Трансформаторна підстанція ПС-1.

Технічні характеристики триобмоткових трансформаторів ТДТН-63000/110:

Для двох паралельно працюючих трансформаторів:

;

Трансформаторна підстанція ПС-2.

Технічні характеристики двообмоткових трансформаторів ТДН-16000/110:

;

Для двох паралельно працюючих трансформаторів:

;

 

Розрахунок режиму максимальних навантажень

 

Розрахунок режиму виконаємо в два етапи. На першому етапі визначимо розподіл потужностей з врахуванням втрат потужності в лініях і трансформаторах та зарядної потужності ліній. На другому етапі розрахуємо напруги на шинах підстанцій.

 

Визначення потокорозподілу в кільцевій мережі

Для розрахунку потокорозподілу в кільцевій мережі спочатку визначимо розрахункові потужності підстанцій ПС-1, ПС-2 з врахуванням втрат потужності в трансформаторах.

Трансформаторна підстанція ПС-1:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Розрахункова потужність підстанції ПС-1

,

,

.

Трансформаторна підстанція ПС-2:

;

;

.

Розрахункова потужність підстанції ПС-2

,

,

.

Визначимо наближений розподіл потужностей в кільцевій мережі, розрахункова схема якої зображена на рисунку 5.3. Спряжені комплексні опори ліній кільцевої мережі відповідно дорівнюють:

; .

Рисунок 5.3 - Розрахункова схема кільцевої мережі

 

Потужності головних ділянок розрахуємо за правилами моментів:

З рівняння балансу потужності для вузла 1 розрахуємо потужність на ділянці 1-2

Проводимо перевірку балансу потужностей:

;

94,408+43,674=94,41+j43,67.

Визначення уточненого потокорозподілу

Визначимо уточнений розподіл потужностей з врахуванням втрат потужності в лініях і зарядної потужності ліній, умовно роділивши кільцеву мережу в точці розподілу потужностей (рисунок 5.4).

Рисунок 5.4 – Розрахункова схема

Ділянка А-1:

;

;

;

;

;

.

Ділянка 1-2:

;

;

;

;

;

.

Ділянка А-2:

;

;

;

;

;

;

Перевіряємо баланс реактивної потужності:

;

.

Баланс реактивної потужності не забезпечується при коефіцієнті потужності

cos φ = 0,9, тому потрібно встановити додаткові компенсувальні пристрої потужністю

Q _д = 48,13 – 44,3 = 3,83 Мвар.

Розрахунок напруг на шинах знижувальних підстанцій

За умовою зустрічного регулювання напруги на шинах підстанції А в режимі максимальних навантажень підтримується напруга .

Втрата наруги в лінії А-1

,

при цьому напруга на шинах підстанції ПС-1

.

Втрата наруги в лінії А-2

.

Напруга на шинах підстанції ПС-2

.

Розрахунок післяаварійного режиму роботи мережі

Визначимо розподіл потужностей у післяаварійному режимі при вимкненні

найбільш завантаженої лінії А-1 (рисунок 5.5):

Рисунок 5.5 – Розрахункова схема післяаварійного режиму

 

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Регулювання напруги в електричній мережі

 

Основним завданням регулювання напруги в електричній мережі є забезпечення бажаних рівнів напруги на шинах вторинної напруги знижувальних підстанцій виходячи з умови зустрічного регулювання напруги.

Регулювання напруги на підстанціях районної мережі здійснюється за допомогою трансформаторів з РПН (регулювання під навантаженням) шляхом зміни їх коефіцієнтів трансформації [3].

Підстанція 1.

Схема заміщення триобмоткових трансформаторів знижувальної підстанції 1 зображена на рисунку 6.1.

 

Рисунок 6.1 – Схема заміщення трансформаторів підстанції 1

 

Розрахуємо зведені напруги на шинах СН і НН підстанції 1 з врахуванням втрат напруги в обмотках ВН, СН і НН:

;

;

;

;

;

.

На ПС-1 встановлені два триобмоткові трансформатори типу ТДТН-63000/110 з РПН ±9×1,78% в нейтралі ВН [4].

Визначимо номінальне значення коефіцієнта трансформації трансформаторів при роботі трансформаторів на основному виводі

.

Складаємо таблицю коефіцієнтів трансформації трансформаторів (таблиця 6.1).

Таблиця 6.1 – Коефіцієнти трансформації трансформаторів ТДТН-63000/110

Положення перемикача відгалужень	Додаток витків обмотки ВН, %	Відносна кількість витків обмотки ВН	Номінальна напруга відгалуження, кВ	Коефіцієнт трансформації
	+16,02	1,16	133,42	12,13
	+14,24	1,14	131,38	11,94
	+12,46	1,12	129,33	11,75
	+10,68	1,11	127,28	11,57
	+8,9	1,10	125,24	11,39
	+7,12	1,07	123,19	11,20
	+5,34	1,05	121,19	11,01
	+3,56	1,04	119,09	10,83
	+1,78	1,02	117,05	10,64
		1,00		10,45
	-1,78	0,98	115,95	10,29
	-3,56	0,96	110,91	10,08
	-5,34	0,95	108,86	9,90
	-7,12	0,93	106,81	9,71
	-8,9	0,91	104,76	9,52
	-10,68	0,89	102,72	9,34
	-12,46	0,88	100,67	9,15
	-14,24	0,86	98,62	8,97
	-16,02	0,84	96,58	8,78

Задамося бажаним рівнем напруги на шинах НН U _нн^б = 10,5 кВ.

Розрахуємо бажане значення коефіцієнта трансформації між обмотками ВН і НН трансформаторів

.

З таблиці коефіцієнтів трансформації вибираємо стандартне значення коефіцієнта трансформації , яке відповідає 11-у положенню перемикача відгалужень обмотки ВН.

Для вибраного коефіцієнта трансформації розраховуємо дійсну напругу на шинах НН підстанції 1

,

що відповідає бажаному рівню напруги.

Задамося бажаним рівнем напруги на шинах СН U _СН^б = 37 кВ.

Розрахуємо бажаний коефіцієнт трансформації між обмотками ВН і СН

.

Визначимо відносну кількість робочих витків обмотки СН, яка відповідає бажаному значенню коефіцієнта трансформації

.

Складаємо таблицю відносної кількості витків обмотки СН (таблиця 6.2).

Таблиця 6.2 – Відносна кількість витків обмотки СН

Положення перемикача відгалужень обмотки СН	Додаток витків обмотки СН, %	Відносна кількість витків обмотки СН n сн
	+5,0	1,05
	+2,5	1,025
	0,0	1,0
	-2,5	0,975
	-5,0	0,95

 

З таблиці 6.2 вибираємо найближче значення n _сн = 1, яке відповідає 3-му положенню перемикача відгалужень. Для цього положення

.

Дійсна напруга на шинах СН

,

що відповідає бажаному рівню напруги.

Підстанція 2.

Схема заміщення двообмоткових трансформаторів знижувальної підстанції 2 зображена на рисунку 6.2.

Рисунок 6.2 – Схема заміщення трансформаторів підстанції ПС-2

 

На ПС-2 встановлені два двообмоткових трансформатори типу ТДН-16000/110

з РПН ±9×1,78% в нейтралі ВН [4].

Задамося бажаним рівнем напруги на шинах НН U ₂^б = 11 кВ.

Розрахуємо зведену напругу на шинах НН:

;

.

Задамося бажаним рівнем напруги на шинах НН U _нн^б = 10,5 кВ.

Визначимо бажане значення коефіцієнта трансформації між обмотками ВН і НН

.

Складемо таблицю коефіцієнтів трансформації (таблиця 6.3).

 

Таблиця 6.3 – Коефіцієнти трансформації трансформаторів ТДН-16000/110

Положення перемикача	Додаток витків обмотки ВН, %	Відносна кількість витків обмотки ВН	Номінальна напруга відгалуження, кВ	Коефіцієнт трансформації
	+16,02	1,16	133,42	12,13
	+14,24	1,14	131,38	11,94
	+12,46	1,12	129,33	11,75
	+10,68	1,11	127,28	11,57
	+8,9	1,09	125,24	11,39
	+7,12	1,07	123,19	11,20
	+5,34	1,05	121,19	11,01
	+3,56	1,04	119,10	10,83
	+1,78	1,02	117,05	10,64
		1,0		10,45
	-1,78	0,98	115,95	10,27
	-3,56	0,96	110,91	10,08
	-5,34	0,95	108,86	9,90
	-7,12	0,93	106,81	9,71
	-8,9	0,91	104,76	9,52
	-10,68	0,89	102,72	9,34
	-12,46	0,88	100,67	9,15
	-14,24	0,86	98,62	8,97
	-16,02	0,84	96,577	8,78

 

З таблиці коефіцієнтів трансформації вибираємо найближче стандартне значення , яке відповідає положенню 10-му положенню перемикача відгалужень обмоток ВН трансформаторів.

Для вибраного коефіцієнта трансформації розраховуємо дійсну напругу на шинах НН підстанції 2

,

що відповідає бажаному рівню напруги.