Учет трансформаторов при расчете режима электрической сети

Наличие трансформаторов в схемах электрических сетей существенно усложняет расчеты режимов. Поэтому часто предварительно производят приведение нагрузок подстанций к стороне высшего напряжения трансформаторов. Такой прием позволяет выполнять расчеты сетей так, как было показано в п. 4.3-4.4, а напряжения на шинах низшего напряжения трансформаторов находить уже после того, как будут найдены напряжения во всех точках рассчитываемой сети. При таком упрощении расчетной схемы одновременно стараются учесть в нагрузках подстанций зарядные мощности всех подходящих к подстанции линий.

Для трансформаторов обычно принимают упрощенную Г-образную схему замещения (рис.3.4, б), в которой активная проводимость g_т, обусловленная потерями активной мощности в стали трансформатора на перемагничивание и вихревые токи, и реактивная проводимость b_т, обусловленная намагничивающей сталь мощностью, подключают с той стороны, с которой трансформатор получает энергию от источника питания.

На рис. 4.6,а схема сети содержит линию и подстанцию с двухобмоточным трансформатором. Известны нагрузка на стороне низшего напряжения трансформатора S₃и номинальное напряжение сети U_ном.

Рассмотрим последовательность вычислений расчетных нагрузок подстанции для схемы замещения по рис.4.6, б. Найдем нагрузку S₄₃, приведенную к высшему напряжению трансформатора:

где потери мощности в обмотках двухобмоточного трансформатора подстанции вычисляют по номинальному напряжению сети U_ном:


		Учет трансформаторов при расчете режима: а – исходная схема сети; б – схема замещения; в – схема замещения с расчетной нагрузкой подстанции

Сейчас с учетом потерь мощности холостого хода трансформатора нагрузка, отходящая от шин 2:

Теперь с учетом зарядной мощности линии можно найти расчетную нагрузку подстанции 2 (рис. 4.6, в):

где Q_b₁₂ вычисляется по номинальному напряжению сети (4.42):

В результате выполненных преобразований получим схему замещения (рис.4.6, в). На ней линия представлена только сопротивлением, а на подстанции задана расчетная нагрузка. Далее производится расчет потокораспределения способами, описанными выше.

Когда в результате расчета определено напряжения в узле 2, находят напряжение на стороне низшего напряжения трансформатора. При этом следует учитывать падение напряжения в обмотках трансформатора.

Сначала находят напряжение обмотки низшего напряжения, приведенное к стороне высшего напряжения:

; .

Если коэффициент трансформации равен:

тогда действительное напряжение на шинах низшего напряжения будет равно: