Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

СИС / Расчет режимов сетей с разными номинальными напряжениям1

.pdf
Скачиваний:
105
Добавлен:
22.05.2015
Размер:
217.63 Кб
Скачать

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ СЕТЕЙ С РАЗНЫМИ НОМИНАЛЬНЫМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ

Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций

Силовой трансформатор представляется в виде двух элементов: первый сопротивление трансформатора ZТ1, второй идеальный трансформатор.

Идеальный трансформатор не имеет сопротивления, но обладает коэффициентом трансформации:

n= UВном

ТUНном .

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Порядок расчета напряжения на шинах НН подстанции

Определяется мощность, входящая в обмотку ВН силового трансформатора:

S13H = S1пр S Х 1

Определяется напряжение низкой стороны трансформатора, приведенное к высокой U3ВН:

 

ВН

 

 

 

 

P H × R

+ Q H

× X

T 1

 

 

P H × X

T 1

- Q H

× R

U 3

 

= U 1

-

13

T 1

 

13

 

 

- j ×

13

 

13

 

T 1

 

 

 

 

U1*

 

 

 

 

 

U1*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модуль и фаза этого напряжения равны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

 

 

H

 

H

× XT 1

ö2

æ

H

 

H

× RT 1

ö2

 

 

U

3ВН =

çU1

-

 

P13

× RT1 + Q13

÷

 

+ ç

P13

× XT 1 - Q13

 

÷

;

 

 

U1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

ø

 

è

 

U1

 

 

ø

tgϕ =

 

P H × X

 

- Q H × R

 

).

U - (P H × R + Q H

× X

 

 

 

13

 

T 1

13

T 1

 

 

 

 

1

 

13

 

T 1 13

 

T 1

 

 

Определяется действительное напряжение на шинах НН подстанции, т.е. U3:

U 3

=

U 3

= U 3×

U Нном

 

nT

U Вном .

 

 

 

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Порядок расчета сети с разными номинальными напряжениями

Схема сети с двумя номинальными напряжениями

Схема замещения с идеальными силовыми трансформаторами

Первый способ – приведение сети к одному базисному напряжению

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Приведение к ВН сопротивления осуществляется по следующему выражению:

B

2

 

 

 

æ

 

ö2

 

 

 

 

ç UBH

÷

 

Z 23

= Z 23 × KТВС

= Z 23

× ç

 

÷ .

 

 

 

 

 

 

 

è UCH

ø

 

Аналогично для проводимости:

Y

B

= Y 23 ×

1

.

23

 

 

 

KТВС2

 

Область применения - расчет токов короткого замыкания.

Второй способ – учет идеальных трансформаторов, т.е. коэффициентов трансформации при определении напряжения.

Последовательность расчета режима сети по данным конца

1.Ведется расчет режима разомкнутой сети среднего напряжения по значениям напряжения U3 (участок 2С-3). Определяется напряжение на шинах СН трансформатора 2 U.

2.Напряжение Uприводится к высокой стороне:

U 2BCН = KТвс ×U 2C ,

а потоки мощности до и после идеального трансформатора равны между собой.

S 02к с = S н2с 3 .

3. Дальнейший расчет ведется по алгоритму расчета режима разомкнутой сети на высокой стороне силового трансформатора, т.е. при известном напряжении в конце сети U2cВН.

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Последовательность расчета режима сети по данным начала

I этап – определение потоков мощности с учетом потерь:

сначала в сети СН, затем в сети ВН так же, как для сети с одним номинальным напряжением, вплоть до определения потоков мощности в началах головных участков сети ВН. При этом потери

мощности в сети СН определяются по номинальному напряжению сети СН, а в сети ВН - по номинальному напряжению сети ВН.

II этап – определение напряжений в узлах сети:

Рассчитываются напряжения в сети ВН по заданному напряжению источника питания и рассчитанным потокам мощности в начале каждого участка сети.

Определяется напряжение в нулевой точке трансформатора U0:

U 0 = U 2B U 2 B0 ,

где U 2В0 падение напряжения в обмотке ВН трансформатора.

U 2 В0 =

P Н

× R + QН

× X

ТВ

+ j

P Н

× X

ТВ

- Q Н

× R

2 В0

ТВ 2В0

 

2 В0

 

2 В0

ТВ

.

 

U2 В

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитывается напряжение средней стороны, приведенное к

высокой стороне

 

 

U 2BCН = U 0 U 02C ,

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U 02С =

P Н

× R + Q Н

С

× X

ТС

+

j

P Н

× X

ТС

- Q Н

С

× R

02С

ТС 02

 

02С

 

02

ТС

.

 

U0

 

 

 

 

 

 

U0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Находится действительное напряжение средней стороны силового трансформатора.

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

U

 

=

U

= U ×

U

CH

 

 

2C

 

 

2C

 

 

.

 

 

KТВС

2C

 

 

 

 

 

UBH

Рассчитываются напряжения в узлах сети среднего напряжения по значению Uкак напряжения источника питания.

Область применения - расчет установившихся режимов электрических сетей и систем.

Понятие о регулировании напряжения в сети. Выбор ответвлений РПН трансформаторов

и линейных регуляторов

Под регулированием напряжения понимают принудительное изменение режима напряжения в сети и у электроприемников с целью обеспечить требования по качеству электроэнергии или оптимальный режим по напряжению.

Централизованные средства регулирования напряжения, устанавливаемые в центрах питания:

трансформаторы с РПН; линейные регуляторы.

Цель расчета - определение добавки напряжения, создаваемой трансформатором с РПН (линейным регулятором), путем выбора нужного напряжения ответвлений (отпаек) РПН трансформатора или линейного регулятора.

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Алгоритм выбора номера ответвлений (отпаек) РПН

Двухобмоточный силовой трансформатор (устройство РПН установлено на стороне ВН)

1. Определение приведенного к стороне ВН напряжения

стороны НН силового трансформатора

UHHBH = UBH UT ,

2. Определение желаемого коэффициента трансформации

KТВНжел = U HHBH

U HHжел ,

3. Выбор номера отпайки РПН.

Условием выбора номера отпайки РПН - его попадание в диапазон регулирования напряжения, т.е.

N n ≤ +N ,

где ±N - крайние номера отпаек РПН (даются в справочниках, –

например, ±9×1,78 %); n - номер отпайки.

Шаг регулирования t задается в процентах, – например, 1,78%. Диапазон регулирования напряжения равен:

± N × t ,

например, ±16 %.

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Действительный коэффициент трансформации определяется выражением:

U ном

K = UBHном × (1 + n × t* ) = KТВНном × (1 + n × t* ),

HH

где t - шаг регулирования в относительных единицах.

Если в качестве желаемого принять действительный коэффициент трансформации, т.е.:

KТВНжел = КТВНном × (1 + nжел × t* ),

то можно найти желаемый номер отпайки РПН для обеспечения требуемого значения напряжения на низкой стороне трансформатора:

 

æ

жел

ö

 

1

æ

 

BH

ö

 

1

 

 

ç

КТВН

÷

 

ç

U HH

÷

 

 

nжел

= ç

 

- 1÷

×

 

= ç

 

 

- 1÷

×

 

 

ном

t*

жел

ном

t* .

 

è

КТВН

ø

 

è U HH

× КТВН

ø

 

Полученный номер отпайки округляется до ближайшего целого,

nстанд .

По найденному nстанд определяется фактическое напряжение низкой стороны U ННфакт :

факт

 

 

U HHBH

U НН

=

 

 

 

KТВНном

× (1 + nстанд × t* ).

 

 

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Трехобмоточный силовой трансформатор

В трехобмоточном силовом трансформаторе регулирование напряжения под нагрузкой выполняется в обмотке высшего напряжения (РПН устанавливается в нейтрали обмотки ВН), а

обмотка среднего напряжения содержит ответвления, которые переключаются после снятия нагрузки (устройство ПБВ – переключение без возбуждения, установлено в обмотке СН).

Поэтому сначала необходимо выбрать номер отпайки РПН, чтобы

обеспечить желаемое напряжение на низшей стороне трансформатора, а затем рассчитывать ответвление ПБВ для

обеспечения желаемого значения на средней стороне трансформатора.

Действительные коэффициенты трансформации равны:

КТВН = КТВНном × (1 + np × t p ),

ном

 

1 + np × t p

 

КТВС = КТВС

×

 

,

1 + nп × tп

 

 

 

 

где np, tp - номер отпайки и шаг регулирования устройства РПН в относительных единицах;

nп, tп - номер отпайки и шаг регулирования устройства ПБВ в относительных единицах.

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Порядок выбора

Определяется напряжение низшей стороны трансформатора,

приведенное к стороне высшего напряжения:

UННВН = UВН UТВ

UТН ,

где UВН фактическое напряжение

высокой стороны

трансформатора, полученное в результате расчета режима сети высшего напряжения;

UТВ, UТН соответственно модули падения напряжения в обмотке ВН и обмотке НН силового трансформатора.

Рассчитывается напряжение средней стороны трансформатора,

приведенное к стороне высшего напряжения:

UСНВН = UВН UТВ

UТС ,

где UТС модуль падения напряжения в обмотке СН

трансформатора.

 

Определяются желаемые коэффициенты

трансформации

напряжения с высокой на низкую и с высокой на среднюю стороны трансформатора.

 

U ВН

 

жел

=

UСНВН

 

К жел =

НН

;

КТВС

 

 

,

U

СНжел

U ННжел

ТВН

 

 

 

 

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com