Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике  
 
 


 

Электрические сети и системы

 

Номинальные напряжения генераторов и трансформаторов



Номинальным напряжением генераторов и трансформаторов называется напряжение, на которое они рассчитаны для нормальной работы и дают наибольший экономический эффект.

Каждая электрическая сеть характеризуется номинальным напряжением приемников электроэнергии, которые от нее питаются. К приемникам электроэнергии относятся также первичные обмотки трансформаторов. В действительности напряжения на зажимах приемников будут отклоняться от номинального, так как никакая сеть из-за наличия падения напряжения в своих проводниках не имеет одинакового напряжения во всех точках. Чтобы уменьшить эти отклонения напряжения, желательно в начале линии у источника иметь превышение напряжения, а в конечной точке — снижение его против номинального.

Силовой трансформатор

Допустимые отклонения напряжения зависят от характера приемников и назначения сети. Большей частью считают допустимым отклонения +5%. Поэтому за номинальное напряжение генераторов принимают напряжение на 5% выше номинального напряжения сети, учитывая наличие в ней потери напряжения. Например, при номинальном напряжении сети 6 кВ номинальное напряжение генераторов будет 6,3 кВ.

Номинальное напряжение сети

Рис. 1. Номинальное напряжение сети

Наличие номинальных напряжений вторичной и первичной обмоток трансформаторов выясняется из рассмотрения схемы, состоящей из генератора Г с повысительным трансформатором Т1 линии электропередачи 1-2 повышенного напряжения (например, 110 кВ), понизительного трансформатора Т2 и одной из линий 3-4, отходящих от шин пониженного напряжения (например, 6 кВ) понизительного трансформатора Т2.

Горизонтальная линия, нанесенная пунктиром с точкой, изображает номинальное напряжение в процентах отдельных частей сети. Для участка 1-2 номинальное напряжение сети Uн=110 кв, а для участка 3-4 Uн=6 кв. Связывая эти номинальные напряжения сетей посредством коэффициента трансформации, равного отношению номинальных напряжений сетей участков 1-2 и 3-4, можно линию номинальных напряжений дать в виде прямой, как это показано на рисунке 2.

Напряжение отдельных точек электропередачи

Рис. 2. Напряжение отдельных точек электропередачи

Вторичная обмотка трансформатора Т2 является генерирующей обмоткой для линии 3-4, и поэтому ее напряжение при нагрузке трансформатора должно быть выше номинального напряжения сети на 5%, т. е. должно составлять 6,3 кв. Но так как в трансформаторе при нагрузке имеет место потеря напряжения, то для получения при нагрузке на вторичной стороне трансформатора напряжения на 5% выше номинального напряжения сети напряжение холостого хода трансформатора должно быть примерно на 10% выше номинального напряжения сети, что дает 6,6 кв.

В линии 1-2 высшего напряжения имеют место аналогичные явления. Напряжение холостого хода трансформатора, т. е. номинальное напряжение вторичной обмотки повысительного трансформатора, как являющейся генерирующей обмоткой и для линии 1-2, должно быть на 10% выше номинального напряжения этой линии. Соответствующие напряжения при холостом ходе и нагрузке показаны на схеме сети.

Учитывая сказанное, в стандарте приняты номинальные напряжения вторичных обмоток трансформаторов: 6,6; 11,0; 38,5; 121; 242, 347, 525, 787 кВ. Для коротких линий местных сетей приняты номинальные напряжения вторичных обмоток только на ответствующих номинальных напряжений сети 6,3 и 10,5 кВ.

Номинальное напряжение первичных обмоток трансформатора, являющихся приемниками электроэнергии, согласно сказанному ранее должно быть равно номинальному напряжению сети, т.е. 6, 10, 35, 110, 220, 330, 500 и 750 кВ.

Для первичных обмоток трансформаторов, присоединенных непосредственно к сборным шинам станции или подстанции или к выводам генераторов, в стандарте предусматриваются напряжения на 5% выше номинального напряжения сети, а именно: 3,15 и 10,5 кВ.

Напряжение первичной и вторичной обмоток трансформаторов

 Рис. 3. Напряжение первичной и вторичной обмоток трансформаторов

На рис. 3 приведены примеры установок, для которых при номинальном напряжении 6 кВ напряжения обмоток в трансформаторах выбираются на +5 или +10% выше номинального напряжения сети.