6. РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ В МЕРЕЖІ
Регулювання напруги проводиться з метою забезпечення відхилень напруги, що регламентуються нормативними документами, на шинах вторинної напруги підстанцій проектованої мережі. Тому при проектуванні електричних мереж виникає необхідність у виборі регулюючих пристроїв, місць їх установки, діапазону і ступеня регулювання.
У загальному випадку регулювання напруги здійснюється як на центрах живлення, так і на приймальних підстанціях.
При виборі типу трансформатора із заданим діапазоном регулювання напруги необхідно враховувати напругу на стороні ВН трансформатора Uвн=U1 при максимальній Smax і мінімальної Smin, становлячої 30% або менш від Smax, навантаженнях і вимоги зустрічного (згідного) регулювання напруги на трансформаторі, рівні якого на стороні НН трансформатора повинні бути: при максимальному навантаженні UHH=UH, в післяаварійному режимі UHH≥UH, де UH - номінальна напруга ліній, що живляться від шин трансформатора. Цими значеннями задаються бажані напруги на стороні НН трансформатора.
Якщо мінімальне навантаження перевищує 30% максимальної, то необхідне відхилення напруги на вторинній обмотці трансформатора в режимі при мінімальних навантаженнях визначається інтерполяцією по виразу:
δUотклон2(%)=0,0714(Pmin%-30) (61)
де Pmin%- відносне мінімальне навантаження даної підстанції мережі, % від максимальної; Pmin %=Pmin*100/Pmax.
Є різні технічні засоби і способи регулювання напруги в електричних мережах і у споживачів. Основним типовим рішенням при проектуванні мереж є застосування трансформаторів з РПН на приймальних (споживацьких) підстанціях, від яких живиться розподільні мережі. Тому вибір засобів регулювання починається з вибору типу трансформатора із заданим діапазоном регулювання напруги і визначення номера відгалуження, на якому повинен працювати трансформатор.
Наприклад, трансформатори напругою 150 кВ з РПН випускають з наступними діапазонами регулювання: ±12%=±8х1,56% і ±12=19x1,35% (тут ступінь регулювання Ест=1,56 і 1,35% і число відгалужень nст=8 і 9 у бік збільшення і зниження).
Цей розділ проекту включає вибір робочих відгалужень трансформатора з РПН і оцінки достатності регулювального діапазону трансформатора для забезпечення бажаних напруг на шинах вторинної напруги трансформаторів знижуючих підстанцій в характерних режимах роботи мережі і можливості використовування принципу зустрічного регулювання.
Знаючи напруги на первинних обмотках трансформаторів (у вузлових точках мережі) з попереднього розділу проекту, необхідно вибрати такі відгалуження РПН, щоб забезпечити відхилення напруги в усіх точках розподільної мережі вторинної напруги, що допускаються, при будь-яких режимах її роботи.
Для трансформаторів з РПН на стороні ВН необхідна розрахункова напруга Uвідг відгалуження трансформатора бажаний коефіцієнт трансформації Ктж знаходять з умови забезпечення бажаної напруги Uннж(U2ж) на шинах вторинної напруги підстанції:
; (62)
, (63)
де Ui=UBH- напруга на стороні ВН трансформатора (приймається за даними розрахунку режиму мережі при максимальних і мінімальних навантаженнях з розділу 5 курсового проекту); U1нт=U2х -номінальна (каталожнa) напруга на стороні НН трансформатора; ΔUT- втрата напруги в трансформаторі (при максимальному і мінімальному навантаженнях), приведена до сторони ВН;
; (64)
Рпр, Qnp приведені навантаження (максимальні і мінімальні) трансформаторів (приймаються поданим розрахунку з розділу 5 проекту); nт -число працюючих трансформаторів на підстанції (у післіяаварійному режимі nт = nт-1).
Активний і реактивний опір одного трансформатора
;
, (65)
де U1нт -номінальна (каталожнf) напруга на стороні ВН трансформатора.
По розрахунковій напрузі Uвідг і паспортним даним трансформатора, що є на ньому стандартних відгалужень вибирають більше найближче значення номінальної напруги відгалуження Uвідг таким чином.
Визначають напругу ступеня регулювання
, (66)
де Ест -ступінь регулювання напруги трансформатора, %.
При максимальному і мінімальному навантаженнях обчислюють необхідний розрахунковий номер відгалуження, на якому повинен працювати трансформатор:
, (67)
Одержані номери округляються до стандартних найближчих відгалужень Nвідг, а розрахункові значення напруг відгалужень порівнюються із стандартними. Якщо Nвідг,>nст, то це значить, що такий трансформатор не зможе забезпечити необхідні відхилення напруги і необхідний трансформатор з великим діапазоном відгалужень (nст*Ест) або необхідно передбачити заходи по зниженню відхилень напруги на стороні ВН трансформатора або по зменшенню втрат напруги в самому трансформаторі.
Номінальна напруга відгалуження
, (68)
Визначений, на яких відгалуженнях повинен працювати трансформатор знаходять фактичні напруги, які будуть на стороні НН трансформатора при розрахунковому режимі (максимальних і мінімальних навантаженнях)
, (69)
Для трьох обмотувальних трансформаторів в проекті вибір необхідного відгалуження можна проводити лише по бажаній напрузі на стороні НН.
Результати розрахунків для всіх підстанцій районної мережі окремо для кожного розрахункового режиму (нормального максимальному і мінімальному навантаженнях і після аварійного) заносять в табл. 18.
Таблица 18
Вибір відгалужень РПН трансформаторів в режимі.
| Підстанція по схемі мережи |  ,
МВА
| Диапазон регулювання РПН
 , %
|  ,
кВ
|  ,
кВ
|  ,
кВ
|  ,
кВ
| 
| 
|  ,
кВ
|  ,
кВ
|
7. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ СПРОЕКТОВАНОЇ МЕРЕЖІ.
Після уточненого електричного розрахунку визначаються уточнені техніко-економічні показники прийнятого варіанту мережі. Даний завершальний розділ проекту має на меті визначення витрати електроустаткування і грошових коштів, необхідних для споруди і експлуатації мережі, а також техніко-економічну доцільність спроектованої мережі.
Повинні бути розраховані і приведені зведені дані, що характеризують потреби в елементах електричної мережі, до яких відносяться: кількість трансформаторного устаткування по марках і номінальних напругах; кількість вимикачів і комплектів з роз’єднувачів, віддільників і короткозамикачів; кількість КУ (комплектних конденсаторних установок) по типах; протяжність ПЛ, витрата дротів і тросів (Т) по марках (у однофазному численні).
Визначаються (по методиці розділу 3) наступні основні показники мережі: одноразові капіталовкладення на споруду мережі в цілому елементи-ПЛ, трансформатори, комутаційне устаткування, КУ і д.р.; щорічні витрати (витрати) на експлуатацію елементів мережі в цілому.
Крім цих основних необхідно визначити ряд вторинних показників, що характеризують економічність мережі.
Собівартість передачі електроенергії по мережі (коп/кВт*ч)
, (70)
де UΣ - щорічні витрати на експлуатацію в мережі, тис.грн; Wріч- сумарна електроенергія, одержувана розподільною мережею з НН підстанцій в перебігу року (визначається по виразу 30).
Відносне значення сумарних втрат активної потужності в режимі з максимальним навантаженням мережі (у % від сумарного навантаження споживацьких підстанцій)
, (71)
Відносне значення сумарних річних втрат електроенергії в мережі (у % від сумарної спожитої електроенергії)
, (72)
Набуті значення порівнюються з характерними апробованими значеннями для аналогічних умов або середнім значенням (1 та д.р.), що дає можливість судити про доцільність прийнятого в проекті варіанту мережі.
8. ТЕМИ ПОГЛИБЛЕНОГО ВІДПРАЦЮВАННЯ.
Теми поглибленого відпрацювання можуть бути дещо різноманітними та в залежності від змісту можуть складати самостійні розділи проекту або бути частиною одного або декількох розділів. Основна мета цього розділу – навчитися самостійно шукати рішення окремих питань в літературних джерелах. В якості індивідуальних завдань для поглибленого вивчення можуть бути запропоновані теми:
1. Вибір економічно доцільної потужності та розміщення КУ в мережі.
2. Системний розрахунок компенсації реактивної потужності в електричних мережах.
3. Регулювання напруги трьохобмоточних трансформаторів.
4. Вибір оптимальної потужності трансформаторів.
5. Аналіз та порівняння замкнених та розімкнених мереж.
6. Визначення оптимального числа ліній.
7. Визначення оптимального числа паралельно увімкнених трансформаторів.
8. Вибір оптимального навантаження трансформаторів.
9. Порівняльний аналіз різноманітних способів регулювання напруги.
10. Вплив відхилів напруги на на збитки.
11. Розрахунок надійності мережі з урухуванням планавих та аварійних вимикань.
12. Оптимізація режимів мережі.
13. Аналіз розміщення КУ.
14. Визначення умов, при яких доцільно використовування ЦРП(ВРП) та визначення числа.
15. Вдосконалення конструктивного виконання спорудження мереж.
16. Заходи по зменшенню втрат потужності, напруги та електроенергії в мережах.
17. Вибір оптимального перетину дротів.
18. Пропозиції по зменшенню розрахункової вартості передавання енергії.
19. Заходи по збільшенню або зменшенню напруги мережі.
ДОДАТОК 1.
Зразок бланку завдання на курсовий проект.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРКЇНИ
Криворізький технічний університет
Кафедра електропостачання та ресурсозбереження
ЗАВДАННЯ
На курсовий проект «Районна електрична мережа» студенту (прізвище, ініціали) гр. (індекс групи)
Керівник проекту_______________________ (вчене звання, прізвище, ініціали)
Дата видачі завдання: «_________» ___________________ 200___ р.
Термін виконання: ______________________________________
Спроектувати районну електричну мережу для електропостачання промислових об’єктів з підстанціями (ПС) 1 – 5 від двух РПС енергосистеми (А та Б).
