16.6. Регулирование напряжения на понижающих подстанциях

По конструктивному выполнению различают два типа трансформаторов понижающих подстанций:

- с переключением регулировочных ответвлений без возбуждения, то есть с отключением от сети (сокращенно «трансформаторы с ПБВ»);

- с переключением регулировочных ответвлений под нагрузкой (сокращенно «трансформаторы с РПН»)[2]. Обычно регулировочные ответвления выполняются на стороне высшего напряжения трансформатора, которая имеет меньший рабочий ток. При этом облегчается работа переключающего устройства.

Напряжение на шинах ВН подстанции будет отличаться от напряжения генераторов электростанции на величину потерь в линии , а напряжение на шинах НН подстанции, приведенное к ВН , будет отличаться еще и на величину потерь напряжения в сопротивлении трансформатора :

(16.9)

Действительное напряжение на шинах НН подстанций определяется как

(16.10)

где - коэффициент трансформации трансформатора;

- напряжение регулировочного ответвления обмотки ВН;

- номинальное напряжение обмотки НН.

Меняя коэффициент трансформации, можно изменять напряжение на стороне НН подстанции . Именно на этом принципе и работают все средства регулирования напряжения на подстанциях.

По условиям встречного регулирования (16.7) и (16.8)

где % - желаемое отклонение напряжения процентах номинального в режиме наибольших нагрузок;

% - то же для режима наименьших нагрузок.

Соответственно

(16.11)

Из электрического расчета сети определяются - напряжение на стороне НН в режиме наибольших нагрузок, приведенное к ВН; - напряжение на стороне НН в режиме наименьших нагрузок, приведенное к ВН. По значениям и определяются желаемые ответвления регулируемой обмотки высшего напряжения трансформатора в режимах наибольших и наименьших нагрузок:

(16.12)

Желаемые ответвления, определенные по (16.12) округляются до ближайших стандартных значений.

16.6.1. Трансформаторы без регулирования под нагрузкой (пбв)

Трансформаторы без регулирования под нагрузкой (ПБВ) в настоящее время изготовляют с основным и четырьмя дополнительными ответвлениями. Схема обмотки такого трансформатора приведена на рис.16.5 [2]. Основное ответвление имеет напряжение, равное номинальному напряжению первичной обмотки трансформатора Для понижающих трансформаторов равно номинальному напряжению сети к которой присоединяется данный трансформатор. При основном ответвлении коэффициент трансформации трансформатора называют номинальным. При использовании четырех дополнительных ответвлений коэффициент трансформации отличается от номинального на +5, +2,5, -2,5 и -5 %. Вторичная обмотка трансформатора является центром питания сети, подключенной к этой обмотке. Поэтому номинальное напряжение вторичной обмотки трансформаторов выше номинального напряжения сети: на 5 % - для трансформаторов небольшой мощности, на 10% - для остальных трансформаторов.

Чтобы переключить регулировочное ответвление в трансформаторе с ПБВ, требуется отключить его от сети. Такие переключения производятся редко, при сезонном изменении нагрузок. Поэтому в режиме наибольших и наименьших нагрузок в течение суток (например, днем и ночью) трансформатор с ПБВ работает на одном регулировочном ответвлении и соответственно с одним и тем же коэффициентом трансформации.