Расчет режимов минимальных нагрузок

Расчет режима минимальных нагрузок начинается с определения мощности нагрузок в данном режиме. В соответствии с [8], в режиме минимальных нагрузок не должно быть генерации реактивной мощности от узлов нагрузки в сеть. При этом рассчитываются мощности и количество компенсирующих устройств, которые нужно оставить в работе, остальные конденсаторные установки отключаются. Напряжение в базисном узле поддерживается в соответствии с заданием для данного режима.

С целью уменьшения потерь мощности и энергии следует рассмотреть вопрос о количестве работающих трансформаторов на подстанциях с двумя трансформаторами. Нагрузка , при которой потери активной мощности в одном и в двух работающих трансформаторах равны, может быть определена по формуле:

, (3.10)

где активные и реактивные потери мощности холостого хода трансформаторов; активные и реактивные потери мощности короткого замыкания; экономический эквивалент реактивной мощности, при расчете может быть принят равным 0,06 кВт/кВар.

Потери реактивной мощности трансформатора в опыте короткого замыкания могут быть определены по формуле:

. (3.11)

Формула (3.10) справедлива при установке на подстанции двух однотипных двухобмоточных трансформаторов.

Мощность сравнивается с мощностью нагрузки подстанции в данном режиме, если , то с целью уменьшения потерь мощности можно отключить один из параллельно работающих трансформаторов. При в работе остаются оба трансформатора.

Решение об отключении части трансформаторов зависит также от схемы подстанции, а именно, наличия коммутационной аппаратуры для производства таких переключений. Отключение трансформатора нецелесообразно, если это приведет к уменьшению надежности электроснабжения или увеличению потерь активной мощности в линиях электропередачи. При изменении числа трансформаторов на подстанции необходимо скорректировать схему замещения: при переходе от двух трансформаторов к одному сопротивления (активное и реактивное) трансформаторной ветви увеличиваются в два раза, а потери холостого хода уменьшаются в два раза.

Пример 8.

На подстанции установлены два трансформатора ТДН-16000/110. В режиме максимальных нагрузок к шинам РУ 10 кВ подключены две конденсаторные установки УКЛ 57-10,5-2250 и две УКЛ 57-10,5-450. В режиме минимальных нагрузок мощность потребителей МВ·А. Требуется определить необходимую мощность компенсирующих устройств в данном режиме и целесообразность отключения одного из трансформаторов.

Суммарная мощность компенсирующих устройств, установленных на подстанции, равна 5,4 МВар, что больше мощности нагрузки в режиме минимальных нагрузок. Чтобы не было генерации реактивной мощности в сеть 110 кВ, часть конденсаторных установок следует отключить. Мощность оставленных в работе ККУ определяется из условия

,

МВар.

Если оставить в работе две установки УКЛ 57-10,5-2250, то нескомпенсированная реактивная мощность определится по первому закону Кирхгофа

(МВар).

Расчетная мощность подстанции в данном режиме составит

(МВ·А).

Для определения количества работающих трансформаторов необходимо провести расчет по формуле (3.10), МВ·А:

,

где паспортные данные трансформатора равны: 16 МВ·А, 19 кВт, 85 кВт, 112 кВар, 10,5 %.

Потери реактивной мощности в опыте к.з. определены по формуле (3.11), кВар:

.

Так как , то отключение одного из трансформаторов при снижении нагрузки нецелесообразно.