Исследование режима напряжения сельской электрической сети и выбор надбавок у трансформаторов 10/0,4 кВ

Цель работы

Определение оптимальных ответвлений у потребительских трансформаторов для обеспечения необходимого качества напряжения в электрической сети.

Краткие теоретические сведения.

Основным средством обеспечения необходимого качества напряжения на районных трансформаторных подстанциях является встречное регулирование напряжения U. Встречное регулирование U – это принудительное повышение напряжения в сетях в период максимальных нагрузок и его снижение в период минимальных нагрузок.

Различают групповое и местное регулирование. В качестве средств группового регулирования U применятся вольтодобавочные трансформаторы или устройства продольной емкостной компенсации. Местное регулирование осуществляется изменением коэффициента трансформации трансформатора под нагрузкой (с РПН), переключая выводы витков первичной обмотки трансформатора под нагрузкой без разрыва цепи, а также при отключенной нагрузке (с ПБВ).

На обмотке высшего напряжения трансформаторов предусмотрены ответвления, обеспечивающие ступени регулирования: -5; -2,5; 0; +2,5; +5%. При холостом ходе понижающих трансформаторов номинальной ступени регулирования (0%) соответствует надбавке напряжения на вторичной стороне, равная +5%.

Необходимое ответвление (надбавку) выбирают исходя из уровня напряжения на шинах высшего напряжения подстанции в режиме минимальных и максимальных нагрузок. Для выбора ответвлений при проектировании сельских распределительных сетей задаются двумя условными расчетными режимами: максимальным 100% нагрузки и минимальным 25% нагрузки.

Выполнение работы

1. Собрали схему (рисунок 1). Выбрали ответвления для двух трансформаторов Т2 и Т5 потребителей а и удаленного в. Для измерения напряжения в различных точках сети использовали переносной вольтметр.

2. II. Установили напряжение питающей подстанции Т1 = 220В

Измеренные величины напряжений в контролируемых точках внести в таблицу

Таблица 1.Результаты измерений значений напряжений.

Номер опыта	Режим нагрузки	Uп напряжение источника питания, В	Положение переключателей ответвлений		Напряжение в точках сети, В
			Т2	Т5	0	1	2	3	4	5	На низшей стороне
											Т2	Т5
											точки
											а/в	а/в
1	Наибольший	228	-5	-5	228	228	225	223	221	220	214	207
2			-2,5	-2,5	226	226	223	222	220	218	220	212
3			0	0	227	227	223	222	219	218	226	218
4			+2,5	+2,5	226	226	224	222	220	220	233	225
5			+5	+5	228	228	226	224	223	222	240	230
6	Наименьший		-5	-5	232	232	232	231	230	230	220	218
7			-2,5	-2,5	232	232	231	230	230	229	226	224
8			0	0	232	230	230	229	229	228	230	229
9			+2,5	+2,5	230	229	228	228	229	229	237	235
10			+5	+5	231	231	230	230	231	230	243	242

III. Определили надбавки трансформаторов при их ХХ, когда потери напряжения в трансформаторах практически отсутствуют.

∆U_НБ = ∙100%.

Замеры сделали для всех ответвлений трансформаторов. Данные замеров и вычислений свесли в таблицу 2.

Таблица 2.

Определение надбавок трансформаторов при холостом ходе.

Номер опыта	Трансфор маторы	Ответвления, %	U'ТХХ, В	U"ТХХ, В	Надбавки, %
1. 2. 3. 4. 5.	Т2	0 -2,5 -5 +2,5 +5	229 229 229 229 229	229 223 218 236 241	0 2.6 5 -2.9 -4.9
6. 7. 8. 9. 10.	Т5	0 -2,5 -5 +2,5 +5	225 225 225 226 224	225 220 214 230 236	0 2.2 5.1 -1.7 -5

Потери напряжения в трансформаторе при нагрузке

∆U_Т = U'_Т - U"_Т + ∆U_НБ

Результаты расчетов потерь напряжения свели в таблицу 3

IV. Определили потери напряжения на отдельных участках схемы как разность напряжений, замеренных по концам этого участка:

∆U_1-2 = U₁ - U₂ ∆U_2-3 = U₂ - U₃ и т.д.

Результаты расчетов также свели в таблицу 3.

V. Определили отклонения напряжения у потребителей для точек а и в трансформаторов Т2 и Т5.

∆U_П = ∙100% ≤ ± 5%

Данные расчетов свели в таблицу 4.

Таблица 4.

Значения отклонения напряжения у потребителей

Номер опыта	Режим нагрузок	Ответвления у трансформаторов Т2 и Т5	Надбавки у трансформаторов Т2 и Т5	Отклонения напряжения		Выбор ответвлений у тр-ров Т2 иТ5	Рекомендации по регулированию, U
				Т2 а/в	Т5 а/в
1. 2. 3. 4. 5.	наибольший	-5 -2,5 0 +2,5 +5
6. 7. 8. 9. 10.	наименьший	-5 -2,5 0 +2,5 +5

VI. Построить эпюру распределения напряжений (рисунок 2).

Рисунок 2. Диаграмма отклонений напряжения сети.