Схемы замещения и параметры элементов сети
Линии представляются П-образными схемами замещения (рис. 9), двухобмоточные трансформаторы - Г-образными схемами замещения (рис. 10), трёхобмоточные и автотрансформаторы - схемой трёхлучевой звезды с проводимостью (потерями холостого хода) на входе (рис. 11).
Рисунок 9. Виды схем замещения линии
Параметры линии Rл, Xл, Ом, Gл, Bл, мкСм, Qзар, Мвар, состоящей из n цепей, определяются по формулам:
,
где L – длина линии, км;
– погонные активное и реактивное сопротивления линии, Ом/км;
– погонная ёмкостная проводимость линии, мкСм/км;
– удельные потери мощности на корону, кВт/км [5];
– номинальное напряжение линии, кВ.
Для линий напряжением 220 кВ и ниже активная проводимость линии не учитывается.
Погонные сопротивления и проводимость даны в приложении А.
Рисунок 10. Разновидности схемы замещения двухобмоточных трансформаторов
Параметры двухобмоточного трансформатора Rт, Xт, Ом, ΔPxх, МВт, ΔQxх, Мвар, gТ, bТ, мкСм определяются по формулам:
.
где , – номинальные мощность (МВ·А) и напряжение стороны ВН (кВ) трансформатора ;
n – число параллельно включённых трансформаторов;
– потери мощности короткого замыкания (КЗ), кВт;
– напряжение КЗ трансформатора, %;
– потери мощности холостого хода (ХХ), кВт;
– ток ХХ, %.
Характеристики трансформаторов даны в приложении А.
Схемы замещения трёхобмоточных трансформаторов, приведены на рис. 11.а, б. Мощность обмотки ВН .
Рисунок 11. Разновидности схемы замещения трёхобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов
Существуют трёхобмоточные трансформаторы с различными соотношениями номинальных мощностей обмоток : 100/100/100 %, 100/100/66,7 %, 100/66,7/66,7 %.
Активные сопротивления обмоток определяются по формулам:
,
где .
Реактивные сопротивления обмоток определяются из равенств:
Если расчётное значение или окажется отрицательным, то ( ) следует приравнять к нулю. Коэффициент трансформации в ветви обмотки СН
,
в ветви обмотки НН .
Потери мощности в стали и проводимости трёхобмоточных трансформаторов определяется так же, как для двухобмоточных трансформаторов.
Схемы замещения (рисунки 11.а, б) и формулы для расчёта параметров трёхобмоточных трансформаторов справедливы и для автотрансформаторов (АТ). Соотношение мощностей обмоток низшего и высшего напряжения АТ равно 0,5.
Трансформаторы с расщеплённой обмоткой имеют, как правило, две одинаковых обмотки низшего напряжения и могут работать в 2 режимах:
- обе обмотки работают на одну нагрузку;
- каждая обмотка работает на свою нагрузку.
В первом случае трансформаторы с расщеплёнными обмотками имеют схемы замещения, как у двухобмоточных трансформаторов, и расчёт их параметров выполняется по формулам, приведённым для двухобмоточных трансформаторов. В курсовом проекте принят первый случай схемы замещения расщеплённых трансформаторов.