Пример ручного выбора отпаек РПН

В данной статье представлен пример ручного расчета выбора оптимальной отпайки РПН трансформатора.

Задание

Выбрать рациональную отпайку РПН на понижающем трансформаторе ТРДН-40000/220. Нагрузка в максимальном режиме :[math] \displaystyle S_н=50+j20[/math] МВА. Напряжение на высшей стороне трансформатора 205 кВ.Трансформатор имеет пределы регулирования ±8×15%.

Исходные данные

1. Трансформатор ТРДН-40000/220
2. [math] \displaystyle S_н=50+j20 [/math] МВА
3. [math] \displaystyle U_{в}=205 [/math] кВ
4. Пределы регулирования ±8×15%

Решение

Согласно данным из справочников [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±8×15\%}{6,6} [/math]

Для выбора рациональной отпайки следует учесть падение напряжения в сопротивлении трансформатора и потери мощности, т.е. 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}{205}=8 кВ[/math]

[math] \displaystyle δU_{12}=\frac{PX+QR}{U}=\frac{50\cdot79,4-20\cdot2,8}{205}=19 кВ[/math]

[math] \displaystyle \dot U_{2'}=205-8-j19=197-j19=197,9\angle-5,5^\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{197,9}{6}=32,98[/math]

Теперь для выбора рациональной отпайки найдем цену одной, которая равна 1,5% от [math] \displaystyle U_{вн}[/math], т.е. 3,45 кВ

[math] \displaystyle k_{треб}=\frac{230±x\cdot3,45}{6,6}=32,98[/math]

Отсюда

[math] \displaystyle x=\frac{32,98\cdot6,6-230}{3,45}=-3,6 [/math]

Следовательно, можно выбрать четвертую или третью отпайки. При x=-4 напряжение у потребителя

[math] \displaystyle U_{потр}=\frac{197,9\cdot6,6}{230-4\cdot3,45}=6,04 кВ[/math]

При x=-3 напряжение у потребителя

[math] \displaystyle U_{потр}=\frac{197,9\cdot6,6}{230-3\cdot3,45}=5,95 кВ[/math]

Учитывая, что выбор отпаек производится в режиме максимальных нагрузок следует выбрать x=-3, 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.