Регулирование напряжения при помощи трансформаторов с РПН

На шинах вторичного напряжения понижающих подстанций в случае необходимости обеспечивается встречное регулирование напряжения в пределах от 0 до +5% номинального напряжения сети. В периоды снижения суммарной нагрузки до 30% и ниже от ее наибольшей величины напряжение на шинах должно поддерживаться на уровне номинального напряжения сети. В периоды наибольшей нагрузки напряжение на шинах должно превышать номинальное напряжение сети не менее чем на 5%, допускается повышение напряжения на шинах вторичного напряжения даже до 10%, если при этом отклонения напряжения ближайших потребителей не превысят наибольшей величины, допускаемой правилами устройства электроустановок. В послеаварийных режимах при встречном регулировании напряжение на шинах низшего напряжения не должно быть ниже номинального напряжения сети.
В качестве специальных средств регулирования напряжения могут быть использованы трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН), синхронные компенсаторы или статические конденсаторы.
Прежде всего для обеспечения необходимых напряжений нужно обратиться к трансформаторам с РПН. При невозможности обеспечения удовлетворительных напряжений при помощи трансформаторов с РПН следует рассмотреть установку статических конденсаторов или синхронных компенсаторов.
Существуют различные методики выбора регулировочных ответвлений трансформаторов и автотрансформаторов с РПН и определения получающихся напряжений. Так, в работе [45] эта задача решается путем определения необходимого дополнительного количества витков обмотки. Рассмотрим методику, основанную на непосредственном определении необходимого напряжения регулировочного ответвления и характеризующуюся, по мнению авторов, простотой и наглядностью.
Если известно приведенное к высокой стороне напряжение на шинах низшего напряжения подстанции С/'и, то можно определить необходимое (расчетное) напряжение регулировочного ответвления трансформатора: где Uим — номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора; £/яж — напряжение, которое необходимо поддерживать на шинах низшего напряжения в различных режимах работы сети (1,05£/н — в режиме наибольшей нагрузки и 0„— в режиме наименьшей нагрузки и в послеаварийных режимах). Для сетей с номинальным напряжением 6 кВ необходимые напряжения равны 6,3 кВ — в режиме наибольших нагрузок и б кВ — в режиме наименьших нагрузок и в послеаварийных режимах. Для сетей с номинальным напряжением 10 кВ соответствующие значения составят 10,5 и 10 кВ.
В случае трансформаторов с РПН имеется возможность изменять регулировочное ответвление без отключения трансформатора. Поэтому следует определить напряжение регулировочного ответвления отдельно для режимов наибольшей и наименьшей нагрузок. Так как время возникновения аварийного режима неизвестно, то будем считать, что он возникает в наиболее неблагоприятном случае, т. е. в период наибольших нагрузок. С учетом сказанного выше расчетное напряжение регулировочного ответвления трансформатора будет разно
для режима наибольших нагрузок.
Обозначим напряжение выбранных регулировочных ответвлений для режимов наибольших и наименьших нагрузок соответственно через ив.н.дшах И Uв.н.д min. Тогда действительные напряжения на шинах низшего напряжения подстанции составят:
в режиме наибольших нагрузок
Определенные таким образом значения напряжений на шинах низшего напряжения тех подстанций, где применены трансформаторы с РПН, сравниваются с желаемыми значениями напряжения, указанными выше.
На трех обмоточных трансформаторах регулирование под нагрузкой выполняется в обмотке высшего напряжения, а обмотка среднего напряжения содержит ответвления, переключаемые только со снятием нагрузки. В этом случае по формулам (6.2) и (6.3) сначала выбирают ответвления для максимального и минимального режимов со стороны высшего напряжения, рассматривая трансформатор как двухобмоточный с обмотками высшего и низшего напряжений. Затем определяется одно желаемое напряжение ответвления со стороны среднего напряжения: где i/B.н.дтах> ^в.н.д min — выбранные действительные напряжения ответвлений на высшей стороне в максимальном и минимальном режимах; Wcmax, U'cmin — напряжения на шинах среднего напряжения в максимальном и минимальном режимах, приведенные к высшей стороне; £/с — желаемое напряжение на шинах среднего напряжения.
По расчетному напряжению ис.в.ж выбирается действительное ответвление с напряжением Uс.н.д. Тогда действительные напряжения на шинах низшего и среднего напряжений подстанции в максимальном и минимальном режимах будут равны.