расчет

(7.15)

(7.16)

(7.17)

Вывод: Полученные расчетные напряжения отличаются от желаемого U_срур, желательно изменить режим работы сети: увеличить сечение линии, питающей подстанции. Можно применить синхронные компенсаторы на узловой подстанции.

7.2 Выбор ответвлений для трансформаторов с РПН

Для питания потребителей 1 и 2 категорий желательно выбирать трансформаторы с РПН/ регулирование под нагрузкой/, ТДН; ТМН; ТРДН, которые имеют более широкий диапазон изменения коэффициента трансформации +(-)8х1,5%;+(-)9х1,78%;+(-)10х1% и др.

Для изменения коэффициента трансформации не требуется отключения трансформатора, поэтому применяется суточное регулирование напряжения, в основном, автоматическое. Для проверки использования суточного регулирования напряжения рассчитывают крайние режимы: в максимальном и минимальном.

Задаются желаемым напряжением

Максимальный режим минимальный режим

Определяют желаемые коэффициенты трансформации

(7.18)

Определяем

(7.19)

где

Выбирают ближайшие стандартные ответвления в соответствующих режимах:

Проверочный расчет:

Действительные коэффициенты трансформации:

(7.20)

Действительные напряжения на НН подстанции:

(7.21)

Вывод: Для 3-х обмоточных трансформаторов и автотрансформаторов, обычно на ВН применяется РПН, на СН-ПБВ.

При расчете на ВН выбирают ответвления /РПН/ из условия желаемых напряжений на НН, а затем выбирают одно ответвление на СН с учетом выбранных спаек на ВН.

Методику расчета 3-х обмоточных трансформаторов рассмотрим на примере 7.2.

Пример 7.2. Выбрать ответвления для 2-х трансформаторов типа ТДТН-63000/115/38,5/11, если ответвления на ВН ±9*1,77%; СН±2*2,5%; кВ; кв: См. пример 2.2. расчет подстанции см. стр.8.

Повторим схему замещения подстанции:

S₂^I

S_пр

1

R₁/2=0,24 ом

x₁/2=11,3 ом

0.24+j0 ом

2

МВА

2вРст=0,053 МВт

2∆Q= 0.347МВА р

S₁

0

0.24+j7.6 ом

МВА

S₃

Рисунок 7.2 – схема замещения трансформатора типа ТДТН

Из примера 2.2 известно МВА МВА кВ кВ

Зададимся, т.к. расчет подстанции в минимальном режиме не выполняется. МВА МВА МВА

Определим напряжение на НН и СН подстанции, приведенное к высшему напряжению 110 кВ в максимальном и минимальном режимах.

В максимальном режиме

(7.22)

кВ

(7.23)

кВ

(7.24)

кВ

В минимальном режиме

(7.25)

кВ

(7.26)

кВ

(7.27)

кВ

Выберем ответвления на ВН из условия желаемых напряжений на стороне.10 кВ.

Максимальный режим	Минимальный режим
Примем Выбираем ответвления	(7.28) (7.29) (7.30) (7.31) (7.32) (7.33) (7.34)

Полученные напряжения близки к желаемым, выберем одно ответвление на СН, расчет удобнее вести в относительных единицах.

где	(7.35) (7.36) (7.37) (7.38)

Определим среднее значение

(7.39)

Принимаем одно ответвление Проверочный расчет Действительные коэффициенты

трансформации (7.40) (7.41)

Вывод: полученные незначительно отличаются от желаемых.