10. Оценка достаточности регулировочного диапазона трансформаторов из условия встречного регулирования напряжения

Встречный режим регулирования напряжения на шинах 10 кВ подстанций обеспечивается с помощью трансформаторов с РПН. Выбранные ранее двухобмоточные трансформаторы имеют устройства РПН с диапазоном регулирования на обмотке ВН. Трёхобмоточные трансформаторы имеют РПН на обмотке ВН и ПБВ на СН . На стороне СН встречное регулирование не обеспечивается, так как для переключения ответвлений необходимо отключение трансформатора от сети. Поэтому на стороне СН используется одно ответвление для всех режимов.

Для обмоток ВНи СН трансформаторов рассчитаем напряжения ответвлений, соответствующие каждой ступени регулирования.

Таблица 11.1

Параметры ответвлений на стороне ВН

Номер ответвления	Добавка напряжения, %	Напряжение ответвления, кВ
1	-16.02	96.6
2	-14.24	98.6
3	-12.46	100.7
4	-10.68	102.7
5	-8.9	104.8
6	-7.12	106.8
7	-5.34	108.9
8	-3.56	111
9	-1.78	113
10	0	115
11	+1.78	117
12	+3.56	119.1
13	+5.34	121.1
14	+7.12	123.2
15	+8.9	125.2
16	+10.68	127.3
17	+12.46	129.3
18	+14.24	131.4
19	+16.02	133.4

Таблица 11.2

Параметры ответвлений на стороне СН

Номер ответвления	Добавка напряжения, %	Напряжение ответвления, кВ
1	-5	36.6
2	-2.5	37.5
3	0	38.5
4	+2.5	39.5
5	+5	40.4

Напряжения на стороне НН двухобмоточных трансформаторов, приведенные к стороне ВН, определим по формуле:

, (11.1)

где - напряжение на стороне НН, приведенное к стороне ВН;

- напряжение на шинах ВН;

и - потоки активной и реактивной мощности, протекающие через трансформатор;

и - активное и реактивное сопротивления трансформатора.

Напряжения на сторонах НН и СН трёхобмоточных трансформаторов, приведенные к стороне ВН, определим по формулам:

, (11.2)

, (11.3)

где - напряжение на стороне СН, приведенное к стороне ВН;

- напряжение в нулевой точке трансформатора;

и - потоки активной и реактивной мощности в обмотке НН;

и - активное и реактивное сопротивления обмотки НН;

и - потоки активной и реактивной мощности в обмотке СН;

и - активное и реактивное сопротивления обмотки СН.

Выберем ответвления трансформаторов на подстанции 2 для нормальных режимов наибольших и наименьших нагрузок, а также для послеаварийного режима с отключённой линией 1-2. Данные для расчёта возьмём из таблиц 10.1, 10.2 и 10.3.

,

где - напряжение на шинах НН в режиме наибольших нагрузок, приведенное к стороне ВН.

,

где - напряжение на шинах НН в режиме наименьших нагрузок, приведенное к стороне ВН.

,

где - напряжение на шинах НН в послеаварийном режиме, приведенное к стороне ВН.

;

;

.

Определим желаемые (расчётные) напряжения регулировочных ответвлений обмотки высшего напряжения по формуле:

, (11.4)

где - желаемое напряжение ответвления обмотки ВН;

- номинальное напряжение обмотки НН;

- желаемое напряжение на стороне НН трансформатора. Для режима наибольших нагрузок и послеаварийного режима ; для режима наименьших нагрузок . Здесь - номинальное напряжение линий, отходящих от шин НН.

;

;

.

Выбираем стандартные напряжения ответвлений обмотки ВН для всех режимов:

(-1.78%);

(+5.34%);

(-8.9%).

Определим желаемое напряжение ответвления для обмотки СН:

, (11.5)

где - желаемое напряжение ответвления для обмотки СН;

- желаемое напряжение на шинах СН, принимаемое для всех режимов равным , где - номинальное напряжение отходящих линий.

.

Выбираем стандартное ответвление на обмотке СН:

(+2.5%).

Рассчитаем действительные напряжения на шинах НН и СН в режимах наибольших и наименьших нагрузок:

; (11.6)

; (11.7)

; (11.8)

; (11.9)

;

;

;

.

Действительные напряжения на шинах НН и СН в послеаварийном режиме:

; (11.10)

. (11.11)

;

.

Определим отклонения напряжений на шинах от желаемых во всех режимах:

, (11.12)

где - действительное напряжение на шинах в каком-либо режиме;

- желаемое напряжение на этих же шинах.

;

;

;

;

;

.

Регулировочные ответвления трансформаторов на других подстанциях рассчитаем аналогично. Результаты представим в виде таблиц.

Таблица 11.3

Выбранные регулировочные ответвления трансформаторов в режиме наибольших нагрузок

Номер под-стан- ции	Расчёт-ное ответ-вление на стороне ВН кВ	Стандартное ответ-вление на стороне ВН ,кВ	Расчёт-ное отве-твление на стороне СН , кВ	Стандарт-ное ответвле-ние на стороне СН ,кВ	Дейст-ви-тельноенапря-жение на шинах НН ,кВ	Дейст-ви- тельное напря-же- ние на шинах СН , кВ	Откло-нение-напря- жения на шинах НН %	Откло-нение-напря-жения на шинах СН %
2	113.42	113 (-1.78%)	39.9	39.5 (+2.5%)	10.54	38.61	+0.38	+4.92
3	113.4	113 (-1.78%)	39.06	39.5 (+2.5%)	10.28	37.64	-2.1	+2.28
4	115.94	115 (0%)	-	-	10.5	-	0	-
5	115.7	115 (0%)	39.6	39.5 (+2.5%)	10.6	37.9	+0.95	+3
6	113.2	113 (-1.78%)	-	-	10.5	-	0	-
7	112.94	113 (-1.78%)	-	-	10.4	-	-0.95	-

Таблица 11.4

Выбранные регулировочные ответвления трансформаторов в режиме наименьших нагрузок

Номер под-стан- ции	Расчёт-ное ответ-вление на стороне ВН кВ	Стан-дартное ответ-вление на стороне ВН ,кВ	Расчёт-ное ответ-вление на стороне СН , кВ	Стандарт-ное ответвле-ние на стороне СН ,кВ	Дейст-ви-тельноенапря-жение на шинах НН ,кВ	Дейст-ви- тельное напря-жение на шинах СН , кВ	Откло-нение напря- жения на шинах НН %	Откло-нение напря-жения на шинах СН %
2	119.7	121,1 (+5.34%)	39.9	39.5 (+2.5%)	9.88	36.21	-1.2	-1.6
3	119.25	119.1 (+3.56%)	39.06	39.5 (+2.5%)	9.84	36.12	-1.6	-1.85
4	121.4	121.1 (+5.34%)	-	-	10	-	0	-
5	120.3	121.1 (+5.34%)	39.6	39.5 (+2.5%)	9.9	35.7	-1	-3
6	119.6	119.1 (+3.56%)	-	-	10.1	-	+1	-
7	119.56	119.1 (+3.56%)	-	-	10	-	0	-

Таблица 11.5

Выбранные регулировочные ответвления трансформаторов в послеаварийном режиме

Номер под-стан- ции	Расчётное ответ вление на стороне ВН кВ	Стан-дарт-ное ответ-вление на стороне ВН , кВ	Расчётное ответ-вление на стороне СН , кВ	Стандарт-ное ответвле-ние на стороне СН ,кВ	Дейст-ви-тельноенапря-жение на шинах НН ,кВ	Дейст-ви- тельное напря-же- ние на шинах СН , кВ	Откло-нение напря- жения на шинах НН %	Откло-нение напря-жения на шинах СН %
2	104.71	104.8 (-8.9%)	39.9	39.5 (+2.5%)	10.49	38.51	-0.1	+4.65
3	104.26	104.8 (-8.9%)	39.06	39.5 (+2.5%)	10.42	38.23	-0.76	+3.89
4	109	108.9 (-5.34%)	-	-	10.5	-	0	-
5	107.2	106.8 (-7.12%)	39.6	39.5 (+2.5%)	10.6	38	+0.95	+3.26
6	104.65	104.8 (-8.9%)	-	-	10.5	-	0	-
7	104.6	104.8 (-8.9%)	-	-	10.4	-	-0.95	-

Из полученных результатов видно, что отклонения напряжения на шинах НН всех подстанций во всех режимах находятся в допустимых пределах. Следовательно, регулировочного диапазона трансформаторов достаточно для обеспечения встречного регулирования напряжения на шинах низшего напряжения. На шинах СН напряжения в режимах наибольших и наименьших нагрузок не выходят за пределы (1.05-1.1)•U_ном, а в режиме наименьших нагрузок (1-1.05)•U_ном.