Задача IV –5.

Через трансформатор ТМ10000/35/105 передается нагрузка S = 9 МВА, имеющая коэффициент мощности cosφ=0,90. На шинах высшего напряжения трансформатора поддерживается напряжение 34 кВ. выбрать положение ПБВ трансформатора, при котором напряжение на шинах низшего напряжения подстанции будут равным 10,6 кВ. потери короткого замыкания в трансформаторе ∆Ркз = 92 кВт.

Напряжение короткого замыкания трансформатора Uк = 10,5%.

Трансформатор имеет ПБВ 35±2х2,5%/10,5кВ.

Решение: Вариант 1

Потери напряжения в трансформаторе:

∆U^*_m = β*(R^*_т*cos φ +X^*_т* sin φ) ;

где β=S/Sн = 9/10 = 0,9; cos φ=0,9 => sin φ=0,436

R^*_т=

Х^*_т =

∆U^*_т = 0,9(0,0092*0,9+0,105*0,436)=0,05 или ∆U_т = 5 %

напряжение на стороне НН трансформатора, приведенного к высшей стороне:

U^’₂ = U₁ - ∆U_т = 34 – 0,05*35=32,25 (кВ).

Напряжение регулировочного ответвления трансформатора:

Uотв = U^’₂ * , где Uн.ном = 10,5 (кВ) – номинальное напряжение обмотки НН тр-ра, U_2Т = 10,6 (кВ)

Uотв = 32,25*10,5/10,6=31,94 (кВ)

m =

Ближайшее рабочее положение ответвления –5% (добавки 0%)

Uотв.ст = 35-0,35*5=33,25 (кВ)

Действит. напряжение на шинах НН:

U_2д = U^’₂

Или:

Номинальный коэффициент трансформации трансформатора:

n_т =

Действит. значение напряжения на шинах НН при работе на основном ответвлении обмотки ВН (±0%):

Uрасч₍₀₎= , что ниже Uт = 10,6 (кВ)

Следовательно обмотка ВН должна быть включена на ответвлении с меньшим коэффициентом трансформации:

∆ω = (Uрасч – Uт)*100/Uном = (9,68-10,6)*100/10,5= -8,7%

Ближайшее положение ПБВ (-5%).

Действительной значение напряжения:

U_д = где К = (100-5)/100 = 0,95 – относительное число витков.

U_д =

Вариант 2:

∆U^*_m = β*(R^*_т*cos φ +X^*_т* sin φ) ;

где β=S/Sн = 9/10 = 0,9; cos φ=0,9 => sin φ=0,436

R^*_т=

Х^*_т =

∆U^*_т = 0,9(0,0092*0,9+0,105*0,436)=0,05 или ∆U_т = 5 %

U^’₂ = U₁ - ∆U_т = 34 – 0,05*35=32,25 (кВ).

Определим номинальный коэффициент трансформации:

n_т =

Действит. значение напряжения на низкой обмотке при работе на основном ответвлении высокой обмотки (±0%), т.е. с коэффициентом трансформации n_т =3,33.

Uрасч₍₀₎= , что ниже U₂т = 10,6 (кВ)

Следовательно, высокая обмотка должна быть включена на ответвлении необходимое относительное снижение витков обмотки высокого напряжения.

∆W = (Uн.расч – Uн.т)*100/Uн.ном = (9,68-10,6)*100/10,5= -8,7%

Ближайшее положение ПБВ (-2х2,5%).

Действительной значение напряжения на обмотке НН:

U_нд = где К = (100-5)/100 = 0,95 – относительное число витков.

U_нд =

Задача V – 1.

Определить годовой эффект от снижения потерь электрической энергии в силовых кабелях при установке ККУ на ЦРП при следующих исходных данных: число кабелей – 4, сечение жилы – 120 мм² (ρ = 0,018 Ом/(мм²*м), Ррасч = 5000 кВт.

Q

ЦРП

6 кВ

_1расч = 5100 квар (до установки ККУ), Q_2расч = 1652 квар (после установки ККУ), длина одного кабеля 1000м, Тм = 4700 ч. нагрузка между кабелями распределена равномерно.

Решение: расчетные потери в кабели до ККУ:

Jнагр = - по 4 кабеля.

По одному кабелю 688/4 = 172 (А)

∆W_1каб =3*J^{2 ,} где

τ = 3300 (ч) (при Тм = 4700 ч, cosφ = 0.7)

∆W_1каб =3*172²

После компенсации реактивной мощности:

Jнагр =

На 1 кабель – 507,3/4 = 126,83 (А)

τ = 3000 (ч) (при Тм = 4700 ч, cosφ = 0.7)

∆W_1каб =3*126,83²

∆W_4каб= 21715,9*4=86863,6 (кВт*год)

потери уменьшились, %:

∆W =