Märkspänningar för generatorer och transformatorer
Den nominella spänningen för generatorer och transformatorer är den spänning för vilken de är konstruerade för normal drift och ger den största ekonomiska effekten.
Varje elnät kännetecknas av den nominella spänningen hos elmottagarna som drivs av det. Transformatorernas primärlindningar hör också till mottagarna av el. I verkligheten kommer spänningarna vid mottagarnas terminaler att avvika från det nominella eftersom det inte finns något nät på grund av spänningsfall dess ledningar har inte samma spänning på alla punkter. För att minska dessa spänningsavvikelser är det önskvärt att ha en överspänning i början av ledningen vid källan och vid termineringspunkten för att minska den från nominell.
De tillåtna spänningsavvikelserna beror på mottagarnas karaktär och nätverkets syfte. För det mesta anses en tolerans på + 5 % vara acceptabel.Därför tas den nominella spänningen hos generatorerna som en spänning 5% högre än nätverkets nominella spänning, med hänsyn till närvaron av spänningsförlust i den. Till exempel, med en nominell nätverksspänning på 6 kV, kommer den nominella spänningen för generatorerna att vara 6,3 kV.
Ris. 1. Nominell nätspänning
Närvaron av nominella spänningar hos transformatorernas sekundära och primära lindningar bestäms genom att överväga en krets som består av en generator G med en step-up transformator T1 på en överspänning av kraftledning 1-2 (till exempel 110 kV), en nedtrappningstransformator T2 och en av ledningarna 3- 4, med start från bussarna för reducerad spänning, spänning (exempelvis 6 kV) nedtrappningstransformator T2.
En horisontell streckad linje representerar den nominella spänningen i procent av de enskilda nätsektionerna. För avsnitt 1-2, nominell nätspänning Un = 110 kvm, och för en tomt på 3-4 Un = 6 kvm. Anslutningen av dessa nominella nätverksspänningar genom transformationsfaktorlika med förhållandet mellan märkspänningarna i nätverken i sektionerna 1-2 och 3-4, kan raden av märkspänningar ges i form av en rät linje, som visas i figur 2.
Ris. 2. Spänning vid enskilda kraftöverföringspunkter
Sekundärlindningen av transformatorn T2 är en genererande lindning för linje 3-4, och därför måste dess spänning vid transformatorns belastning vara 5% högre än nätverkets märkspänning, det vill säga den måste vara 6,3 kV.Men eftersom det finns ett spänningsbortfall i transformatorn vid belastning, för att erhålla en spänning på sekundärsidan av transformatorn 5 % högre än märkspänningen, måste transformatorns tomgångsspänning vara cirka 10 % högre än den nominella nätspänningen , vilket ger 6,6 kV …
Liknande fenomen uppträder i rad 1-2 med högsta spänning. Transformatorns tomgångsspänning, det vill säga märkspänningen för sekundärlindningen av step-up transformatorn, som också är genereringslindningen för ledning 1-2, måste vara 10 % högre än märkspänningen för den ledningen . Motsvarande tomgångs- och lastspänningar visas i kopplingsschemat.
Med tanke på ovanstående accepterar standarden de nominella spänningarna för transformatorernas sekundärlindningar: 6,6; 11,0; 38,5; 121; 242, 347, 525, 787 kV. För korta ledningar av lokala nätverk accepteras sekundärlindningarnas nominella spänningar endast för motsvarande nominella nätverksspänningar på 6,3 och 10,5 kV.
Den nominella spänningen för transformatorns primärlindningar, som är mottagare av elektricitet, enligt vad som sades ovan, måste vara lika med nätverkets nominella spänning, d.v.s. 6, 10, 35, 110, 220, 330, 500 och 750 kV.
För primärlindningarna av transformatorer som är anslutna direkt till samlingsskenorna på en station eller transformatorstation eller till terminalerna på generatorer, tillhandahåller standarden spänningar 5% högre än nätverkets nominella spänning, nämligen: 3,15 och 10,5 kV.
Ris. 3. Spänning av primära och sekundära lindningar av transformatorer
I fig.3 visar exempel på installationer där, vid en nominell spänning på 6 kV, spänningarna för lindningarna i transformatorerna väljs till att vara +5 eller + 10 % högre än nätverkets nominella spänning.