Пример расчета параметров схемы замещения силового понижающего трансформатора с расщепленной вторичной обмоткой.

Задача: Определить параметры схемы замещения трансформатора ТРДН 40 000/110, имеющего следующие каталожные данные: U_н1=115 кВ, U_н2=10,5 кВ, ΔРк=170 кВт, ΔРх=34 кВАр, Uк=10,5%, Iх=0,55%.

Решение.

При параллельном соединении вторичных обмоток

При коротком замыкании за одной из обмоток

т.е. сопротивление возрастает примерно вдвое.

Сопротивления в Ом, приведенные к первичной стороне:

= 4,24 Ом.

.

Следует отметить, что X₁ ≈ Z₁ и X₂ ≈ Z₂.

Проводимости, приведенные к первичной стороне:

Сопротивления и проводимости, приведенные к вторичной стороне:

 

Примеры решения задач

1.4.1. Определить длительно допустимый ток ВЛ 35 кВ с проводами АС 95/16 (Тдд = 70 ̊ С) с учетом поправки на нерасчетную температуру окружающего воздуха То = +35 ̊ С (Тор = +25 ̊ С).

Решение.

Поправочный коэффициент на температуру окружающей среды:

В соответствии с таблицей П1.1 длительно допустимый ток Iдд = 320 А. С учетом коэффициента К_Т

Iдд = 320 ∙ 0,88 = 281,6 А.

1.4.2. Понизительная подстанция питается по двухцепной ВЛ 35 кВ с проводами АС 95/16. В нормальном режиме ток 30-ти минут­ного макси­мума одной цепи составляет 150 А, время использования максимальной нагрузки Тм=4000 ч/год, температура наружного воз­духа Токр = +30 ̊ С.

а) Дать заключение о возможности перевода всей нагрузки на одну цепь ЛЭП (I=150 ∙2=300 А) с целью ремонта второй цепи.

б) Для нормального режима проверить соответствие плотности тока его экономической плотности.

Решение.

а) В соответствии с таблицей П1.1 длительно допусти­мый ток Iдд = 320 А при температуре То = 25 ̊ С, допустимая тем­пера­тура нагрева провода Тдд = 70 ̊.

Уравнение теплового баланса (см.§ 1.1.2):

I² / I²дд = (Т - Токр) / (Тдд – То), откуда температура провода:

Т = Токр + (I² / I²дд) ∙ (Тдд – То) = 30 + (300/ 320)² ∙ (70 – 25) = 69,5 ̊ С.

Заключение: перевод возможен, т.к. он не вызовет перегрева проводов.

б) Существующая плотность тока A/мм². Экономическая плотность тока при ТМ=4000 (табл. П1.6): j_Э= 1,1 A/мм². Имеют место повышенные потери электроэнергии в проводах ВЛ.

1.4.3. РП 6 кВ питается четырьмя кабелями ААБ 3х50, проложенными в одной траншее с расстоянием в свету 100 мм при температуре почвы +5 ̊С.

Определить длительно допустимый ток одного кабеля (Т_ДД = 65 ̊С).

Решение.

В соответствии с таблицей П1.1 длительно допустимый ток Iдд = 155 А.

Поправочный коэффициент на температуру окружающей среды:

Поправочный коэффициент на количество параллельно проложенных кабелей (таблица П1.3) Kn=0,68. Ответ: Iдд=155 ∙1,2∙ 0,68 = 126,5 А.

1.4.4. Определить активное и реактивное сопротивления трансформатора ТМ-40/10, приведенные к стороне ВН (Ом) и его потери мощности холо­стого хода (кВт, кВАр).

Паспортные данные трансформатора по табл. П1.8: Uн=10/0,4 кВ, ΔР_К=0,88 кВт, U_К=4,5%, ΔР_Х=0,19 кВт, I_х= 3%.

Решение (см. п.1.2):

ΔР_Х=0,19 кВт,

Ответ: R= 55 Ом, X=98,1 Ом, ΔР_Х=0,19 кВт, ΔQ_Х= 1,2 кВАр.