Пример ручного выбора отпаек РПН — различия между версиями
Dasha (обсуждение | вклад) |
Windsl (обсуждение | вклад) м |
||
(не показано 16 промежуточных версий 2 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
− | + | В данной статье представлен пример ручного расчёта выбора оптимальной отпайки РПН трансформатора. | |
− | В данной статье представлен пример ручного | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | Для выбора рациональной отпайки следует учесть падение напряжения в сопротивлении | + | == Задание == |
− | :<math> \displaystyle U_{2'}=U_1-∆U_{12}</math> | + | Выбрать рациональную отпайку РПН на понижающем [[трансформатор]]е ТРДН-40000/220.Требуемое напряжение на шинах потребителя: 6 кВ. Выбранная отпайка должна быть оптимальна с точки зрения требуемого напряжения на шинах потребителя.[https://electromontaj-proekt.ru/data/documents/gost-32144-2013.pdf] Регулировочные ответвления на [[трансформатор]]е использованы с максимальными возможностями, напряжение базисного узла повышать нельзя. Нагрузка в максимальном режиме :<math> \displaystyle S_н=50+j20</math> МВА. Напряжение на высшей стороне трансформатора 220 кВ.[[Трансформатор]] имеет пределы регулирования ±8×15 %. |
− | :<math> \displaystyle ∆U_{12'}=∆U_{12}+jδU_{12}</math> | + | |
− | :<math> \displaystyle ∆U_{12}=\frac{PR+QX}{U}=\frac{50\cdot2,8+20\cdot79,4}{ | + | [[Файл:РПН.png|Отпайки РПН]] |
− | :<math> \displaystyle δU_{12}=\frac{PX+QR}{U}=\frac{50\cdot79,4-20\cdot2,8}{ | + | |
− | :<math> \displaystyle \dot U_{2'}= | + | == Исходные данные == |
+ | # Трансформатор ТРДН-40000/220 | ||
+ | # <math> \displaystyle S_н=50+j20 </math> МВА | ||
+ | # <math> \displaystyle U_{в}=220 </math> кВ | ||
+ | # <math> \displaystyle U_{тр}=6 </math> кВ | ||
+ | # Пределы регулирования ±8×1,5 % | ||
+ | |||
+ | == Решение == | ||
+ | Согласно [[Справочные данные параметров трансформаторов от 35 кВ|справочным данным]] <math> \displaystyle U_{вн}=230</math> кВ,<math> \displaystyle U_{нн}=6,6</math> кВ, тогда коэффициент трансформации идеального трансформатора <math> \displaystyle 2’2</math>: | ||
+ | : <math> \displaystyle k_{тр}=\frac{230±8×1,5\%}{6,6} </math> | ||
+ | [[Файл:Сети 4.png|Отпайки РПН]] | ||
+ | |||
+ | Для выбора рациональной отпайки следует учесть падение напряжения в сопротивлении [[трансформатор]]а и потери мощности, то есть расчет сводится к итерационному процессу, так как задано напряжение в питающем узле 1 и нагрузка потребителя в узле 2. Для упрощения расчета пренебрежем потерями мощности в трансформаторе, тогда: | ||
+ | : <math> \displaystyle U_{2'}=U_1-∆U_{12}</math> | ||
+ | : <math> \displaystyle ∆U_{12'}=∆U_{12}+jδU_{12}</math> | ||
+ | : <math> \displaystyle ∆U_{12}=\frac{PR+QX}{U}=\frac{50\cdot2,8+20\cdot79,4}{220}=8 кВ</math> | ||
+ | : <math> \displaystyle δU_{12}=\frac{PX+QR}{U}=\frac{50\cdot79,4-20\cdot2,8}{220}=18 кВ</math> | ||
+ | : <math> \displaystyle \dot U_{2'}=220-8-j18=212-j18=212,8\angle-4,9^\circ</math> | ||
Для обеспечения номинального напряжения <math> \displaystyle U_{н.пот}</math> у потребителя можно найти требуемый коэффициент трансформации | Для обеспечения номинального напряжения <math> \displaystyle U_{н.пот}</math> у потребителя можно найти требуемый коэффициент трансформации | ||
− | :<math> \displaystyle k_{треб}=\frac{U_{2'}}{U_{н.пот}} =\frac{ | + | : <math> \displaystyle k_{треб}=\frac{U_{2'}}{U_{н.пот}} =\frac{212,8}{6}=35,47</math> |
− | Теперь для выбора рациональной отпайки найдем цену одной, которая равна 1, | + | Теперь для выбора рациональной отпайки найдем цену одной, которая равна 1,5 % от <math> \displaystyle U_{вн}</math>, то есть 3,45 кВ |
− | :<math> \displaystyle k_{треб}=\frac{230±x\cdot3,45}{6,6}= | + | : <math> \displaystyle k_{треб}=\frac{230±x\cdot3,45}{6,6}=35,47</math> |
Отсюда | Отсюда | ||
− | :<math> \displaystyle x=\frac{ | + | : <math> \displaystyle x=\frac{35,47\cdot6,6-230}{3,45}=1,2 </math> |
− | Следовательно, можно выбрать | + | Следовательно, можно выбрать первую или вторую отпайки. |
− | При x= | + | При x=2 напряжение у потребителя |
− | :<math> \displaystyle U_{потр}=\frac{ | + | : <math> \displaystyle U_{потр}=\frac{212,8\cdot6,6}{230+2\cdot3,45}=5,92 кВ</math> |
− | При x= | + | При x=1 напряжение у потребителя |
− | :<math> \displaystyle U_{потр}=\frac{ | + | : <math> \displaystyle U_{потр}=\frac{212,8\cdot6,6}{230+1\cdot3,45}=6,01 кВ</math> |
− | Учитывая, что выбор отпаек производится в режиме максимальных нагрузок следует выбрать x= | + | Учитывая, что выбор отпаек производится в режиме максимальных нагрузок следует выбрать x=1, обеспечивающею слегка заниженное напряжение, так как при снижении нагрузки напряжение увеличится. Выбор заниженного напряжения позволяет снизить число переключений РПН в сутки. При выборе отпаек в минимальном режиме следует стремиться к завышенному напряжению. |
+ | |||
+ | == Моделирование в ПК RastrWin == | ||
+ | Создадим модель данной сети в программном комплексе [[RastrWin]] для проверки выбранных отпаек. | ||
+ | До регулирования напряжения с помощью РПН. | ||
+ | [[Файл:Ручной выбор отпаек РПН до регулирования.png|Ручной выбор отпаек РПН до регулирования]] | ||
+ | |||
+ | После регулирования напряжения с помощью РПН. Нумерация отпаек в RastrWin производится с крайней отрицательной отпайки. Поэтому 10 номер отпайки, отмеченный зеленым цветом на схеме, соответствует 1 отпайке. | ||
+ | |||
+ | [[Файл:Ручной выбор отпаек РПН.jpg|500px|Ручной выбор отпаек РПН RastrWin]] | ||
+ | |||
+ | == Файлы для скачивания == | ||
+ | [[Медиа:Отпайки РПН.rar|Архив с примером расчета в ПК RastrWin]] | ||
+ | |||
+ | == См. также == | ||
+ | * [[Трансформатор]] | ||
+ | * [[Схема замещения трансформатора]] | ||
+ | * [[Справочные данные параметров трансформаторов от 35 кВ]] | ||
+ | * [https://electromontaj-proekt.ru/data/documents/gost-32144-2013.pdf| ГОСТ 32144-2013] | ||
+ | * [[Ручной расчёт установившегося режима разомкнутой электрической сети]] | ||
+ | |||
+ | == Использованные источники == | ||
+ | # ГОСТ 32144―2013 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 | ||
+ | |||
+ | [[Категория:Ручной расчет установившихся режимов]] |
Текущая версия на 10:01, 21 июня 2023
В данной статье представлен пример ручного расчёта выбора оптимальной отпайки РПН трансформатора.
Содержание
Задание
Выбрать рациональную отпайку РПН на понижающем трансформаторе ТРДН-40000/220.Требуемое напряжение на шинах потребителя: 6 кВ. Выбранная отпайка должна быть оптимальна с точки зрения требуемого напряжения на шинах потребителя.[1] Регулировочные ответвления на трансформаторе использованы с максимальными возможностями, напряжение базисного узла повышать нельзя. Нагрузка в максимальном режиме :[math] \displaystyle S_н=50+j20[/math] МВА. Напряжение на высшей стороне трансформатора 220 кВ.Трансформатор имеет пределы регулирования ±8×15 %.
Исходные данные
- Трансформатор ТРДН-40000/220
- [math] \displaystyle S_н=50+j20 [/math] МВА
- [math] \displaystyle U_{в}=220 [/math] кВ
- [math] \displaystyle U_{тр}=6 [/math] кВ
- Пределы регулирования ±8×1,5 %
Решение
Согласно справочным данным [math] \displaystyle U_{вн}=230[/math] кВ,[math] \displaystyle U_{нн}=6,6[/math] кВ, тогда коэффициент трансформации идеального трансформатора [math] \displaystyle 2’2[/math]:
- [math] \displaystyle k_{тр}=\frac{230±8×1,5\%}{6,6} [/math]
Для выбора рациональной отпайки следует учесть падение напряжения в сопротивлении трансформатора и потери мощности, то есть расчет сводится к итерационному процессу, так как задано напряжение в питающем узле 1 и нагрузка потребителя в узле 2. Для упрощения расчета пренебрежем потерями мощности в трансформаторе, тогда:
- [math] \displaystyle U_{2'}=U_1-∆U_{12}[/math]
- [math] \displaystyle ∆U_{12'}=∆U_{12}+jδU_{12}[/math]
- [math] \displaystyle ∆U_{12}=\frac{PR+QX}{U}=\frac{50\cdot2,8+20\cdot79,4}{220}=8 кВ[/math]
- [math] \displaystyle δU_{12}=\frac{PX+QR}{U}=\frac{50\cdot79,4-20\cdot2,8}{220}=18 кВ[/math]
- [math] \displaystyle \dot U_{2'}=220-8-j18=212-j18=212,8\angle-4,9^\circ[/math]
Для обеспечения номинального напряжения [math] \displaystyle U_{н.пот}[/math] у потребителя можно найти требуемый коэффициент трансформации
- [math] \displaystyle k_{треб}=\frac{U_{2'}}{U_{н.пот}} =\frac{212,8}{6}=35,47[/math]
Теперь для выбора рациональной отпайки найдем цену одной, которая равна 1,5 % от [math] \displaystyle U_{вн}[/math], то есть 3,45 кВ
- [math] \displaystyle k_{треб}=\frac{230±x\cdot3,45}{6,6}=35,47[/math]
Отсюда
- [math] \displaystyle x=\frac{35,47\cdot6,6-230}{3,45}=1,2 [/math]
Следовательно, можно выбрать первую или вторую отпайки. При x=2 напряжение у потребителя
- [math] \displaystyle U_{потр}=\frac{212,8\cdot6,6}{230+2\cdot3,45}=5,92 кВ[/math]
При x=1 напряжение у потребителя
- [math] \displaystyle U_{потр}=\frac{212,8\cdot6,6}{230+1\cdot3,45}=6,01 кВ[/math]
Учитывая, что выбор отпаек производится в режиме максимальных нагрузок следует выбрать x=1, обеспечивающею слегка заниженное напряжение, так как при снижении нагрузки напряжение увеличится. Выбор заниженного напряжения позволяет снизить число переключений РПН в сутки. При выборе отпаек в минимальном режиме следует стремиться к завышенному напряжению.
Моделирование в ПК RastrWin
Создадим модель данной сети в программном комплексе RastrWin для проверки выбранных отпаек. До регулирования напряжения с помощью РПН.
После регулирования напряжения с помощью РПН. Нумерация отпаек в RastrWin производится с крайней отрицательной отпайки. Поэтому 10 номер отпайки, отмеченный зеленым цветом на схеме, соответствует 1 отпайке.
Файлы для скачивания
Архив с примером расчета в ПК RastrWin
См. также
- Трансформатор
- Схема замещения трансформатора
- Справочные данные параметров трансформаторов от 35 кВ
- ГОСТ 32144-2013
- Ручной расчёт установившегося режима разомкнутой электрической сети
Использованные источники
- ГОСТ 32144―2013 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