Розщепленою обмоткою

Трансформатор з розщепленою обмоткою - такий трансформатор, який може працювати як з паралельним з’єднанням гілок, так і з включенням кожної гілки на своє навантаження. При || з’єднанні обмоток НН трансформатор з розщепленою обмоткою буде працювати як двохобмоточний трансформатор, а при роздільній праці гілок – як трьохобмоточний.

Тому схеми заміщення трансформаторів з розщепленою обмоткою аналогічні схемам заміщення двох - і трьохобмоточним трансформаторів:

- однією із основних характеристик трансформаторів з розщепленою обмоткою являється коефіцієнт розщеплення Кр. Він характеризує електромагнітний зв’язок між вторинними обмотками.

Особливістю конструкції являється те, що гілки вторинних обмоток НН розміщенні симетрично по відношенню до обмотки ВН, одна на іншій на магнітопроводі трансформатора. При такому розташуванні обмоток магнітний зв’язок між ними практично відсутній, значення Кр ≈3,5.

Тому при визначені параметрів схем заміщення трансформаторів з розщепленою обмоткою треба враховувати особливості:

1. В каталожних даних наведенні данні, коли їх обмотки працюють паралельно.

2. При роботі трансформатора на роздільне навантаження визначаються як для трьохобмоточного, але з урахуванням своїх особливостей.

Вираження для розрахунку опору променів зірки на схемі заміщення:

1. Індуктивний опір:

2. Активний опір:

Так як потужність кожної обмотки НН рівна 0,5Sвн, тобто 0,5Sн, то

Значення r_B визначається так як і для трьохобмоточного трансформатора, але при цьому:

Втрати потужності в режимі к.з.:

,

при цьому значення параметрів в обмотках ВН і НН, наведені в каталозі, віднесені до повної номінальної потужності трансформатора.

3. Провідності трансформаторів з розщепленою обмоткою визначаються також для двохобмоточного трансформатора.

Трансформатори з розщепленою обмоткою мають підвищене значення індуктивного опору на стороні НН. За рахунок цього потужність к.з. на шинах НН знижується майже в 2 рази, що дозволяє в багатьох випадках відмовитись від струмообмежувальних реакторів.

Питання для самоконтролю.

1. Що назівають еквівалентною схемою заміщення мережі?

2. Що в загальному випадку уявляє схема заміщення ЛЕП та які параметри вона містить?

3. Що в загальному випадку уявляє схема заміщення Т і АТ та які параметри вона містить?

4. Які особливості має схема заміщення трьохобмоточних трансформаторів?

5. Які особливості має схема заміщення двохобмоточних трансформаторів з розщіпленою обмоткою?

6. Які переваги мають двохобмоточні трансформатори з розщіпленою обмоткою?

Висновки: В результаті вивчення матеріалу студенти повинні мати уяву про параметри для розрахунку, аналізу і управління режимами реальної електричної мережі та створення їх розрахункових моделей - еквівалентних схем заміщення.

ЛЕКЦІЯ № 5. ХАРАКТЕРИСТИКИ І ПАРАМЕТРИ ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ.

Актуальність: вивчення характеристик і параметрів електричних навантажень, які є основними вихідними даними для розрахунку електричних систем і мереж.

План:

1. Графіки електричних навантажень.

2. Статичні характеристики навантажень споживачів.

3. Способи представлення навантаження в розрахункових схемах ЕС і М

4. Схеми заміщення електричної мережі в цілому.

5. Приведення схеми заміщення до базисної напруги.

Питання для самоконтролю.

Графіки електричних навантажень.

Для розрахунку електричних систем і мереж основними вихідними даними являються електричні навантаження споживачів. Зміни електричних навантажень в часі характеризується графіком, які відображає залежність потужності або струму в часі:

P(t); Q(t); I(t).

Розрізняють змінні, добові, сезонні і річні графіки.

Приблизний добовий графік навантаження енергосистеми має вигляд:

Конфігурація графіка навантаження має загальні закономірності.

На ньому можна побачити три ділянки:

1. – ранковий максимум;

2. – вечірній максимум;

3. – нічна зона (провал).

На цьому графіку виділяють три зони:

1. – пікова (вечірній ранковий максимум)

2. – напівпікова (час між ранковим і вечірнім максимумом)

3. – зона провалу.

Тарифікація електроенергії здійснюється по зонному тарифу: сама дорога – пікова, дешева – провал.

При проектуванні електричних мереж та систем використовують режими з найбільшими сумарними зимовими навантаженнями Pmax і Qmax і з найменшими сумарними літніми Pmin і Qmin.

Для отримання достовірної інформації про графіки навантажень енергосистема 2 рази на рік в 20-х числах грудня і червня разом з споживачами проводить «дні вимірів».

Статичні характеристики навантажень споживачів.

Споживаючи навантаження активної і реактивної потужності Pнаван. та Qнаван. в загальному випадку залежать від:

Рнаван,Qнаван=f(U,f).

В залежності Рн(U), Qн(f), Qн(U), Рн(f) в усталених режимах представляють собою статичні характеристики навантаження по напругі і частоті. Для різних видів електричних приймачів (СД., АД...)статичні характеристики будуть різними, тому в розрахунках із-за великої різноманітності електричних приймачів використовують узагальнені (типові) статичні характеристики по U і f.

Ці характеристики визначаються як властивості окремих електричних приймачів, так і відношенням їх потужності. Ці характеристики, як правило, нелінійні.

В якості прикладу покажемо узагальнені статичні характеристики для деякого вузла навантаження з Uн=110кВ.

Способи представлення навантаження в розрахункових схемах ЕС і М.

Таким чином узагальненні характеристики представляють собою лінійні залежності між I і U,для використання необхідно визначення дійсної (фактичної) напруги в різних точках мережі. Це ускладнює розрахунок, тому в практичних розрахунках режимів статичні характеристики замінюють умовними, в яких потужність навантаження прийнята незмінної, тобто:

P=const, Q=const.

Способи представлення навантаження в розрахункових схемах мереж залежить від виду мереж і мети розрахунку. Навантаження може бути представлене струмами, потужностями, провідністю або опором.

1. Навантаження утворюється постійним по модулю і по фазі струму:

при наданні навантаження струмами, вони визначаються по заданому значенні потужності навантаження і прикладеній напрузі в кожному режимі.

така форма представлення навантаження приймається при всіх розрахунках місцевих мереж напруг до 1кВ, окрім того, як правило, в мережах напруга ≤35кВ.

2. Навантаження задається постійною по величині потужністю Рн=const, Qн=const, незалежній від напруги в точці прикладення навантаження.

Така форма навантаження приймається при розрахунках усталених режимів районних і розподільних мереж високої напруги.

3. Навантаження представлене постійною комплексною провідністю або опором.

Така форма використовується при розрахунках перехідних електромеханічних режимів.

В розрахункових схемах використовуються умовні зображення елементів мережі. Місця генерації і споживання енергії зображають кружками, а шляхи передачі енергії відмічають стрілками. При цьому в пунктах споживання стрілки направляють від вузлів мережі, а в пунктах генерації – до вузлів мережі. У стрілок вказується відповідне значення повної потужності як комплексної величини.

Схеми заміщення електричної мережі в цілому.

Загальні розрахункові схеми заміщення отримують в результаті об’єднання її різнорідних елементів у відповідності з їх електричними схемами, тобто електричний зв’язок в реальній мережі. При цьому схема заміщення мережі може бути представлена у вигляді електричного ланцюга або у вигляді схеми з навантаженням. В якості прикладу розглянемо схеми заміщення мережі, вказані на малюнку.

Приведення схеми заміщення до базисної напруги.

Спільний розрахунок мережі з різною номінальною напругою, тобто мережі, містить елементи трансформації, проводиться різними способами.

Один із них знаходиться в приведенні параметрів схеми заміщення до одної базисної напруги.

За базисною напругою може бути прийнято будь яка напруга мережі. Так як навантаження в основному створюються зі сторони НН трансформатора, за Uбаз приймаємо Uвн, тобто: Uбаз=Uвн, тоді параметри схем заміщення приводяться до сторони ВН трансформатора.

Наведення дійсних параметрів елементів схем заміщення мережі до Uбаз виконується за виразом:

– для прокольної гілки;

– для поперечної гілки.

В якості прикладу наведення розглянемо схема мережі двох номінальних напруг. Мережа складається із ліній Л1 вищої напруги трансформатора Т і Л2 (нижчої напруги):

Після наведення параметрів схеми заміщення до Uбаз розрахунок робочих режимів проводиться аналогічно мережі однієї напруги.

Питання для самоконтролю.

1. Яку конфігурацію має графік навантаження енергисистеми, та які на ньому можна бачити зони і ділянки?

2. Як здійснюється тарифікація електроенергії?

3. Що уявляють собою статичні характеристики навантажень споживачів?

4. Від чого залежать способи представлення навантаження в розрахункових схемах? Назвіть способи представлення навантаженнь.

5. Як отримують загальні розрахункові схеми заміщення мереж?

6. Навіщо здійснюють приведення схеми заміщення до базисної напруги?

Висновки: В результаті вивчення матеріалу студенти повинні мати уяву про характеристики і параметри електричних навантажень, які є

основними вихідними даними для розрахунку електричних систем і