2012-01-01 Государственный экзамен по специальности «электроснабжение»

Билет №10

Задача:

Выбрать число и мощность силовых трансформаторов цеховой ТП с учетом компенсации реактивной мощности при tg φ_c = 0,25.

Вариант 1

Потребители		n	P∑	Kи	tgφcм
ШРА-1	МРС	20	250	0,15	1,5
	Эл. печи	5	150	0,5	0,5
	Тельфер ПВ=0,64	5	15	0,2	1,7
	Прочие	25	60	0,12	1,7

Потребители		n	P∑	Kи	tgφcм
ШРА-2	МРС	15	300	0,15	1,5
	Эл. печи	7	150	0,5	0,5
	Тельфер ПВ=0,64	5	15	0,2	1,7
	Прочие	25	20	0,2	1,7

Вариант2

Потребители		n	P∑	Kи		tgφcм
ШРА-1	МРС	25	270	0,15	1,5
	Эл. печи	10	170	0,5	0,5
	Тельфер ПВ=0,64	5	30	0,2	1,7
	Прочие	20	120	0,12	1,7

Потребители			n		P∑		Kи		tgφcм
ШРА-2	МРС	10		200		0,15		1,5
	Эл. печи	5		180		0,5		0,5
	Тельфер ПВ=0,64	5		30		0,2		1,7
	Прочие	25		200		0,12		1,7

Вопросы:

1) Сопротивление нулевой последовательности трех стержневых двух обмоточных трансформаторов .

2) Способы регулирования напряжения в электрических сетях.

3) Основные требования к схемам главных электрических соединений электростанций и подстанций.

Билет №10

1.Сопротивление нулевой последовательности двух обмоточных трансформаторов.

R₀ 2-х обмоточного трансформатора x_ТО = x_Т1 в схемах звезда-ноль/треугольник, звезда- ноль/ звезда- ноль; в остальных схемах x_ТО ≥ x_Т1.

При соединении обмоток по схеме Y_o / ∆ ЭДС нулевой после­довательности трансформатора полностью расходуется на прохождение тока той же последовательности через реактивное сопротивление рассеяния обмот­ки, соединенной треугольником, так как этот ток ( подобно третьей гармонике тока) не выходит за пределы данной обмотки. Таким образом, сопротивле­ние нулевой последовательности при соединении обмоток по схеме Yo / ∆ не­зависимо от конструкции трансформатора равно сопротивлению прямой после­довательности X₀ ≈ X_I + X_II = X_I.

При соединении обмоток по схеме Y_o /Y_o согласно схеме ее замещения предполагается, что на стороне обмотки II обеспечен путь для тока нулевой последовательности, т.е. в цепи обмотки II имеется, по меньшей мере, еще одна заземленная нейтраль (см. штриховую линию). Если же этого нет, то схема замещения будет такой же, как при соединении обмоток по схеме Y_o / Y_o (рис. 6.2,в), что соответствует режиму холостого хода трансформатора, при ко­тором

X₀ ≈ x_II + x_М0

Здесь значение х_Мо зависит от конструкции трансформатора.

Реактивное сопротивление намагничивания трехфазного трехстержневого трансформатора зависит от его конструкции и составляет х_Мо =0,3 .. 1,0 . Для всех других конструкций трансформаторов можно считать х_Мо = ∞.

2. Способы регулирования напряжения в электрических сетях

.

а) регулирование на шинах электростанций и подстанций;

б) регулирование на отходящих линиях;

в) дополнительное регулирование.

К способам изменения напряжения в системах электроснабжения промыш­ленных предприятий относят:

а) изменение сопротивления элементов и участков сети;

б) изменение протекающей по сети реактивной мощности;

в) изменение коэффициента трансформации нерегулируемых (с переключением ответвлений без возбуждения, ПБВ) трансформаторов.

Регулирование на шинах электростанций и подстанций. На шинах изолированно работающих электростанций промышленных предприятий осуществляет­ся так называемое встречное регулирование напряжения. Изме­рением тока возбуждения гене-раторов повышают напряжение в часы максимума нагрузок и понижают напряжение в часы минимума нагрузок. Регулирование напряжения на шинах понизительных подстанций 6-20 кВ может осуществляться при помо­рщи трансформаторов с РПН, ЛР, управляемых БК, СК, СД с АРВ.

Регулирование на отходящих линиях. Регулирование напряжения

на каждой отходящей от шин подстанции линии является более совершенны и эффективным способом по сравнению с регулированием на шинах. В этом случае смогут быть использованы трансформаторы с РПН, ЛР и конденсаторы для поперечной компенсации.

Этот способ регулирования получается дорогим при достаточно развитых системах электроснабжения из-за необходимости установки большого количества регулирующих устройств. В этом случае нельзя упускать возможности применения регулирования напряжения для группы линий.

Совместное регулирование напряжения включает в себя пер­вый и второй способы. Для его осуществления используются средства, перечис­ленные выше. Применяется совместное регулирование в том случае, когда невозможно создать требуемый режим напряжения в системе электроснабжения с помощью толь­ко одного из способов.

Дополнительное регулиро­вание применяется в том случае, когда с помощью указанных способов не удается обес­печить требуемое качество напряжения у не­которой части потребителей электроэнергии. В этом случае чаще всего используются такие средства, как ЛР и конденсаторы (поперечной и продольной компенсации).

Изменение сопротивлений элементов сети. Практи­чески изменение сопротивлений сети связывают с изменением напряжений в ней только в двух случаях:

а) при выборе сечений проводов и жил кабелей с учетом отклонений напря­жения у приемников электроэнергии (по допустимой потере напряжения); б) при применении последовательного включения конденсаторов в воздушных линиях.

Выбор сечений проводов и жил кабелей по значению допустимой потери напряжения производится обычными методами. При этом помимо заданной до­пустимой потери напряжения должны быть известны дополнительные условия, характеризующие выполнение сети: необходимость выполнения всех участков сети с одинаковым сечением проводов; обеспечение минимального расхода цветного металла; обеспечение неизменной плотности тока во всех элементах сети и т. п.

Добавка напряжения, создаваемая последовательно включенными конден­саторами, пропорциональна току нагрузки и автоматически изменяется при его изменении практически безынерционно. Степень компенсации индуктивного сопро­тивления в линии определяется выражением а = x_к / x_л.

Изменение передаваемой реактивной мощности. Регулируя долю выработки реактивной мощности различными источниками, можно изменять потери напряжения на рассматриваемом участке сети. Это сле­дует из формулы для определения потери напряжения в линии с сопротивлениями R_л и Х_л при мощности нагрузки Р_ном + jQ_H0M:

∆U = Р_ном R_л/U + (Q_H0M - Q_KУ) Х_л/U_НОМ

где Q_KУ — мощность КУ.

Отсюда следует, что, снабдив компенсирующее устройство автоматическим регулятором, можно использовать КУ в целях регулирования напряжения мест­ными средствами.

Изменение коэффициента трансформации рас­пределительных трансформаторов. Понижающие распре­делительные трансформаторы с ПБВ имеют основное и несколько дополнительных ответвлений на стороне ВН. Основное ответвление имеет напряжение, равное номинальному напряжению U_H0М сети. При этом ответвлении коэффициент транс­формации трансформатора называют номинальным. В соответствии с ГОСТ трехфазные распределительные трансформаторы РТ изго­товляются с четырьмя дополнительными ответвлениями: +5, +2,5, - 2,5 и - 5%.

Изменяя регулировочное ответвление трансформатора, можно изменить так называемую добавку напряжения, получающуюся во вторичной сети по сравнению с первичной.