Здесь решается задача обеспечить у потребителей отклонения напряжения, соответствующие ГОСТ-13109-87. При этом в соответствии с [5, с.16] на шинах подстанций напряжением 6-20 кВ, к которым присоединены распределительные сети, напряжение в период максимальных нагрузок должно быть не ниже 105% номинального сети, а в период наименьших нагрузок – равно номинальному.
В связи с вышеизложенным в проекте напряжение на низшей стороне подстанций 1-4 в режиме максимальных нагрузок должно быть не меньше 105% номинального, в режиме минимальных нагрузок – 100%, в послеаварийном режиме целесообразно 100%, но не ниже 95% номинального. На шинах до 1 кВ потребителей 5 и 6 во всех режимах отклонения напряжения не должны выходить за пределы ±5% от номинального.
В двух- и трёхобмоточных трансформаторах устройства РПН выполнены в обмотках высшего напряжения, а в автотрансформаторах- в линейном выводе обмотки среднего напряжения. Эти особенности следует учитывать при выборе ответвлений в них.
Приведём выбор ответвлений трансформаторов для режима максимальных нагрузок и режима минимальных нагрузок.
По условиям встречного регулирования примем|:
U1ж.нб = 1,05×Uн = 10,5 кВ.
U1ж.нм = Uн = 10 кВ.
Тогда согласно [3] для трехобмоточного трансформатора, установленного на подстанции №1:
U0нб. = U1нб. - 
=
= 
112,74 кВ;
U 
с.нб. = U0нб. - 
=
= 
112,7 кВ;
U н.нб. = U0нб. - 
=
= 
111,54 кВ;
U0нм. = U1нм. - 
=
= 
105,28 кВ;
U с.нм. = U0нм. - 
=
= 
105,25 кВ;
U н.нм. = U0нм. - 
=
= 
104,56 кВ;
Далее рассчитываем напряжение ответвления со стороны высшего напряжения, которое обеспечивает необходимое желаемое напряжение на шинах НН:
Uотв.вн.нб = 
(7.1)
Uотв.вн.нм = 
(7.2)
Uотв.вн.нб = 
=116,85 кВ;
Uотв.вн.нм = 
=115,02 кВ;
Выбираем ближайшее стандартное ответвление для режима максимальных нагрузок:
Uотв.ст.вн.нб=(100%+1∙1,78%)∙115=117,05 кВ;
Выбираем ближайшее стандартное ответвление для режима минимальных нагрузок:
Uотв.ст.вн.нм=Uв.ном=115 кВ;
Действительные напряжения на шинах НН трехобмоточного трансформамтора:
Uн.д.нб = 
(7.3)
Uн.д.нм = 
(7.4)
Для режима максимальных нагрузок:
Uн.д.нб = 
10,482 кВ;
Для режима минимальных нагрузок:
Uн.д.нм = 
10 кВ;
Определяем ответвление со стороны обмотки СН, где установлено ПБВ:
Uотв.сн= 
(7.5)
Принимаем Uс.ж=1,1∙Uном=1,1∙35=38,5 кВ, тогда:
Uотв.сн= 
40,99 кВ;
Принимаем ПБВ с пределами регулирования ±2∙2,5%.
Тогда Uотв.ст.сн=(100%+2∙2,5%)∙38,5=40,43 кВ;
Действительные напряжения на шинах СН трехобмоточного трансформамтора:
Uс.д.нб= 
(7.6)
Uс.д.нм= 
(7.7)
Uс.д.нб= 
38,93 кВ;
Uс.д.нм= 
37 кВ;
Определяем напряжения в режимах максимальных и минимальных нагрузок для подстанции №2:
U2нб. = Uс.д.нб. - 
(7.8)
U2нм. = Uс.д.нм. - 
(7.9)
U2нб. = 38,93 - 
36,35 кВ;
U2нм. =37 - 
35,5 кВ;
Потеря напряжения в трансформаторах, установленных на подстанции№2
U 2нб.= U2нб.- 
(7.10)
U 2нм.= U2нм.- 
(7.11)
U 2нб.= 36,35 - 
35,66 кВ;
U 2нм.= 35,5 - 
35,1 кВ;
Далее рассчитываем напряжение ответвления со стороны высшего напряжения, которое обеспечивает необходимое желаемое напряжение на шинах НН:
Uотв.нб = 
(7.12)
Uотв.нм = 
(7.13)
Uотв.нб = 
=35,66 кВ;
Uотв.нм = 
=36,855 кВ;
Выбираем ближайшее стандартное ответвление для режима максимальных нагрузок:
Uотв.ст.нб=(100%-3∙1,3%)∙36,75=35,32 кВ;
Выбираем ближайшее стандартное ответвление для режима минимальных нагрузок:
Uотв.ст.нм=Uв.ном=36,75 кВ;
Действительные напряжения на шинах НН трансформамторов:
U2д.нб = 
(7.14)
U2д.нм = 
(7.15)
Для режима максимальных нагрузок:
U2д.нб = 
10,6 кВ;
Для режима минимальных нагрузок:
U2д.нм = 
10,03 кВ;
Определяем напряжения в режимах максимальных и минимальных нагрузок для подстанций №5 и №6:
U5нб. = U2д.нб. - 
U5нм. = U2д.нм. - 
U5нб. = 10,6 - 
10,33 кВ;
U5нм. = 10,03 - 
9,88 кВ;
U6нб. = U2д.нб. - 
U6нм. = U2д.нм. - 
U6нб. = 10,6 - 
10,07 кВ;
U6нм. = 10,03 - 
9,72 кВ;
Потери напряжения в трансформаторах, установленных на подстанциях №5 и №6:
U 5нб.= 10,33 - 
10,17 кВ;
U 5нм.= 9,88 - 
9,79 кВ;
U 6нб.= 10,07 - 
9,86 кВ;
U 6нм.= 9,72 - 
9,6 кВ
Трансформаторы на подстанциях 5 и 6 без устройства РПН, поэтому, выбираем общее ответвление для режимов максимальных и минимальных нагрузок по формуле:
(7.16)
Желаемое напряжение в узлах 5,6 - 0,4 кВ.
Пределы регулирования трансформаторов ±2´2,5%.
= 
=9,98 кВ;
= 
= 9,73 кВ.
Стандартные регулировочные ответвления
Uотв ст 5 = 10 кВ;
Uотв ст 6 = 9,75 кВ. -1∙2,5%
Дейсвительные напряжения в узлах 5,6
Uд нб 5 = 
=0,41 кВ;
Uд нм 5 = 
= 0,39 кВ;
Uд нб 6 = 
= 0,4 кВ;
Uд нм 6 = 
= 0,39 кВ.
Напряжения на стороне НН, приведённые к обмотке ВН, на подстанциях №3 и №4:
U3нб. = 114,36 - 
110,02 кВ;
U3нм. = 106,2 - 
=103,77 кВ;
U4нб. = 114,35 - 
110,8 кВ;
U4нм. =106,17 - 
104,11 кВ;
Расчетные ответвления трансформаторов:
Uотв.3нб. = 
= 110,02 кВ;
Uотв.3нм. = 
= 108,96 кВ;
Uотв.4нб. = 
= 110,8 кВ;
Uотв.4нм. = 
= 109,32 кВ;
Устройство регулирования напряжения трансформартора имеет пределы ±9´1,78%.
Выбираем ближайшие стандартные ответвления:
Uотв. ст.3нб. = 108,859 кВ; -3´1,78%.
Uотв. ст.3нм. = 108,859 кВ; -3´1,78%.
Uотв. ст.4нб. = 110,906 кВ; -2´1,78%.
Uотв. ст.4нм. = 108,859 кВ; -3´1,78%.
Действительные напряжения на шинах низшего напряжения подстанций:
Uд3нб. = 
= 10,61 кВ;
Uд3нм. = 
= 10,01 кВ;
Uд4нб. = 
= 10,49 кВ;
Uд4нм. = 
= 10,04 кВ;
Результаты расчетов для каждого режима сведем в таблицу.
Таблица 7.1
Выбор ответвлений трансформаторов для режима максимальных нагрузок
| Определяемый показатель | Номер подстанции | |||||
| Напряжение на стороне ВН, кВ. | 115,62 | 36,35 | 114,36 | 114,35 | 10,33 | 10,07 |
| Падение напряжения в трансформаторе, кВ | 4,08 | 0,69 | 4,34 | 3,55 | 0,16 | 0,21 |
| Напряжение на стороне НН, приведенное к обмотке ВН, кВ | 111,54 | 35,66 | 110,02 | 110,8 | 10,17 | 9,86 |
| Требуемое напряжение на стороне НН, кВ | 10,5 | 10,5 | 10,5 | 10,5 | 0,4 | 0,4 |
| Расчетное напряжение регулировочного ответвления, кВ | 116,85 | 35,66 | 110,02 | 110,8 | 9,98 | 9,73 |
| Выбранное ответвление, ±nxdU% | +1´1,78 | -3´1,3 | -3´1,78 | -2´1,78 | -1´2,5 | |
| Действительное напряжение на стороне НН, кВ | 10,482 | 10,6 | 10,61 | 10,49 | 0,41 | 0,4 |
Таблица 7.2
Выбор ответвлений трансформаторов для режима минимальных нагрузок
| Определяемый показатель | Номер подстанции | |||||
| Напряжение на стороне ВН, кВ. | 106,94 | 35,5 | 106,2 | 106,17 | 9,88 | 9,72 |
| Падение напряжения в трансформаторе, кВ | 2,38 | 0,4 | 2,43 | 2,06 | 0,09 | 0,12 |
| Напряжение на стороне НН, приведенное к обмотке ВН, кВ | 104,56 | 35,1 | 103,77 | 104,11 | 9,79 | 9,6 |
| Требуемое напряжение на стороне НН, кВ | 0,39 | 0,39 | ||||
| Расчетное напряжение регулировочного ответвления, кВ | 115,02 | 36,855 | 108,96 | 109,32 | 9,98 | 9,73 |
| Выбранное ответвление, ±nxdU% | -3´1,78 | -3´1,78 | -1´2,5 | |||
| Действительное напряжение на стороне НН, кВ | 10,03 | 10,01 | 10,04 | 0,39 | 0,39 |
Для послеаварийного режима расчет ответвлений трансформаторов будет выполняться по такой же методике, поэтому подробно его описывать не будем и основные расчетные данные сведем в таблицу 7.3.
Таблица 7.3
Выбор ответвлений трансформаторов для послеаварийного режима
| Определяемый показатель | Номер подстанции | |||||
| Напряжение на стороне ВН, кВ. | 109,28 | 34,75 | 107,94 | 107,94 | 9,72 | 9,46 |
| Падение напряжения в трансформаторе, кВ | 4,32 | 0,69 | 4,6 | 3,76 | 0,16 | 0,21 |
| Напряжение на стороне НН, приведенное к обмотке ВН, кВ | 104,96 | 34,06 | 103,34 | 104,18 | 9,56 | 9,25 |
| Требуемое напряжение на стороне НН, кВ | 0,38 | 0,38 | ||||
| Расчетное напряжение регулировочного ответвления, кВ | 115,456 | 35,763 | 108,51 | 109,389 | - | - |
| Выбранное ответвление, ±nxdU% | -2´1,3 | -3´1,78 | -3´1,78 | -1´2,5 | ||
| Действительное напряжение на стороне НН, кВ | 10,04 | 9,99 | 9,97 | 10,05 | 0,38 | 0,38 |
