Учёт трансформаторов при расчёте режима электрической сети.

Рис. 5. 10 Учет трансформаторов при расчете режима: а - исходная схема сети; б - схема замещения; в -схема замещения с расчетными нагрузками подстанций. Тогда с учетом потерь мощности холостого хода трансформатора нагрузка, отходящая от шин 3: . Теперь с учетом потерь на корону и зарядной мощности линии 23 можно найти расчетную нагрузку подстанции 3(рис. 5.10,в): . где ΔР_к23 и Q_b23 вычисляют также по номинальному напряжению . Для подстанции 2 с трехобмоточным трансформатором (см. рис. 5.10,б)

(5.37) где . (5.38)

Тогда мощность в конце обмотки высшего напряжения , (5.39) а с учетом потерь мощности в обмотке нагрузка, приведенная к высшему напряжению трансформатора:

, (5.40) где . С учетом потерь мощности холостого хода нагрузка . (5.41) Расчетная нагрузка подстанции 2

, (5.42) где с учетом того, что участок сети 12 выполнен в виде двухцепной линии, имеем: (5.43)

В результате выполненных преобразований получим схему замещения сети, показанную на рис. 5.10,в, где каждый элемент сети представлен только продольными сопротивлениями, а на подстанциях заданы их расчетные нагрузки. Параметры ΔР_к12 и Q_bl2 в начале линии 12 обычно совмещают с источником питания (балансирующим узлом) и поэтому в данной схеме замещения отсутствуют. Применительно к каждому участку этой схемы пригодны соотношения для звена электрической сети (см. § 5.3). При этом если известно, например, напряжение в узле 1, то могут быть определены напряжения в узлах 2 и 3. Тогда, зная напряжения U₂ и U₃, можно найти напряжения на вторичных сторонах трансформаторов. Рассмотрим схему расчета для подстанции 2 с трехобмоточным трансформатором. По мощности S₇₀, входящей в обмотку трансформатора, совмещая вектор напряжения с вещественной осью, вычислим напряжение в точке 0:

; (5.44)

. (5.45). Теперь по мощностям S₀₄ и S₀₅, входящим во вторичные обмотки трансформатора, и вектору напряжения U₀, совмещенному с вещественной осью, найдем напряжения на шинах 4 и 5, приведенные к шинам высшего напряжения 2:

; (5.46)

. (5.47)

; (5.48)

. (5.49). Пусть трансформатор имеет коэффициенты трансформации между высшим и средним напряжениями , а между высшим и низшим напряжениями ,где U_НОМв,U_НОМс, U_НОМн— номинальные напряжения обмоток высшего, среднего и низшего напряжений. Тогда действительные напряжения на шинах среднего 4 и низшего 5 напряжений будут равны: (5.50. )Аналогичным образом можно вычислить напряжение на шинах 6 за двухобмоточным трансформатором.

Пример 5. 5 На подстанции 2, включенной по схеме, приведенной на рис. 5.10, установлен трехобмоточный трансформатор мощностью 10MBּА типа ТДТН–10 000/110 с номинальными напряжениями обмоток 115/38, 5/11 кВ. Сопротивления обмоток: Z₇₀ = 5 + j142,2 Ом; Z₀₄ = 5 +j0 Ом; Z₀₅ = 5 + j82,7 Ом. Потери мощности холостого хода: ΔР_Х =17,0 кВт, ΔQ_Х =110 кВАр. К подстанции подходят три линии напряжением 110 кВ, одинаковой длины l=50 км, с одинаковыми марками проводов АС 120/19, для которых удельная реактивная проводимость b₀ = 2,7ּ10^-–6 См/км. Потерями мощности на корону пренебречь. Нагрузка на шинах среднего напряжения S₄ =5+j3 MBА, а на шинах низшего напряжения S₅ =3+ j2МВА. Требуется определить расчетную нагрузку подстанции и затем по известному напряжению на шинах высшего напряжения найти напряжения на вторичных сторонах подстанции. Решение

По формулам (5.38) находим потери мощности в обмотках среднего и низшего напряжений:

По формулам (5.37) определяем мощности в начале обмоток среднего и низшего напряжений:

;

. Мощность в конце обмотки высшего напряжения (формула (5.39)) S₀ =5,01 + j3,0 + 3,01 + j2,09 =8,02 + j5,09.