Выбор ответвлений трансформаторов распределительной сети 10 кВ
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ся только вспомогательным средством регулирования по двум причинам: 1) недостаточен диапазон регулирования напряжения генераторами; 2) трудно согласовать требования по напряжению удаленных и близких потребителей.
Как единственное средство регулирования генераторы применяются только в случае системы простейшего вида ? типа станция ? нераспределенная нагрузка. В этом случае на шинах изолированно работающих электростанций промышленных предприятий осуществляется встречное регулирование напряжения. Изменением тока возбуждения генераторов повышают напряжение в часы максимума нагрузок и снижают в часы минимума.
Повышающие трансформаторы на электростанциях ТДЦ/110 с номинальным напряжением обмотки ВН Uв.ном =110 кВ и часть из ТДЦ/220 с Uв.ном = 220кВ, как и генераторы, являются вспомогательным средством регулирования напряжения, потому что также имеют предел регулирования 2Ч2,5% Uв.ном и с их помощью нельзя согласовать требования по напряжению близких и удаленных потребителей. Повышающие трансформаторы ТЦ и ТДЦ с Uв.ном=150, 330?750 кВ выпускаются без устройств для регулирования напряжения. Поэтому основным средством регулирования напряжения являются трансформаторы и автотрансформаторы районных подстанций.
2.3 Регулирование напряжения на понижающих подстанциях
По конструктивному выполнению различают два типа трансформаторов понижающих подстанций: а) с переключением регулировочных ответвлений без возбуждения, т.е. с отключением от сети (сокращенно трансформаторы с ПБВ); б) с переключением регулировочных ответвлений под нагрузкой (сокращенно трансформаторы с РПН). Обычно регулировочные ответвления выполняются на стороне высшего напряжения трансформатора, которая имеет меньший рабочий ток. При этом облегчается работа переключающего устройства.
Рассмотрим простейшую схему, представленную на рисунке 2.2, а.
При этом напряжение на шинах ВН подстанции будет отличаться от напряжения генераторов электростанции U1 на величину потерь в линии ?Uc, а напряжение на шинах НН подстанции, приведенное к ВН Uв2н будет отличаться еще и на величину потерь напряжения в сопротивлении трансформатора ?Uт:
, .
Действительное напряжение на шинах НН подстанций определяется как:
(2.3)
где ? коэффициент трансформации трансформатора; Uотв ? напряжение регулировочного ответвления обмотки ВН; Uн.ном? номинальное напряжение обмотки НН.
Меняя коэффициент трансформации, можно изменять напряжение на стороне НН подстанции U2н. Именно на этом принципе и работают все средства регулирования напряжения на подстанциях.
По условиям встречного регулирования (2.1) и (2.2)
где % - желаемое отклонение напряжения в процентах номинального в режиме наибольших нагрузок; % ? то же для режима наименьших нагрузок. Соответственно:
.
Действительное значение напряжения на стороне НН определяется по выражению (2.3).
Из электрического расчета сети определяются? напряжение на стороне НН в режиме наибольших нагрузок, приведенное к ВН; ? напряжение на стороне НН в режиме наименьших нагрузок, приведенное к ВН. По значениям и определяются желаемые ответвления регулируемой обмотки высшего напряжения трансформатора в режимах наибольших и наименьших нагрузок:
, . (2.4)
Рисунок 2.1 ? Схема обмоток трансформатора с ПБВ
Рис. 2.2. Трансформатор с РПН: а ? условное обозначение; б ? схема обмоток трансформатора с РПН; в, г ? переключение ответвлений
Желаемые ответвления, определенные по (2.4), округляются до таких ближайших стандартных значений, чтобы выполнялись условия (2.1), (2.2).
Трансформаторы без регулирования под нагрузкой (ПБВ) в настоящее время изготовляют с основным и четырьмя дополнительными ответвлениями. Схема обмотки такого трансформатора приведена на рисунке 2.1. Основное ответвление имеет напряжение, равное номинальному напряжению первичной обмотки трансформатора Uв.ном. Для понижающих трансформаторов Uв.ном равно номинальному напряжению сети Uном.с, к которой присоединяется данный трансформатор. При основном ответвлении коэффициент трансформации трансформатора называют номинальным. При использовании четырех дополнительных ответвлений коэффициент трансформации отличается от номинального на +5, +2,5, ?2,5 и ?5%. Вторичная обмотка трансформатора является центром питания сети, подключенной к этой обмотке. Поэтому номинальное напряжение вторичной обмотки трансформаторов выше номинального напряжения сети: на 5% ?для трансформаторов небольшой мощности, на 10% ? для остальных трансформаторов. Предположим, что к первичной обмотке при использовании основного ответвления подведено напряжение, равное Uном.с, и на стороне НН при холостом ходе напряжение равно 1,05 Uном.с. При этом добавка напряжения равна 5%. Изменяя ответвления трансформатора с ПБВ, можно получить добавки напряжения, округленные значения которых приведены ниже:
Ответвление первичной обмотки, %……. +5 2,5 0 ?2,5 ?5
Напряжение на стороне НН
при холостом ходе …………. 1 1,025 1,05 1,1 1,1
Добавка напряжения, % ……………… 0 +2,5 +5 +7,5 10
Чтобы переключить регулировочное ответвление в трансформаторе с ПБВ, требуется отключить его от сети. Такие переключения производятся редко, при сезонном изменении нагрузок. Поэтому в режиме наибольших и наименьших нагрузок в течение суток (например, днем и ночью) трансформатор с ПБВ работа?/p>