Учет трансформаторов при расчете режима электрической сети
Наличие трансформаторов в схемах электрических сетей существенно усложняет расчеты режимов. Поэтому часто предварительно производят приведение нагрузок подстанций к стороне высшего напряжения трансформаторов. Такой прием позволяет выполнять расчеты сетей так, как было показано в п. 4.3-4.4, а напряжения на шинах низшего напряжения трансформаторов находить уже после того, как будут найдены напряжения во всех точках рассчитываемой сети. При таком упрощении расчетной схемы одновременно стараются учесть в нагрузках подстанций зарядные мощности всех подходящих к подстанции линий.
Для трансформаторов обычно принимают упрощенную Г-образную схему замещения (рис.3.4, б), в которой активная проводимость gт, обусловленная потерями активной мощности в стали трансформатора на перемагничивание и вихревые токи, и реактивная проводимость bт, обусловленная намагничивающей сталь мощностью, подключают с той стороны, с которой трансформатор получает энергию от источника питания.
На рис. 4.6,а схема сети содержит линию и подстанцию с двухобмоточным трансформатором. Известны нагрузка на стороне низшего напряжения трансформатора S3 и номинальное напряжение сети Uном.
Рассмотрим последовательность вычислений расчетных нагрузок подстанции для схемы замещения по рис.4.6, б. Найдем нагрузку S43, приведенную к высшему напряжению трансформатора:
-
,
где потери мощности в обмотках двухобмоточного трансформатора подстанции вычисляют по номинальному напряжению сети Uном:
-
.
Учет трансформаторов при расчете режима:
Сейчас с учетом потерь мощности холостого хода трансформатора нагрузка, отходящая от шин 2:
-
.
Теперь с учетом зарядной мощности линии можно найти расчетную нагрузку подстанции 2 (рис. 4.6, в):
-
,
где Qb12 вычисляется по номинальному напряжению сети (4.42):
-
.
В результате выполненных преобразований получим схему замещения (рис.4.6, в). На ней линия представлена только сопротивлением, а на подстанции задана расчетная нагрузка. Далее производится расчет потокораспределения способами, описанными выше.
Когда в результате расчета определено напряжения в узле 2, находят напряжение на стороне низшего напряжения трансформатора. При этом следует учитывать падение напряжения в обмотках трансформатора.
Сначала находят напряжение обмотки низшего напряжения, приведенное к стороне высшего напряжения:
-
;
.
Если коэффициент трансформации равен:
-
,
тогда действительное напряжение на шинах низшего напряжения будет равно:
-
.