13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / системы и сети / Системы и сети 2014

4.РАСЧЕТ РЕЖИМОВ СЕТЕЙ С РАЗНЫМИ НОМИНАЛЬНЫМИ

НАПРЯЖЕНИЯМИ.

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ

4.1.Определение напряжения на стороне низшего напряжения

подстанций

Ранее мы рассматривали методы расчета установившихся режимов в се-

тях одного класса номинального напряжения. В условиях эксплуатации имеется необходимость оценивать режимную ситуацию в сетях нескольких классов но-

минального напряжения. Для этого нужно знать, как определять напряжение на стороне низкого напряжения (НН) подстанции при известном напряжении на стороне высокого напряжения (ВН). В этом случае в схему замещения силовых трансформаторов вводится идеальный трансформатор (см. рис. 4.1).

Рис. 4.1. Схема замещения силового трансформатора для определения

напряжения на низкой стороне трансформатора

На рис. 4.1 силовой трансформатор представлен в виде двух элементов:

первый – сопротивление трансформатора ZТ1, второй – идеальный трансформа-

тор. Идеальный трансформатор не имеет сопротивления, но обладает коэффи-

циентом трансформации:

195

Введем обозначения:

U3ВН - приведенное к стороне ВН напряжение на шинах НН;

U3 - действительное напряжение на шинах НН.

Расчет напряжения на шинах НН подстанции осуществляется в следую-

щем порядке:

Определяется поток мощности, выходящий из обмотки НН силового трансформатора

где S3 - суммарная мощность нагрузки на шинах НН подстанции.

Определяется мощность, входящая в обмотку ВН силового трансформа-

Чтобы найти действительное напряжение на шинах НН подстанции, т.е. U3,

надо U3ВН разделить на коэффициент трансформации кТ:

4.2. Порядок расчета сети с разными номинальными напряжениями

Рассмотрим последовательность расчета сети с разными номинальными напряжениями на примере сети с двумя номинальными напряжениями UВН, UСН

(см. рис. 4.2). Здесь трехобмоточный трансформатор является трансформатором связи между сетями разного номинального напряжения.

Рис. 4.2. Схема сети с двумя номинальными напряжениями

На рис. 4.3 показана схема замещения сети с идеальными трансформато-

рами.

Определим приведенные нагрузки узлов S3 и S2 и преобразуем схему за-

мещения к виду, показанному на рис. 4.4.

На рис. 4.4 представлен один идеальный силовой трансформатор, соот-

ветствующий преобразованию напряжения от высокого к среднему.

197

Рис. 4.4. Преобразованная схема замещения сети

Таким образом, в схеме, приведенной на рис. 4.4, показаны ZТС – сопротивление обмотки СН трансформатора и идеальный силовой трансформатор, не имеющий сопротивления, но обладающий коэффициентом трансформации:

В узле 3 показана расчетная нагрузка.

Последовательность расчета режима сети и использованием алгоритма расчета установившихся режимов по данным начала

I этап

1.Определение потоков мощности с учетом потерь в сети СН. Необ-

ходимо отметить, что в этой сети потери мощности определяются по номи-

нальному напряжению средней стороны трансформатора. Итогом выполнения этого пункта является определение суммарной мощности на шинах СН, S2с.

2. Определение потока мощности, входящего в обмотку СН:

3.Определение потерь мощности в обмотке СН с использованием но-

минального напряжения высокой стороны

4.Определение потока мощности, входящего в обмотку СН транс-

форматора

198

5.Определение потока мощности, выходящего из обмотки ВН

6. Далее определяются потери мощности в обмотке ВН

7.Определяется поток мощности, входящий в обмотку ВН трансфор-

осуществляется определение потоков мощности с учетом потерь в сети ВН – так же, как для сети с одним номинальным напряжением, вплоть до определе-

ния потоков мощности в началах головных участков сети ВН.

II этап

9.Определяются напряжения в узлах сети ВН по заданному напряже-

нию источника питания и рассчитанным потокам мощности в начале каждого участка сети.

10. Определяется напряжение в нейтрали (нулевой точке) трансформа-

11.Затем рассчитывается напряжение средней стороны, приведенное

квысокой стороне

где U 02С – падение напряжения в обмотке СН трансформатора.

12.После этого находится действительное напряжение средней сторо-

ны силового трансформатора.

13.Затем рассчитываются напряжения в узлах сети среднего напряже-

ния по значению U2С как напряжения источника питания.

Если в сети есть несколько различных трансформаторов связи, то коэф-

фициенты трансформации учитываются аналогичным образом.

4.3. Выбор ответвлений РПН трансформаторов и линейных

регуляторов

Под регулированием напряжения понимают принудительное изменение режима напряжения в сети и у электроприемников с целью обеспечить требо-

вания стандарта по качеству электроэнергии ГОСТ 32144-2013 или оптималь-

ный режим по напряжению.

Рассмотрим алгоритм выбора номера ответвлений (отпаек) РПН, установ-

ленных на различного типа трансформаторах и автотрансформаторах, а также линейных регуляторов.

Двухобмоточный силовой трансформатор

(устройство РПН установлено на стороне ВН)

1. Определение приведенного к стороне ВН напряжения стороны НН си-

лового трансформатора

UT – модуль падения напряжения в силовом трансформаторе. 2. Определение желаемого коэффициента трансформации

200