Расчет потерь мощности в трансформаторах и автотрансформаторах

Нагрузки подстанций одинаковы в обоих вариантах задания, выбор трансформаторов и автотрансформаторов будет одинаков для обоих вариантов. Результаты по выбору трансформаторов и автотрансформаторов сводим в таблицы 4.1 и 4.2.

Выбор схемы рабочего заземления нейтрали электроустановок, в соответствии с ПУЭ, должен осуществляться с учётом бесперебойности электроснабжения приёмников электроэнергии, безопасности системы, надёжности сетей, минимума потерь электроэнергии, возможности ограничения коммутационных перенапряжений, снижения электромагнитных влияний на линии связи, избирательности действия релейной защиты и простоты её выполнения, возможности удержания ЛЭП в работе, предотвращения развития в сети феррорезонансных явлений, возможности дальнейшего развития системы без значительной реконструкции и др.

Наибольшее распространение в системах высокого напряжения получили системы с эффективно заземлённой нейтралью. В них нейтраль заземляется наглухо только у части трансформаторов, с таким расчётом, чтобы при коротком замыкании напряжение неповреждённых фаз относительно земли было менее 1.4U_Ф, а ток однофазного короткого замыкания в любой точке системы был менее 60% тока трёхфазного короткого замыкания в той же точке. В таких системах кратность внутренних перенапряжений k=U_ВН/ U_Ф в момент к.з. менее 2,5.

Глухое и эффективное заземление нейтрали предупреждает возникновение в системе перенапряжений больших значений, приводит к облегчению изоляции по отношению к земле, а следовательно, к уменьшению затрат на сооружение, причём экономия увеличивается с ростом напряжения.

Таблица 4.1 Выбор силовых трансформаторов и определение потерь мощности в режимах наибольших и наименьших нагрузок
Параметры	Ед. изм.	ПС А-9	ПС 9-11	ПС 9-12	ПС 0-10
Активная мощность ПС в час наибольших нагрузок (ТЗ), Рi	МВт	16,4
Коэффициент мощности нагрузки (ТЗ), tg φi	о.е.	0,4	0,38	0,37	0,39
Реактивная мощность ПС в час наибольших нагрузок,	МВАр	6,56	4,56	0,74	0,78
Число трансформаторов в узле, К	шт.
Расчетная трансформируемая мощность,	МВА	17,6	12,8	2,11	2,14
Коэффициент допустимой аварийной перегрузки трансформатора,	о.е.	1,4	1,4	1,4	1,4
Расчетная мощность трансформатора,	МВА	12,5	9,1	1,5	1,52
Тип трансформатора		ТДТН-16 000/110	ТДТН-10 000/110	ТМН-6300/35	ТМН-6300/35
Фактические коэффициенты загрузки трансформаторов:
в режиме наибольших нагрузок,	о.е.	0,55	0,64	0,16	0,16
( ) S S k i i . - k ном р ав = в послеаварийном режиме,	о.е.	1,1	1,28	0,33	0,33
Контроль правильности выбора мощности трансформаторов:
	о.е.	0,55≤0,7	0,64≤0,7	0,16≤,7	0,16≤0,7
	о.е.	1,1≤1,4	1,28≤1,4	0,33≤1,4	0,33≤1,4
Паспортные данные единичного трансформатора:
Номинальная мощность трансформатора,	МВА
Номинальное напряжение обмотки ВН, Uв.ном	кВ
Номинальное напряжение обмотки НН, Uн.ном	6,6;11	6,6;11	6,3;10,5	6,3;10,5

Продолжение таблицы 4.1
Напряжение короткого замыкания, U к
ВН-НН	%	17,5	17,5	7,5	7,5
Потери КЗ,	МВт	0,1	0,076	0,0465	0,0465
Потери ХХ,	МВт	0,021	0,017	0,008	0,008
Ток ХХ,	%	0,8		0,8	0,8
Реактивное сопротивление,	Ом	132,3	211,75	14,5	14,5
Активное сопротивление,	Ом	4,7	9,1	1,43	1,43
Активное сопротивление трансформаторной группы	Ом	2,35	4,55	0,71	0,71
Реактивное сопротивление трансформаторной группы	Ом	66,15	105,8	7,25	7,25
Расчет потерь в трансформаторной группе. Режим наибольших нагрузок			Расчет потерь в трансформаторной группе. Режим наибольших нагрузок
Активные потери холостого хода	МВт	0,042	0,034	0,0016	0,0016
Реактивные потери холостого хода	МВАр	0,25	0,2	0,1	0,1
Активные нагрузочные потери	МВт	0,006	0,007	0,0021	0,002
Реактивные нагрузочные потери	МВАр	29,6	25,07	0,02	0,02
Полные активные потери в трансформаторной группе	МВт	71,6	29,07	16,02	16,02
Полные реактивные потери в трансформаторной группе,	МВАр	29,85	25,27	16,12	16,12

Продолжение таблицы 4.1
Расчет потерь в трансформаторной группе. Режим наименьших нагрузок
Активная мощность ПС в час наименьших нагрузок (ТЗ), Рi	МВт	8,2
Коэффициент мощности нагрузки (ТЗ), tg φ	о.е.	0,4	0,38	0,37	0,39
Реактивная мощность ПС в час наименьших нагрузок,	МВАр	3,28	2,28	0,37	0,39
Расчетная трансформируемая мощность,	МВА	8,8	6,4	1,06	1,07
Активные нагрузочные потери	МВт	15,1	15,5	0,65	0,66
Реактивные нагрузочные потери	МВАр	7,4	6,2	0,049	0,049
Полные активные потери в трансформаторной группе,	МВт	57,1	49,5	16,65	16,66
Полные реактивные потер.и в трансформаторной группе,	МВАр	7,65	6,4	0,149	0,149