2.2 Расчет параметров трансформатора атдцтн 125000/220/110:

Рисунок – 3 Схема замещения трансформатора

S_ном =125 MBA, U_н.ВН=230 кВ, U_н.СН=121 кВ, U_н.НН=11 кВ,

U_к.ВС=10,96%, U_к.ВН=42,33 %, U_к.СН=27,68%, P_x=105 кВт, І_х=0,5%

Для данного трансформатора:

U_кВ=0,5· (U_к.ВС + U_к.ВН - U_к.СН)= 0,5·(10,96+42,33-27,68)=12,81%; U_кС=0,5·( U_к.ВС + U_к.СН - U_к.ВН)= 0,5·(10,96+27,68-42,33)=-1,85%;

U_кН=0,5·( U_к.ВН + U_к.СН - U_к.ВС)= 0,5·(42,33+27,68-10,96)=29,53%;

Индуктивное сопротивление обмоток трансформатора:

X_тр1==49,6 Ом;

X_тр2==0;

X_тр3==114,34 Ом;

P_x=105 кВт;

І_х=0,5%;

ΔP_кВ = ΔP_кС = ΔP_кН =0,5 ΔP_к(ВН) =0,5·105=52,5 кВт;

R_общ=;

Рисунок – 3 Общая схема замещения

3 Расчет потерь мощностей

3.1 Расчет потерь мощностей в трансформаторе

R₂₃=R₃₄=R₃₅=0,5·R_общ=0,5·13,89 = 6,95 Ом;

P_тр=S_тр·cosφ=125000·0,85=106,25 МВт

ΔQ_тр= S_тр·

P₄ = P_тр ·α = 106,25·0,55 = 58,44 МВт;

Q₄= Q_тр·α = 65,84 ·0,55 = 36,212 МВАр;

P₅ = P_тр ·β = 106,5·0,3 = 31.95 МВт;

Q₅= Q_тр· β = 65,84 ·0,3 = 19.75 МВАр;

Потери мощности во второй обмотке трансформатора:

ΔP₃₄ = == 2,48 МВт;

ΔQ₃₄ == 0;

ΔP₃₅ = ==7.41 МВт;

ΔQ₃₅ ===12.19 МВАр;

P₃= ΔP₃₄ + ΔP₃₅ = 2,48+7.41 =4.89 МВт;

Q₃ = ΔQ₃₄ + ΔQ₃₅ = 0+12.19 = 12.19 МВАр;

ΔP₂₃ = == 0,25 МВт;

ΔQ₂₃ === 1,81 МВАр;

P₂= ΔP₂₃ + P₃ = 0,25+4.89 =5.14 МВт;

Q₂ = ΔQ₂₃ + Q₃ = 1,81+12.19 =14 МВАр;

ΔP₁₂ = == 0,29 МВт;

ΔQ₁₂ === 1,437 МВАр;

4 Расчет уровней напряжения в узловых точках

;

=

==

=114,56кВ;

=

= =

=113,76 кВ;

=

==

= 113,609 кВ;

=

==

=101.576 кВ;

Контрольные вопросы

Вариант 10

1        Как производится выбор ответвлений трансформаторов с РПН ?

Трансформаторы и автотрансформаторы, кроме основных ответвлений, имеют еще и дополнительные регулировочные ответвления. Изменяя эти ответ-вления, можно изменить коэффициент трансформации (в пределах 10–20 %).

По конструктивному исполнению различают трансформаторы двух типов: с переключением регулировочных ответвлений без возбуждения, т.е. с отключением от сети (трансформаторы с ПБВ); с переключением регулировочных ответвлений под нагрузкой (трансформаторы с РПН). Регулировочные ответвления выполняются на стороне высшего напряжения трансформатора. При этом облегчается переключающее устройство.

В настоящее время все трансформаторы 35 кВ и выше имеют устройства РПН. Чтобы переключить регулировочное ответвление в трансформаторе с ПБВ, его необходимо отключить от сети. Такие переключения производятся редко только при сезонном изменений нагрузок.

            Трансформаторы со встроенным устройством РПН отличаются от трансформаторов с ПБВ наличием специального переключающего устройства, а также увеличенным числом ступеней регулировочных ответвлений и величиной диапазона регулирования. Например, для трансформаторов с номинальным напряжением основного ответвления обмотки ВН на 115 кВ предусматриваются диапазоны регулирования ±16% при ±9 ступенях регулирования по 1,78% каждая.

             На рисунке 11.1 представлена принципиальная схема трансформатора с РПН. Обмотка ВН этого трансформатора состоит из двух частей – нерегулируемой “а” и регулируемой “б”.

             Допустим, что требуется переключить устройство РПН с ответвления 2 на 1. При этом отключают контактор К1, переводят подвижный контакт “в” на контакт ответвления 1 и опять включают контакт К1. Таким образом, секция 1-2 обмотки оказывается замкнутой на обмотку реактора Р. Значительная индуктивность реактора ограничивает уравнительный ток, который возникает в результате наличия напряжения на секции 1-2 обмотки. После этого отключают контактор К2, переводят подвижный контакт на контакт ответвления 1 и включают контактор К2.

             Автотрансформаторы 220 кВ и выше выпускаются с РПН, встроенным на линейном конце обмотки среднего напряжения. В этом случае можно изменить под нагрузкой коэффициент трансформации  только для обмоток высшего и среднего напряжения. Если требуется одновременно изменить под нагрузкой коэффициент трансформации между обмотками высшего и низшего напряжений, то необходимо установить дополнительно линейный регулятор последовательно с обмоткой низшего напряжения автотрансформатора. По экономическим соображениям такое решение оказывается более целесообразным, чем изготовление автотрансформаторов с двумя встроенными устройствами РПН.

            2. Вторичное регулирование частоты. При выполнении регуляторов скорости турбин со статическими характеристиками первичное регулирование частоты не обеспечивает поддержание  номинальной частоты в системе. Поэтому дополнительно применяют вторичное регулирование. Оно заключается в смещении характеристик регуляторов скорости турбин параллельно самим себе. Вторичное регулирование может осуществляться вручную или автоматически.

         Рассмотрим совместный процесс первичного и вторичного регулирования частоты (рисунок 5.4).

 

                               

                                           Рисунок 5.4

Известны усредненная характеристика регуляторов скорости генераторов системы Р_го  и статическая характеристика  нагрузки Р_но. В точке О соблюдается баланс активных мощностей при частоте f_н. Если отсутствуют первичные регуляторы скорости, то при росте нагрузки потребителей мощность генераторов Р_г остается неизменной и частота снизится до f₁, а характеристика нагрузки переместится в точку 1 и займет положение Р_н.

При включенных регуляторах скорости генераторы наберут часть нагрузки, и пересечение характеристик  Р_го и Р_н окажется в точке 2, а частота станет  f₂, причем  f₁ < f₂  < f_н. При включении регуляторов вторичного регулирования характеристика генераторов Р_го  будет смещаться до тех пор, пока частота не станет равной номинальной f_н (точка 3, характеристика Р_го^'). В результате весь прирост нагрузки ∆Р примут на себя генераторы станций.

          Для выполнения вторичного регулирования частоты в системе обычно выделяют одну или несколько станций, а все остальные  поддерживают постоянную нагрузку и участвуют только в процессе первичного регулирования частоты.

Заключение

В ходе выполнения данной работы я ознакомился с основными параметрами ЛЭП и трансформатора, научился считать потери мощностей на участках линии и узловые напряжения, приобрел навыки работы с технической литературой. Также определил потери мощности в элементах сети и уровни напряжения в узловых точках схемы замещения электропередачи. Использовал техническую литературу для определения некоторых данных, необходимых для расчетов.

Список литературы

1. Идельчик В. И. Электрические сети и системы.

2. Идельчик В. И. Справочник по проектированию электроэнергетических систем.

3. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. (1985) Ред.: С.С. Рокотян, И.М. Шапиро

4. Сажин В. Н., Генбач Н. А. Электрические сети и системы. Методические указания к выполнению расчетно-графических работ для студентов специальности 5В071800 – электроэнергетика.