Материал: Лабораторный практикум по общей энергетике. Крысанов В.Н., Иванов К.В
конфигурации). В поле Stop time (время остановки) ввести
«0.2».
3.3.Запустить программу на моделирование, нажав кнопку «Start» в меню Simulation. Дважды щелкнуть на блоке Scope для просмотра графиков выходных переменных.
3.4.В то время, как выполняется моделирование, открыть диалоговое окно блока Vs и изменить амплитуду. Следить за изменениями на двух Scopes. Также можно изменять частоту и фазу.
Для изменения масштаба изображения выходного сигнала в окне Scope выделить мышкой (использование левой кнопки мыши) интересующую область. Для просмотра полного графика нажать на кнопку «Autoscale».
Обработка данных 4. Сохранить и проанализировать полученные при
моделировании графики напряжений для различных вариаций параметров рассматриваемой ЭЭС.
21
Лабораторная работа № 2
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СРЕДЕ MATLAB УСТРОЙСТВ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЭС
Теоретические сведения
В соответствии с ГОСТ, на шинах генерирующих электростанций должно обеспечиваться синхронными генераторами встречное регулирование напряжения в пределах (1 1,05) UНОМ. Однако такое регулирование часто недостаточно для поддержания необходимого качества энергоснабжения потребителей. Так, при использовании на электростанции регулировочного диапазона в 5%, общий размах колебания напряжения у удаленного потребителя будет (30—9—5) = 16%, тогда как обычно у потребителя допускается отклонение напряжения ± 5%, т.е. размах в 10%.
Учитывая сказанное, данный способ регулирования напряжения применим только в случае короткой сети, питаемой от шин генераторного напряжения. Поэтому в ЭЭС широко используется регулирование напряжения силовых трансформаторов путём изменения их коэффициента трансформации.
Различают повышающие и понижающие трансформаторы. В зависимости от типа трансформатора подбирается его номинальный коэффициент трансформации, определяемый как отношение напряжений основных выводов при холостом ходе трансформатора.
Рассмотрим схему, представленную на рис. 2.1 а. Потеря напряжения в линиях при расчетной нагрузке составляет около 10%. Поэтому в начале линии поддерживается напряжение ~1,05 Uном. При этом в конце линии оно может быть ниже номинального, например, 0,95 Uном.
22
Рис. 2.1. Изменение напряжения в сети при изменении нагрузки: а – поясняющая схема; б – изменение напряжения [8]
У повышающих трансформаторов (Т-1) основной вывод обмотки низкого напряжения (НН) рассчитывается на UГ НОМ=1,05 UНОМ СЕТИ или на UНОМ СЕТИ, а основной вывод обмотки высокого напряжения (ВН) – на 1,1 UНОМ СЕТИ (в сетях 330 – 500 кВ основной вывод рассчитывается на 1,05
UНОМ СЕТИ).
У понижающих трансформаторов (Т-2; Т-З; Т-4) обмотка ВН имеет основной вывод, рассчитанный на UГ НОМ
или UНОМ СЕТИ, а обмотка НН ‒ 1,1 UНОМ СЕТИ или 1,05 UНОМ СЕТИ
(в случае короткой сети, например, сети собственных нужд электростанций).
Регулирование коэффициента трансформации трансформатора изменением числа витков обмоток может производиться либо при отключенном положении трансформатора с помощью переключателей числа витков без возбуждения (анцапф), либо под нагрузкой с помощью специального регулировочного устройства.
Утрансформаторов 35 кВ регулирование при отключенном положении (± 2х2,5%) производится в середине обмотки ВН, а у трансформаторов 110 кВ ‒ в нуле обмотки.
Утрехобмоточных трансформаторов регулирование в тех же пределах выполняется на сторонах ВН и СН.
23
В последнее время все большее распространение получают трансформаторы с регулировкой под нагрузкой (с РПН). Диапазон регулировки может быть разный: ±4х2,5%, ±6х2,5%, ±8х1,5%.
Новый типаж на трансформаторы предусматривает регулировку напряжений в пределах ±10 16%. В дальнейшем подавляющее большинство сетевых трансформаторов будет выпускаться с РПН. В зарубежных странах широко используется регулировка ±10% (по 5/8%). Основной недостаток трансформаторов с РПН заключается в их повышенной стоимости (такие трансформаторы на 20 50% дороже трансформаторов без РПН).
Принципиальная схема устройства РПН показана на рис. 2.2.
Рис. 2.2. Принципиальная схема устройства РНП [8]
Переключатели П1, П2 и реактор Р размещаются в баке трансформатора, а выключатели Q1, Q2 ‒ в специальном выносном устройстве. Последнее вместе с приводным механизмом крепится на баке силового трансформатора.
Для мощных ЛЭП, применяется регулирование напряжения с помощью вольтодобавочных трансформаторов.
Существует несколько схем включения вольтодобавочных трансформаторов (рис. 2.3).
24
а) б) в)
Рис. 2.3. Схемы вольтодобавочных трансформаторов: а – линейный вольтодобавочный трансформатор включен
последовательно с силовым и имеет питающий трансформатор;
б – линейный регулируемый вольтодобавочный трансформатор включен последовательно с силовым; в – вольтодобавочный трансформатор включен со стороны нуля силового трансформатора [9]
Схемы а и б рис. 2.3 чаще используются в сетях, а схема в — на электростанциях. В зависимости от группы соединений силового и вольтодобавочного трансформаторов можно получить продольное или поперечное регулирование напряжения (рис. 2.4).
Рис. 2.4. Векторные диаграммы напряжения при продольном (а) и поперечном (б) регулировании напряжения в
сети [9]
Продольное регулирование напряжения в основном ведет к изменению перетоков реактивных мощностей, а
25