Добавки напряжения для трансформаторов

6...20/0,4 кВ с ПБВ

Регулировочное ответвление обмотки первичного напряжения		Значение добавки напряжения трансформатора			Ширина зоны регулировочного ответвления, %
Порядковый номер	%	Обозначение	Точное значение, %	Округленное значение, %
1	+5	E 1	0,25	0	2,45
2	+2,5	E 2	2,70	2,5	2,56
3	0	E 3	5,26	5	2,70
4	-2,5	E 4	7,96	7,5	2,84
5	-5	E 5	10,80	10	2,84

На рис. 7.29, а представлены структуры потерь и отклонений напряжения в распределительных сетях высокого и низкого напряжения. Потери напряжения в элементах сети увеличиваются при увеличении нагрузки и принимают наибольшие значения при максимальном ее значении. В этом случае появляется опасность выхода отклонения напряжения удаленного потребителя (7.29, б) за пределы нижней границы допустимого отклонения напряжения . Этого не произойдет, если средствами регулирования поднять уровень напряжения. Принципиально это можно сделать изменением уставки ПБВ трансформатора РТ (изменением вольтодобавки Е_х х-го регулировочного ответвления), но при этом необходимо отключить потребителей. На практике изменение уставки ПБВ осуществляют два раза в год при сезонном изменении нагрузки. Поэтому в этом случае используют РПН трансформатора в ЦП, увеличивая уровень напряжения во всей сети. Однако стремление поддержать уровень напряжения на удаленном потребителе в допустимых пределах, может привести к завышению уровня напряжения на ближайшем к РТ потребителе. Поэтому, величина поддерживаемого отклонения напряжения в ЦП при максимальной нагрузке ограничивается верхней границей допустимого отклонения напряжения на ближнем потребителе А. Если отклонение напряжения на дальнем потребителе Б в данной ситуации будет выходить за нижнюю границу допустимого отклонения напряжения, то это устраняется техническими мероприятиями, в том числе применением местных средств регулирования напряжения.

При снижении нагрузки относительно максимального значения потери напряжения в элементах сети уменьшаются. Если при этом отклонение напряжения в ЦП поддерживается равным , то отклонение напряжения на ближайшем потребителе выйдет за верхнюю границу допустимого отклонения напряжения. Возникает необходимость снижения напряжения в ЦП. Но это снижение также ограничено нижней границей допустимого отклонения напряжения удаленного потребителя. Поэтому при минимальной нагрузке в ЦП должно поддерживаться такое отклонение напряжения , чтобы отклонение напряжения удаленного потребителя не выходило за нижнюю границу допустимого отклонения напряжения.

Однако, если в ЦП поддерживать такое отклонение напряжения чтобы на удаленном потребителе выполнялось соотношение , то из-за наличия зоны нечувствительности ε РПН трансформатора ЦП возможен выход отклонения напряжения на удаленном потребителе за нижнюю границу допустимого отклонения напряжения. Поэтому, при определении необходимо учитывать наличие ε (рис. 7.29, б).

Нормативными документами определено, что в ЦП местных РС должно обеспечиваться централизованное регулирование напряжения с отрицательным статизмом или по так называемому закону встречного регулирования с токовой компенсацией по суммарной нагрузке трансформатора. Для определения параметров этого закона необходимо определить верхний предел регулирования напряжения в ЦП при максимальной нагрузке и нижний предел регулирования напряжения в ЦП при минимальной нагрузке.

Верхний предел регулирования напряжения в ЦП в режиме максимальной нагрузки определяется по соотношению

(7.1)

где Е₁ – вольтодобавка первого регулировочного ответвления РТ ближайшего к ЦП потребителя;

– потеря напряжения от ЦП до ближайшего потребителя в зоне первого регулировочного ответвления РТ в режиме максимальной нагрузки.

Действительно, для того чтобы определить верхний предел регулирования напряжения и при этом обеспечить отклонение напряжения у ближайшего электроприемника не больше допустимого необходимо иметь минимальную вольтодобавку на питающем РТ (см. рис. 7.29, а), а это возможно обеспечить только на первом регулировочном ответвлении ПБВ (см. табл. 7.6).

При определении нижнего предела регулирования напряжения в ЦП в режиме минимальной нагрузки необходимо учитывать следующие обстоятельства. Как отмечалось выше, при снижении нагрузки до минимального значения, напряжение в сети должно быть уменьшено, но только до такой величины, чтобы отклонение напряжения на наиболее удаленном потребителе не выходило за нижнюю границу допустимого отклонения напряжения.

На рис. 7.30 представлена гипотетическая схема местной распределительной сети из предположения, что расстояния от ЦП до различных РТ пропорциональны указанным на рисунке.

Следует предполагать, что таким критичным удаленным потребителем является Б₁₁, так как уставка ПБВ трансформатора РТ₁₁ выставляется на первом регулировочном ответвлении Е₁ как наиболее близкой к ЦП и, соответственно, имеет минимальную вольтодобавку. Однако, учитывая то, что местные распределительные сети являются разветвленными с большим числом магистралей, с различным числом включенных в магистрали РТ, имеющих различный характер нагрузки, возможны случаи, когда у ближайшего потребителя какого-либо РТ (например, потребитель А₂₁ РТ₂₁ (рис. 7.30) отклонение напряжения будет выходить за верхнюю границу допустимого отклонения напряжения. ПБВ трансформатора такого РТ выставлено на ответвление х с вольтодобавкой Е_х. Таким образом, при определении нижнего предела регулирования напряжения необходимо определять его верхнюю и нижнюю границы.

Нижняя граница нижнего предела регулирования напряжения определяется из соотношения

, (7.2)

где – потеря напряжения от шин ЦП до наиболее удаленного потребителя в зоне первого ответвления ПБВ ближайшего к ЦП РТ (на рис. 7.30 – это РТ₁₁ и потребитель Б₁₁).

Верхняя граница нижнего предела регулирования напряжения определяется

, (7.3)

где – наименьшее значение потери напряжения от шин ЦП до ближайшего потребителя в зоне х-го ответвления ПБВ (на рис. 7.30 – это, например, РТ₂₁ и потребитель А₂₁).

Нижний предел регулирования напряжения в ЦП в режиме минимальной нагрузки определяется из соотношения

. (7.4)

В общем случае, ближайший и удаленный потребители определяются не расстояниями до ЦП, а минимумом и максимумом потерь напряжения. Поэтому, верхнюю и нижнюю границы нижнего предела регулирования напряжения в ЦП в таких случаях нужно определять из соотношений

,

где k – число РТ в сети.

Уставки ПБВ трансформаторов сети можно определить из соотношения (7.1)

, (7.5)

где – вольтодобавка i-го РТ на х-ом регулировочном ответвлении;

потеря напряжения от шин низкого напряжения i-го РТ до ближайшего потребителя А в зоне х-го регулировочного ответвления в режиме максимальной нагрузки сети.

Зная вольтодобавки ПБВ трансформаторов, можно определить допустимые потери напряжения в сети низшего напряжения каждого РТ

.

Справедливость данного соотношения следует из рис. 7.31.

Допустимую потерю напряжения в сети высокого напряжения (от ЦП до РТ) можно определить из соотношения

где потеря напряжения от шин ЦП до ближайшего РТ в зоне первого регулировочного ответвления.

ПРИМЕР 7.1. На рис. 7.32 представлена схема распределительной сети 10 кВ находящегося в эксплуатации объекта. Электроснабжение осуществляется от ГПП двумя трансформаторами мощностью по 25 МВ·А, 115/11 кВ, снабженными устройствами РПН.

Определить диапазон регулирования напряжения на шинах 10 кВ ГПП и, при необходимости, выбрать средства местного регулирования напряжения.

Расчетом установлено, что электрически ближайшей точкой сети 10 кВ являются шины А РП-1, а наиболее удаленной точкой шины Б РП-2.

К шинам А РП-1 присоединены трансформатор Т1 мощностью 160 кВ·А с чисто осветительной нагрузкой и трансформатор Т2 мощностью 1000 кВ·А с чисто силовой нагрузкой.

К шинам Б РП-2 присоединен трансформатор Т3 мощностью 400 кВ·А со смешанной нагрузкой.

В табл. 7.7 представлены определенные расчетным путем значения суммарных потерь напряжения от шин ГПП до ближайших и наиболее удаленных электроприемников в сети 380/220 В трансформаторов Т1, Т2, Т3 в режимах наибольшей и наименьшей нагрузки трансформаторов ГПП.

Таблица 7.7