Моделирование устройства РПН в ПК RastrWin — различия между версиями

Материал из Wiki Power System
Перейти к: навигация, поиск
(Файлы для скачивания)
Строка 1: Строка 1:
{{Незавершенная статья}}
 
 
В данной статье рассмотрен пример составления [[Расчётная схема электрической сети|расчётной модели]] устройства РПН в ПК [[RastrWin]].
 
В данной статье рассмотрен пример составления [[Расчётная схема электрической сети|расчётной модели]] устройства РПН в ПК [[RastrWin]].
==Задачи==
+
 
В качестве требуемого уровня напряжения на шинах нагрузки принять значение на 5% больше, чем класс напряжения, <math>V_{тр} = 1,05V_{ном}. </math>
+
== Задачи ==
 +
В качестве требуемого уровня напряжения на шинах нагрузки принять значение на % больше, чем класс напряжения, <math>V_{тр} = 1,05V_{ном}. </math>
 
Обеспечить, чтобы модуль напряжения в узлах электрической сети соответствовал следующим требованиям [https://docs.cntd.ru/document/1200006034  ГОСТ 13109-97]:
 
Обеспечить, чтобы модуль напряжения в узлах электрической сети соответствовал следующим требованиям [https://docs.cntd.ru/document/1200006034  ГОСТ 13109-97]:
* в нормальных схемах на шинах нагрузки отклонение напряжения вверх или вниз от требуемого <math>V_{тр}</math> не должно превышать 5%;
+
* в нормальных схемах на шинах нагрузки отклонение напряжения вверх или вниз от требуемого <math>V_{тр}</math> не должно превышать %;
*в послеаварийных схемах на шинах нагрузки отклонение напряжения от требуемого <math>V_{тр}</math> не должно превышать 10% или быть выше изоляционной стойкости <math>V_{из}</math> (что меньше);
+
* в послеаварийных схемах на шинах нагрузки отклонение напряжения от требуемого <math>V_{тр}</math> не должно превышать 10 % или быть выше изоляционной стойкости <math>V_{из}</math> (что меньше);
*во всех схемах модуль напряжения на шинах генераторах должен быть равен номиналу генератора;
+
* во всех схемах модуль напряжения на шинах генераторах должен быть равен номиналу генератора;
*в нормальных схемах уровень напряжения на шинах высшего напряжения должен быть не ниже класса напряжения <math>V_{ном}</math> и не выше предела по изоляционной стойкости <math>V_{из}</math>
+
* в нормальных схемах уровень напряжения на шинах высшего напряжения должен быть не ниже класса напряжения <math>V_{ном}</math> и не выше предела по изоляционной стойкости <math>V_{из}</math>
*в послеаварийных схемах уровень напряжения на шинах высшего напряжения должен быть не ниже <math>0,85V_{ном}</math> от класса напряжения и не выше предела по изоляционной стойкости <math>V_{из}</math>.
+
* в послеаварийных схемах уровень напряжения на шинах высшего напряжения должен быть не ниже <math>0,85 V_{ном}</math> от класса напряжения и не выше предела по изоляционной стойкости <math>V_{из}</math>.
  
==Исходные данные==
+
== Исходные данные ==
*Напряжение базисного узла:117 кВ
+
* Напряжение базисного узла:117 кВ
*<math>S_{нагр 2}=51+j26 МВА</math>
+
* <math>S_{нагр 2}=51+j26 МВА</math>
*<math>S_{нагр 3}=23+j12 МВА</math>
+
* <math>S_{нагр 3}=23+j12 МВА</math>
 
* Марка ЛЭП: АС-150
 
* Марка ЛЭП: АС-150
*L=90км
+
* L=90км
*В узле 2 находится тансформатор ТРДН-32000/110
+
* В узле 2 находится тансформатор ТРДН-32000/110
*В узле 3 находится тансформатор ТРДЦН-63000/110
+
* В узле 3 находится тансформатор ТРДЦН-63000/110
 
[[Файл:Исходная схема регулирование РПН.jpg|700px|Исходная схема регулирование РПН]]
 
[[Файл:Исходная схема регулирование РПН.jpg|700px|Исходная схема регулирование РПН]]
==Создание тестовой схемы трансформатора==
+
 
 +
== Создание тестовой схемы трансформатора ==
 
Перед началом работы с данными необходимо создать новый файл, чтобы внесённые изменения не коснулись шаблонов. Основная информация о расчётной схеме хранится в файле с расширением «rg2». Создать файл по шаблону «rg2» можно следующим образом:
 
Перед началом работы с данными необходимо создать новый файл, чтобы внесённые изменения не коснулись шаблонов. Основная информация о расчётной схеме хранится в файле с расширением «rg2». Создать файл по шаблону «rg2» можно следующим образом:
  
Строка 34: Строка 35:
  
 
* Открыть -> Узлы -> Узлы
 
* Открыть -> Узлы -> Узлы
[[Файл:Таблица узлы отпайки РПН.png|700px|Таблица "Узлы" RastrWin при моделировании РПН]]
+
[[Файл:Таблица узлы отпайки РПН.png|700px|Таблица «Узлы» RastrWin при моделировании РПН]]
  
 
Ввод информации о ветвях [[Расчётная схема электрической сети|расчётной схемы]] выполняется в таблице «Ветви», заполняем парметры ЛЭП согласно [[Справочные данные параметров ЛЭП|справочным данным]]:
 
Ввод информации о ветвях [[Расчётная схема электрической сети|расчётной схемы]] выполняется в таблице «Ветви», заполняем парметры ЛЭП согласно [[Справочные данные параметров ЛЭП|справочным данным]]:
  
 
* Открыть -> Ветви -> Ветви
 
* Открыть -> Ветви -> Ветви
[[Файл:Таблица ветви моделирование РПН.png|700px|Таблица "Ветви" RastrWin при моделировании РПН]]
+
[[Файл:Таблица ветви моделирование РПН.png|700px|Таблица «Ветви» RastrWin при моделировании РПН]]
  
  
Строка 62: Строка 63:
 
[[Файл:Тестова схема до регулирования РПН.png|700px|Схема в RastrWin при моделировании РПН до регулирования]]
 
[[Файл:Тестова схема до регулирования РПН.png|700px|Схема в RastrWin при моделировании РПН до регулирования]]
  
Напряжение для нормальных схем должно входить в диапазон: для 10 кВ-[9,975...11,025] кВ, для 6 кВ-[5,985...6,615] кВ, для 110 кВ-[110...126,5] кВ
+
Напряжение для нормальных схем должно входить в диапазон: для 10 кВ-[9,975…11,025] кВ, для 6 кВ-[5,985…6,615] кВ, для 110 кВ-[110…126,5] кВ
Как видно, из таблицы «Узлы» напряжение на шинах низкого напряжения подставнций 2 и 3 не входит в допустимый диапазон напряжений. Это означает, что на трансформаторах этих подстанций нужно установить устройство РПН. Нам нужно создать форму для моделирования устройства РПН.  
+
Как видно, из таблицы «Узлы» напряжение на шинах низкого напряжения подставнций 2 и 3 не входит в допустимый диапазон напряжений. Это означает, что на трансформаторах этих подстанций нужно установить устройство РПН. Нам нужно создать форму для моделирования устройства РПН.
 
В ПК RastrWin есть возможность рассчитывать коэффициент трансформации по заданному номеру отпайки. Для этого необходимо задавать через форму Анцапфы зависимость коэффициента трансформации от номера отпайки.
 
В ПК RastrWin есть возможность рассчитывать коэффициент трансформации по заданному номеру отпайки. Для этого необходимо задавать через форму Анцапфы зависимость коэффициента трансформации от номера отпайки.
  
Строка 75: Строка 76:
 
[[Файл:Таблица "анцапфы" до заполнения.png|800px|Таблица «Анцапфы» в ПК RastrWin]]
 
[[Файл:Таблица "анцапфы" до заполнения.png|800px|Таблица «Анцапфы» в ПК RastrWin]]
  
==Моделирование устройства РПН в ПК RastrWin==
+
== Моделирование устройства РПН в ПК RastrWin ==
===Основные колонки формы «Анцапфы»===
+
 
 +
=== Основные колонки формы «Анцапфы» ===
 
Форма «Анцапфы» имеет следующие колонки:
 
Форма «Анцапфы» имеет следующие колонки:
# '''N_bd''' уникальный ключ для связи с другими таблицами. В данной колонке необходимо указать уникальное натуральное число, которое будет ключом для связи с другими таблицами.
+
# '''N_bd''' — уникальный ключ для связи с другими таблицами. В данной колонке необходимо указать уникальное натуральное число, которое будет ключом для связи с другими таблицами.
#'''Названия''' строковое название зависимости коэффициента трансформации от номера отпайки. Рекомендуется указывать марку трансформатора и сторону (для многообмоточных трансформаторов), чтобы упростить дальнейшее использование данных.
+
# '''Названия''' — строковое название зависимости коэффициента трансформации от номера отпайки. Рекомендуется указывать марку трансформатора и сторону (для многообмоточных трансформаторов), чтобы упростить дальнейшее использование данных.
#'''ЕИ''' единицы измерения цены деления одной отпайки. Значение указывается в колонках Шаг.
+
# '''ЕИ''' — единицы измерения цены деления одной отпайки. Значение указывается в колонках Шаг.
# '''«+/−»''' направление нумерации отпаек. При задании номера отпайки через форму Ветви используется эксплуатационный способ нумерации. Знак плюс или минус в колонке указывает, где находится отпайка с первым номером (крайняя отрицательная или крайняя положительная соответственно), другим словами, указывается порядок нумерации: «+» — от крайней отрицательной к крайней положительной отпайке, «-» — наоборот.
+
# '''«+/−»''' — направление нумерации отпаек. При задании номера отпайки через форму Ветви используется эксплуатационный способ нумерации. Знак плюс или минус в колонке указывает, где находится отпайка с первым номером (крайняя отрицательная или крайняя положительная соответственно), другим словами, указывается порядок нумерации: «+» — от крайней отрицательной к крайней положительной отпайке, «-» — наоборот.
#'''Тип''' перечисляемый тип данных. Указывается тип устройства, на котором планируется моделировать переключение отпаек.
+
# '''Тип''' — перечисляемый тип данных. Указывается тип устройства, на котором планируется моделировать переключение отпаек.
#'''Место''' перечисляемый тип данных. Указывается место установки устройства для переключения отпаек.
+
# '''Место''' — перечисляемый тип данных. Указывается место установки устройства для переключения отпаек.
# <math> К_{нейтр}</math> количество отпаек в нейтральном положении (коэффициент трансформации равен отношению номинальных напряжений). Может принимать значения только в виде натуральных чисел. Для большинства трансформаторов значение равно единице.
+
# <math> К_{нейтр}</math> — количество отпаек в нейтральном положении (коэффициент трансформации равен отношению номинальных напряжений). Может принимать значения только в виде натуральных чисел. Для большинства трансформаторов значение равно единице.
# '''V_нр''' номинальное напряжение нерегулируемой стороны (кВ).
+
# '''V_нр''' — номинальное напряжение нерегулируемой стороны (кВ).
# '''V_рег''' номинальное напряжение регулируемой стороны (кВ). К данному напряжению будет осуществляться прибавка отпаек.
+
# '''V_рег''' — номинальное напряжение регулируемой стороны (кВ). К данному напряжению будет осуществляться прибавка отпаек.
# '''N_anc''' множество колонок, в которых указывается количество отпаек с заданным шагом регулирования из колонок «Шаг». Перечисление начинается с крайне отрицательной отпайки.
+
# '''N_anc''' — множество колонок, в которых указывается количество отпаек с заданным шагом регулирования из колонок «Шаг». Перечисление начинается с крайне отрицательной отпайки.
#'''Шаг''' множество колонок, в которых указывается цена деления единичной отпайки. Количество отпаек с данной ценой деления принимается согласно соответствующей колонке «N_anc». Единицы измерения стоимости одной отпайки принимаются согласно значению из колонки «ЕИ».
+
# '''Шаг''' — множество колонок, в которых указывается цена деления единичной отпайки. Количество отпаек с данной ценой деления принимается согласно соответствующей колонке «N_anc». Единицы измерения стоимости одной отпайки принимаются согласно значению из колонки «ЕИ».
  
 
Если возникла путаница, какая колонка «Шаг» относится к какой колонке «N_anc», можно посмотреть их наименования по таблице «ancapf». Для того чтобы из текущей формы узнать наименование колонки в таблице, необходимо нажать правой кнопкой мыши на название колонки в форме. В первой строке открывшегося меню будет строка следующего вида: «Полное название колонки формы |краткое название колонки формы| — (название колонки в таблице)». В правой части табличного наименования колонки будет стоять целое число от 1 до 10. Колонки «N_anc» и «Шаг» с одинаковым номером будут соответствовать друг другу. Заполнение необходимо начинать с колонок с номером 1. По умолчанию в форме «Анцапфы» первым колонкам будут соответствовать самые левые колонки «N_anc» и «Шаг».
 
Если возникла путаница, какая колонка «Шаг» относится к какой колонке «N_anc», можно посмотреть их наименования по таблице «ancapf». Для того чтобы из текущей формы узнать наименование колонки в таблице, необходимо нажать правой кнопкой мыши на название колонки в форме. В первой строке открывшегося меню будет строка следующего вида: «Полное название колонки формы |краткое название колонки формы| — (название колонки в таблице)». В правой части табличного наименования колонки будет стоять целое число от 1 до 10. Колонки «N_anc» и «Шаг» с одинаковым номером будут соответствовать друг другу. Заполнение необходимо начинать с колонок с номером 1. По умолчанию в форме «Анцапфы» первым колонкам будут соответствовать самые левые колонки «N_anc» и «Шаг».
 
В рассмотренном примере РПН двухобмоточного трансформатора
 
В рассмотренном примере РПН двухобмоточного трансформатора
 
имеет разную цену деления отпаек в зависимости от удаления от нейтрального положения. Первые колонки «N_anc» и «Шаг» должны соответствовать крайним отрицательным отпайкам (наибольший коэффициент трансформации при делении низшего напряжения на высшее) вне зависимости от того, как задан порядок нумерации отпаек в колонке «+/−». Для отпаек с отрицательной добавкой необходимо явно указывать знак минус в колонках «Шаг».
 
имеет разную цену деления отпаек в зависимости от удаления от нейтрального положения. Первые колонки «N_anc» и «Шаг» должны соответствовать крайним отрицательным отпайкам (наибольший коэффициент трансформации при делении низшего напряжения на высшее) вне зависимости от того, как задан порядок нумерации отпаек в колонке «+/−». Для отпаек с отрицательной добавкой необходимо явно указывать знак минус в колонках «Шаг».
Связь между формами «Ветви» и «Анцапфы» осуществляется через ключевые поля «БД_анц» и «N_bd» соответственно. Тип связи между таблицами — «один ко многим», который означает, что одной зависимости коэффициента трансформации от номера отпайки формы «Анцапфы» может быть поставлено в соответствие несколько записей в форме «Ветви». Связь между формами «Ветви» и «Анцапфы» выполняется путем указания значения ключа «N_bd» из формы «Анцапфы» в ключевом поле «БД_анц» формы «Ветви». В этом случае, если указать в колонке «N_анц» эксплуатационный номер отпайки, программа выполнит расчет коэффициента трансформации.
+
Связь между формами «Ветви» и «Анцапфы» осуществляется через ключевые поля «БД_анц» и «N_bd» соответственно. Тип связи между таблицами — «один ко многим», который означает, что одной зависимости коэффициента трансформации от номера отпайки формы «Анцапфы» может быть поставлено в соответствие несколько записей в форме «Ветви». Связь между формами «Ветви» и «Анцапфы» выполняется путем указания значения ключа «N_bd» из формы «Анцапфы» в ключевом поле «БД_анц» формы «Ветви». В этом случае, если указать в колонке «N_анц» эксплуатационный номер отпайки, программа выполнит расчет коэффициента трансформации.
===Пример===
+
 
Рассмотрим на конкретном примере. На подстанции № 3 стоит трансформатор ТРДН-32000/110. По его [[Справочные данные параметров трансформаторов от 35 кВ|справочным данным]] заполним форму «Анцапфы».
+
=== Пример ===
*Зададим ключ «1» в колонку «N_bd».  
+
Рассмотрим на конкретном примере. На подстанции № 3 стоит трансформатор ТРДН-32000/110. По его [[Справочные данные параметров трансформаторов от 35 кВ|справочным данным]] заполним форму «Анцапфы».
*В колонке «Название» запишем марку трансформатора - ТРДН-32000/110.  
+
* Зададим ключ «1» в колонку «N_bd».
*В колонке «Тип» выбираем пункт «РПН».  
+
* В колонке «Название» запишем марку трансформатора — ТРДН-32000/110.
*Устройтва РПН размещаются в нейтрали обмотки высшего напряжения, поэтому в колонке «Место» выбираем ВН, что соответствует стороне высого напряжения.
+
* В колонке «Тип» выбираем пункт «РПН».
*Соответственно регулирование производится на стороне высокого напряжения, а не регулироуется сторона низкого напряжения. Поэтому в колонку «V_нр» вносится напряжение низкой стороны, в случае нашего трансформатора -6,3 кВ, «V_рег» записываем напряжение высокой стороны - 115 кВ.
+
* Устройтва РПН размещаются в нейтрали обмотки высшего напряжения, поэтому в колонке «Место» выбираем ВН, что соответствует стороне высого напряжения.
 +
* Соответственно регулирование производится на стороне высокого напряжения, а не регулироуется сторона низкого напряжения. Поэтому в колонку «V_нр» вносится напряжение низкой стороны, в случае нашего трансформатора −6,3 кВ, «V_рег» записываем напряжение высокой стороны — 115 кВ.
 
* В колонку <math> К_{нейтр}</math> внесем значение «1», что соответствует 1 отпайке в нетральном положении. Для большинства трансформаторов значение равно единице.
 
* В колонку <math> К_{нейтр}</math> внесем значение «1», что соответствует 1 отпайке в нетральном положении. Для большинства трансформаторов значение равно единице.
*Пределы регулирования нашего трансформатора: ±9×1,78%. Значит нам нужно ввести 9 («N_анц») отпаек отрицательного значения -1,78% («Шаг») и 9 («N_анц») отпаек положительного значения 1,78% («Шаг»).  
+
* Пределы регулирования нашего трансформатора: ±9×1,78 %. Значит нам нужно ввести 9 («N_анц») отпаек отрицательного значения −1,78 % («Шаг») и 9 («N_анц») отпаек положительного значения 1,78 % («Шаг»).
  
Для подстанции №2 таблица заполняется аналогично по [[Справочные данные параметров трансформаторов от 35 кВ|справочным данным]]. На подстанции установлен трансформатор ТРДЦН-63000/110. Ключ данного трансформатора будет «2» («N_bd»).
+
Для подстанции № 2 таблица заполняется аналогично по [[Справочные данные параметров трансформаторов от 35 кВ|справочным данным]]. На подстанции установлен трансформатор ТРДЦН-63000/110. Ключ данного трансформатора будет «2» («N_bd»).
  
 
[[Файл:Таблица "Анцапфы" заполненная.png|800px|Таблица «Анцапфы» заполненная в ПК RastrWin]]
 
[[Файл:Таблица "Анцапфы" заполненная.png|800px|Таблица «Анцапфы» заполненная в ПК RastrWin]]
==Подбор отпаек==
+
 
В таблице «Ветви» в колонке «БД_анц» у второй подстанции выберем значение 2, что соответствует ранее внесённому трансформатору ТРДЦН-63000/110. У третьей подстанции значение - 1, что соответствует ранее внесённому трансформатору ТРДН-32000/110.
+
== Подбор отпаек ==
По умолчанию в таблицу N_anc устанавливается знаяение 1, что соответствует -9 отпайке.
+
В таблице «Ветви» в колонке «БД_анц» у второй подстанции выберем значение 2, что соответствует ранее внесённому трансформатору ТРДЦН-63000/110. У третьей подстанции значение — 1, что соответствует ранее внесённому трансформатору ТРДН-32000/110.
 +
По умолчанию в таблицу N_anc устанавливается знаяение 1, что соответствует −9 отпайке.
  
 
[[Файл:Таблица "Ветви" заполненные анцапфы.png|700px|Таблица «Ветви» заполненная в ПК RastrWin]]
 
[[Файл:Таблица "Ветви" заполненные анцапфы.png|700px|Таблица «Ветви» заполненная в ПК RastrWin]]
Строка 119: Строка 123:
 
Как видно напряжение в узлах нормальной схемы соответствует допустимым напряжениям на шинах нагрузки. Мы подобрали 11 отпайку для обоих трансформаторов, что соответствует 1 физической отпайке трансформаторов. Схема после руглирования напряжения представлена ниже:
 
Как видно напряжение в узлах нормальной схемы соответствует допустимым напряжениям на шинах нагрузки. Мы подобрали 11 отпайку для обоих трансформаторов, что соответствует 1 физической отпайке трансформаторов. Схема после руглирования напряжения представлена ниже:
 
[[Файл:Схема после регулирования РПН.png|700px|Схема после регулирования РПН в ПК RastrWin]]
 
[[Файл:Схема после регулирования РПН.png|700px|Схема после регулирования РПН в ПК RastrWin]]
==Файлы для скачивания==
 
* [[Медиа:До_регулирования_РПН.rar|Архив с примером расчета в ПК RastrWin до регулирования напряжения с помощью РПН]]
 
  
* [[Медиа:После_регулирования_РПН.rar|Архив с примером расчета в ПК RastrWin после регулирования напряжения с помощью РПН]]
+
== Файлы для скачивания ==
 +
* [[Медиа:До регулирования РПН.rar|Архив с примером расчета в ПК RastrWin до регулирования напряжения с помощью РПН]]
  
==Использованные источники==
+
* [[Медиа:После регулирования РПН.rar|Архив с примером расчета в ПК RastrWin после регулирования напряжения с помощью РПН]]
 +
 
 +
== Использованные источники ==
 
# ГОСТ 13109-97 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения
 
# ГОСТ 13109-97 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения
 
# Программный комплекс «RastrWin3». Руководство пользователя от 25.05.2018 г. / В. Г. Неуймин, Е. В. Машалов, А. С. Александров, А. А. Багрянец
 
# Программный комплекс «RastrWin3». Руководство пользователя от 25.05.2018 г. / В. Г. Неуймин, Е. В. Машалов, А. С. Александров, А. А. Багрянец
[[Категория:Электрические сети]]
+
 
 +
[[Категория:RastrWin]]

Версия 10:00, 21 июня 2023

В данной статье рассмотрен пример составления расчётной модели устройства РПН в ПК RastrWin.

Задачи

В качестве требуемого уровня напряжения на шинах нагрузки принять значение на 5 % больше, чем класс напряжения, [math]V_{тр} = 1,05V_{ном}. [/math] Обеспечить, чтобы модуль напряжения в узлах электрической сети соответствовал следующим требованиям ГОСТ 13109-97:

  • в нормальных схемах на шинах нагрузки отклонение напряжения вверх или вниз от требуемого [math]V_{тр}[/math] не должно превышать 5 %;
  • в послеаварийных схемах на шинах нагрузки отклонение напряжения от требуемого [math]V_{тр}[/math] не должно превышать 10 % или быть выше изоляционной стойкости [math]V_{из}[/math] (что меньше);
  • во всех схемах модуль напряжения на шинах генераторах должен быть равен номиналу генератора;
  • в нормальных схемах уровень напряжения на шинах высшего напряжения должен быть не ниже класса напряжения [math]V_{ном}[/math] и не выше предела по изоляционной стойкости [math]V_{из}[/math]
  • в послеаварийных схемах уровень напряжения на шинах высшего напряжения должен быть не ниже [math]0,85 V_{ном}[/math] от класса напряжения и не выше предела по изоляционной стойкости [math]V_{из}[/math].

Исходные данные

  • Напряжение базисного узла:117 кВ
  • [math]S_{нагр 2}=51+j26 МВА[/math]
  • [math]S_{нагр 3}=23+j12 МВА[/math]
  • Марка ЛЭП: АС-150
  • L=90км
  • В узле 2 находится тансформатор ТРДН-32000/110
  • В узле 3 находится тансформатор ТРДЦН-63000/110

Исходная схема регулирование РПН

Создание тестовой схемы трансформатора

Перед началом работы с данными необходимо создать новый файл, чтобы внесённые изменения не коснулись шаблонов. Основная информация о расчётной схеме хранится в файле с расширением «rg2». Создать файл по шаблону «rg2» можно следующим образом:

  • Файл -> Новый -> Выбрать «режим .rg2».

Рекомендуется сразу выполнить сохранение вновь созданного файла:

  • Файл -> Сохранить как -> Ввести название файла и выбрать расширение «.rg2».

Далее можно приступить к вводу информации о ветвях и узлах расчётной схемы. Ввод информации рекомендуется начинать с узлов. Параметры трансформаторов с расщепленной обмоткой вводим с учетом, что низкая сторона трансформатора делится на 2 обмотки. Соответственно нужно добавить дополнительные 2 узла на низкой стороне и один промежуточный узел, ветвь соединяющая этот узел с шинами высокого напряжения указывается с коэффициентом трансформации равным 1. Нагрузка распределяется равномерно по 2 узлам.

Для доступа к таблице «Узлы», в которую вносится информация об узлах расчётной схемы необходимо нажать:

  • Открыть -> Узлы -> Узлы

Таблица «Узлы» RastrWin при моделировании РПН

Ввод информации о ветвях расчётной схемы выполняется в таблице «Ветви», заполняем парметры ЛЭП согласно справочным данным:

  • Открыть -> Ветви -> Ветви

Таблица «Ветви» RastrWin при моделировании РПН


После ввода всех необходимых исходных данных в таблицы «Узлы» и «Ветви» можно запустить на исполнение функцию расчёта параметров установившегося режима. Для этого можно нажать кнопку «F5» на клавиатуре или пункт меню «Расчеты» -> «Режим». Результаты расчета установившегося режима тестовой схемы представлены на рисунках ниже.

Таблица «Узлы»:

Таблица «Узлы» RastrWin при моделировании РПН до регулирования

Таблица «Ветви»:

Таблица «Ветви» RastrWin при моделировании РПН до регулирования

Далее необходимо создать новый файл, где будет храниться графическое представление данной схемы. Создать файл по шаблону «grf» можно следующим образом:

  • Файл -> Новый -> Выбрать «графика .grf».

Создадим графическое представление схемы до регулирования напряжения устройством РПН. Схема представлена на рисунке ниже:

Схема в RastrWin при моделировании РПН до регулирования

Напряжение для нормальных схем должно входить в диапазон: для 10 кВ-[9,975…11,025] кВ, для 6 кВ-[5,985…6,615] кВ, для 110 кВ-[110…126,5] кВ Как видно, из таблицы «Узлы» напряжение на шинах низкого напряжения подставнций 2 и 3 не входит в допустимый диапазон напряжений. Это означает, что на трансформаторах этих подстанций нужно установить устройство РПН. Нам нужно создать форму для моделирования устройства РПН. В ПК RastrWin есть возможность рассчитывать коэффициент трансформации по заданному номеру отпайки. Для этого необходимо задавать через форму Анцапфы зависимость коэффициента трансформации от номера отпайки.

Для этого создим файл по шаблону «anc» следующим образом:

  • Файл -> Новый -> Выбрать «анцапфы .anc».

Ввод информации об отпайках расчётной схемы выполняется в таблице «Анцапфы»:

  • Открыть -> Трансформаторы -> Анцапфы

Таблица «Анцапфы» в ПК RastrWin

Моделирование устройства РПН в ПК RastrWin

Основные колонки формы «Анцапфы»

Форма «Анцапфы» имеет следующие колонки:

  1. N_bd — уникальный ключ для связи с другими таблицами. В данной колонке необходимо указать уникальное натуральное число, которое будет ключом для связи с другими таблицами.
  2. Названия — строковое название зависимости коэффициента трансформации от номера отпайки. Рекомендуется указывать марку трансформатора и сторону (для многообмоточных трансформаторов), чтобы упростить дальнейшее использование данных.
  3. ЕИ — единицы измерения цены деления одной отпайки. Значение указывается в колонках Шаг.
  4. «+/−» — направление нумерации отпаек. При задании номера отпайки через форму Ветви используется эксплуатационный способ нумерации. Знак плюс или минус в колонке указывает, где находится отпайка с первым номером (крайняя отрицательная или крайняя положительная соответственно), другим словами, указывается порядок нумерации: «+» — от крайней отрицательной к крайней положительной отпайке, «-» — наоборот.
  5. Тип — перечисляемый тип данных. Указывается тип устройства, на котором планируется моделировать переключение отпаек.
  6. Место — перечисляемый тип данных. Указывается место установки устройства для переключения отпаек.
  7. [math] К_{нейтр}[/math] — количество отпаек в нейтральном положении (коэффициент трансформации равен отношению номинальных напряжений). Может принимать значения только в виде натуральных чисел. Для большинства трансформаторов значение равно единице.
  8. V_нр — номинальное напряжение нерегулируемой стороны (кВ).
  9. V_рег — номинальное напряжение регулируемой стороны (кВ). К данному напряжению будет осуществляться прибавка отпаек.
  10. N_anc — множество колонок, в которых указывается количество отпаек с заданным шагом регулирования из колонок «Шаг». Перечисление начинается с крайне отрицательной отпайки.
  11. Шаг — множество колонок, в которых указывается цена деления единичной отпайки. Количество отпаек с данной ценой деления принимается согласно соответствующей колонке «N_anc». Единицы измерения стоимости одной отпайки принимаются согласно значению из колонки «ЕИ».

Если возникла путаница, какая колонка «Шаг» относится к какой колонке «N_anc», можно посмотреть их наименования по таблице «ancapf». Для того чтобы из текущей формы узнать наименование колонки в таблице, необходимо нажать правой кнопкой мыши на название колонки в форме. В первой строке открывшегося меню будет строка следующего вида: «Полное название колонки формы |краткое название колонки формы| — (название колонки в таблице)». В правой части табличного наименования колонки будет стоять целое число от 1 до 10. Колонки «N_anc» и «Шаг» с одинаковым номером будут соответствовать друг другу. Заполнение необходимо начинать с колонок с номером 1. По умолчанию в форме «Анцапфы» первым колонкам будут соответствовать самые левые колонки «N_anc» и «Шаг». В рассмотренном примере РПН двухобмоточного трансформатора имеет разную цену деления отпаек в зависимости от удаления от нейтрального положения. Первые колонки «N_anc» и «Шаг» должны соответствовать крайним отрицательным отпайкам (наибольший коэффициент трансформации при делении низшего напряжения на высшее) вне зависимости от того, как задан порядок нумерации отпаек в колонке «+/−». Для отпаек с отрицательной добавкой необходимо явно указывать знак минус в колонках «Шаг». Связь между формами «Ветви» и «Анцапфы» осуществляется через ключевые поля «БД_анц» и «N_bd» соответственно. Тип связи между таблицами — «один ко многим», который означает, что одной зависимости коэффициента трансформации от номера отпайки формы «Анцапфы» может быть поставлено в соответствие несколько записей в форме «Ветви». Связь между формами «Ветви» и «Анцапфы» выполняется путем указания значения ключа «N_bd» из формы «Анцапфы» в ключевом поле «БД_анц» формы «Ветви». В этом случае, если указать в колонке «N_анц» эксплуатационный номер отпайки, программа выполнит расчет коэффициента трансформации.

Пример

Рассмотрим на конкретном примере. На подстанции № 3 стоит трансформатор ТРДН-32000/110. По его справочным данным заполним форму «Анцапфы».

  • Зададим ключ «1» в колонку «N_bd».
  • В колонке «Название» запишем марку трансформатора — ТРДН-32000/110.
  • В колонке «Тип» выбираем пункт «РПН».
  • Устройтва РПН размещаются в нейтрали обмотки высшего напряжения, поэтому в колонке «Место» выбираем ВН, что соответствует стороне высого напряжения.
  • Соответственно регулирование производится на стороне высокого напряжения, а не регулироуется сторона низкого напряжения. Поэтому в колонку «V_нр» вносится напряжение низкой стороны, в случае нашего трансформатора −6,3 кВ, «V_рег» записываем напряжение высокой стороны — 115 кВ.
  • В колонку [math] К_{нейтр}[/math] внесем значение «1», что соответствует 1 отпайке в нетральном положении. Для большинства трансформаторов значение равно единице.
  • Пределы регулирования нашего трансформатора: ±9×1,78 %. Значит нам нужно ввести 9 («N_анц») отпаек отрицательного значения −1,78 % («Шаг») и 9 («N_анц») отпаек положительного значения 1,78 % («Шаг»).

Для подстанции № 2 таблица заполняется аналогично по справочным данным. На подстанции установлен трансформатор ТРДЦН-63000/110. Ключ данного трансформатора будет «2» («N_bd»).

Таблица «Анцапфы» заполненная в ПК RastrWin

Подбор отпаек

В таблице «Ветви» в колонке «БД_анц» у второй подстанции выберем значение 2, что соответствует ранее внесённому трансформатору ТРДЦН-63000/110. У третьей подстанции значение — 1, что соответствует ранее внесённому трансформатору ТРДН-32000/110. По умолчанию в таблицу N_anc устанавливается знаяение 1, что соответствует −9 отпайке.

Таблица «Ветви» заполненная в ПК RastrWin

Далее производится подбор рациональной отпаки, при которой напряжение в узлах соответсвует допустимому. Таблица «Ветви» после регулирования РПН в ПК RastrWin Таблица «Узлы» после регулирования РПН в ПК RastrWin

Как видно напряжение в узлах нормальной схемы соответствует допустимым напряжениям на шинах нагрузки. Мы подобрали 11 отпайку для обоих трансформаторов, что соответствует 1 физической отпайке трансформаторов. Схема после руглирования напряжения представлена ниже: Схема после регулирования РПН в ПК RastrWin

Файлы для скачивания

Использованные источники

  1. ГОСТ 13109-97 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения
  2. Программный комплекс «RastrWin3». Руководство пользователя от 25.05.2018 г. / В. Г. Неуймин, Е. В. Машалов, А. С. Александров, А. А. Багрянец