1 Тема от MEFFICK

  • MEFFICK
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2024-07-30
  • Сообщений: 9
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Тема: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

Дорогие друзья, всем здравствуйте!
На форуме не однократно поднимался вопрос по расчетам ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН, например:
https://rzia.ru/topic7315-soprotivlenie … otkoi.html
https://rzia.ru/topic4773-skhema-zamesh … oi-p2.html

Но в этих темах я не смог найти ответы на все свои вопросы.

Правильно ли я понимаю, что трансформаторы типа ТРДН могут работать в двух видах схем:
А) расщепленные обмотки на одну секцию шин (неважно по какой причине).
Б) каждая расщепленная обмотка на свою секцию шин.

https://rzia.ru/uploads/images/24784/21bec469aa27e7ecbdfa263b8eb36963.png https://rzia.ru/uploads/images/24784/21bec469aa27e7ecbdfa263b8eb36963.png

И в таком случае будут справедливы значения сопротивлений приведенных на рисунке выше? (данные значения я взял из приложения 2, книги И.Л. Небрат "Расчеты токов КЗ для РЗ"
Имея значения Xтр для разных напряжений и представляя трансформатор на схеме замещения как трехлучевую звезду мы можем воспользоваться формулами, для определения Xтр.В и Xтр.Н1 для варианта (Б):
https://rzia.ru/uploads/images/24784/22e139165028ac38a13841a5918e9530.png https://rzia.ru/uploads/images/24784/22e139165028ac38a13841a5918e9530.png

Суммарное сопротивление, например, в точке К2 (для варианта Б) будет выглядеть следующим образом:
Xc+Xкл.+Xтр.ВН+Хтр.НН (с учетом приведения к одной ступени напряжения)?

Несколько раз я встречал такое, что для расчета ТКЗ за трансформатором с расщепленной обмоткой берут значение Xтр, не раскладывая его на Xтр.ВН и Xтр.НН, естественно, финальные значения ТКЗ отличаются в большую сторону при таком расчете.

2 Ответ от retriever

  • retriever
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2012-11-26
  • Сообщений: 3,333
  • Репутация : [ 14 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

MEFFICK писал(а): ↑
2024-08-13 11:40:47

А) расщепленные обмотки на одну секцию шин (неважно по какой причине).
Б) каждая расщепленная обмотка на свою секцию шин

Да, бывает, что объединяют обмотки НН.
Но обычно каждая на свою секцию шин.

MEFFICK писал(а): ↑
2024-08-13 11:40:47

Суммарное сопротивление, например, в точке К2 (для варианта Б) будет выглядеть следующим образом:
Xc+Xкл.+Xтр.ВН+Хтр.НН (с учетом приведения к одной ступени напряжения)?

Да.

Хтр это когда обе вторичные обмотки запараллелены.
Если брать только по множителям перед Х, то 0.125+1.75/2=0.125+0.875=1

3 Ответ от MEFFICK

  • MEFFICK
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2024-07-30
  • Сообщений: 9
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

retriever писал(а): ↑
2024-08-13 12:17:28

Хтр это когда обе вторичные обмотки запараллелены.
Если брать только по множителям перед Х, то 0.125+1.75/2=0.125+0.875=1

То есть сопротивления обмотки Xтр.НН необходимо дополнительно разделить на 2? И получиться следующее:
https://rzia.ru/uploads/images/24784/3078d71e412356a9406c886c4a23e0a2.png https://rzia.ru/uploads/images/24784/3078d71e412356a9406c886c4a23e0a2.png

4 Ответ от ПАУтина

  • ПАУтина
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2013-12-27
  • Сообщений: 3,295
  • Репутация : [ 5 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

MEFFICK писал(а): ↑
2024-08-13 11:40:47

А) расщепленные обмотки на одну секцию шин (неважно по какой причине).
Б) каждая расщепленная обмотка на свою секцию шин.

в первом случае если нет такой мощности, очень распространено в качестве блочного прям начиная с 25 МВА
меня этот вопрос тоже занимает, вся причина, что нет нормальной модели ТрР, даже иногда можно встретить полную лажу в описании его конструкции ... сам пробовал решить на матлабе,  сейчас стало не актуально ... пока...
казалось бы если ТрР вторичные обмотки параллельно и он должен работать как просто 2-х обмоточный, ни чего подобного он тоже будет ограничивать...

5 Ответ от retriever

  • retriever
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2012-11-26
  • Сообщений: 3,333
  • Репутация : [ 14 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

MEFFICK писал(а): ↑
2024-08-13 12:53:03

То есть сопротивления обмотки Xтр.НН необходимо дополнительно разделить на 2? И получиться следующее:

Не надо ничего ни на что делить.
Хскв=uk%/100*Uном^2/Sном = 22,04 - сквозное сопротивление.
Далее
Хвн=0.125*Xскв=0.125*22,04=2,76 Ом.
Хнн1=Хнн2=1,75*22,04=38,57 Ом

Если мы сделаем ему опыт КЗ с запаралеленными обмотками НН, то будет Хвн+Хнн/2=2,76+38,57/2=22,04, т.е. то значение, которое было исходным.

Если берется какое-то другое номинальное напряжение, то подставляете его вместо 115.

При КЗ в точке К2 нужно игнорировать в первом приближении подпитку со второй полуобмотки, поэтому будет Хсум=Хс+Хкл+Хвн+Хнн1

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 Ответ от ПАУтина

  • ПАУтина
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2013-12-27
  • Сообщений: 3,295
  • Репутация : [ 5 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

retriever писал(а): ↑
2024-08-13 14:56:08

При КЗ в точке К2 нужно игнорировать в первом приближении подпитку со второй полуобмотки, поэтому будет Хсум=Хс+Хкл+Хвн+Хнн1

вот это и имел в виду,
что при параллельном соединении обмоток НН суммарной значение остаётся равным сопротивлению одной обмотки НН -  1,75, т.к. взаимная индукция обмоток НН всё равно направлена в противофазе за счёт чего и происходит увеличение jХ.
в чём пытался разобратся, что хотел выяснить, есть ли разница если обмотки НН работают на разные узлы и когда паралелльно и на сколько ,
а вообще вопрос был в том, что есть ПС 2 ТрР с местной генерацией, у которой на одной обмотках генераторы и нагрузки и это подключено к сети, перетоки сравнимы по мощности и могут быть любыми т.о., что формируется разнонаправленные потоки по обмоткам НН, т.е. типа постоянное КЗ...

7 Ответ от MEFFICK

  • MEFFICK
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2024-07-30
  • Сообщений: 9
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

Перед мной стояла задача воспроизвести расчет ТКЗ за трансформатором, схема представлена ниже.

https://rzia.ru/uploads/images/24784/4dd128c5987d9f5a32b3a8e00eee2c2e.png https://rzia.ru/uploads/images/24784/4dd128c5987d9f5a32b3a8e00eee2c2e.png

Исходные данные питающей сети, токи на шинах РУ по части 110 кВ и 10 кВ предоставил заказчик, и я даже близко не могу попасть в эти значения.
Мои расчеты выделены красным цветом на схеме. Я брал значения сопротивлений трансформатора из таблицы в книге И.Л. Небрат.
Быть может кто-то сталкивался с такой же проблемой?

8 Ответ от retriever

  • retriever
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2012-11-26
  • Сообщений: 3,333
  • Репутация : [ 14 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

Если РПН не крутить, то в К2 у меня получается
E=115000
Хс.max=1,87
Xc.min=5,28
Xкл=0,16
Хв=2,76
Хн=38,57

Ik=E/(Xс+Xкл+Хв+Хн)/1,73
Потом ток приводится через Кт=115/10,5.
РПН ему крутить не надо, потому что это мало влияет на ток НН, т.к. там Кт будет тоже меняться.

В точке К2
Ikmax=16835, Ikmin=15604 А

В точке К3 я не могу понять что это за проценты у реактора. Обычно у реактора Омы а не проценты. И название странное.
https://energocode.ru/reaktor-betonniy/

9 Ответ от beyond

  • beyond
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Откуда: Тюмень
  • Зарегистрирован: 2011-05-09
  • Сообщений: 760

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

Результат с двух ПО по расчету ТКЗ.
https://rzia.ru/uploads/images/593/16322c7e06f302debded4a8b36477fa1.png https://rzia.ru/uploads/images/593/16322c7e06f302debded4a8b36477fa1.png

10 Ответ от MEFFICK

  • MEFFICK
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2024-07-30
  • Сообщений: 9
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

retriever писал(а): ↑
2024-08-14 17:08:33

Если РПН не крутить, то в К2 у меня получается
E=115000
Хс.max=1,87
Xc.min=5,28
Xкл=0,16
Хв=2,76
Хн=38,57

Ik=E/(Xс+Xкл+Хв+Хн)/1,73
Потом ток приводится через Кт=115/10,5.
РПН ему крутить не надо, потому что это мало влияет на ток НН, т.к. там Кт будет тоже меняться.

В точке К2
Ikmax=16835, Ikmin=15604 А

В точке К3 я не могу понять что это за проценты у реактора. Обычно у реактора Омы а не проценты. И название странное.
https://energocode.ru/reaktor-betonniy/

А вот Вы же взяли значения сопротивлений при Uкз%=10,5, я думал что брать значения сопротивлений необходимо при Uкз=20%.
https://rzia.ru/uploads/images/24784/07fd8ecb603ff6d075dbbef461998b7d.png https://rzia.ru/uploads/images/24784/07fd8ecb603ff6d075dbbef461998b7d.png

Вот из-за этого и набегает такая разница:
https://rzia.ru/uploads/images/24784/2ce6892687c2010744665fe68f02ee74.png https://rzia.ru/uploads/images/24784/2ce6892687c2010744665fe68f02ee74.png

Касаемо реактора, на сколько я понял, это значение реактивности в процентах пересчитывается следующим образом и приводится к номинальному напряжению реактора (а при необходимости и к ступени напряжения):
https://rzia.ru/uploads/images/24784/b6109af2879c7e474ad222ec53ab6d83.png https://rzia.ru/uploads/images/24784/b6109af2879c7e474ad222ec53ab6d83.png

11 Ответ от retriever (2024-08-15 11:03:45 отредактировано retriever, причина: У)

  • retriever
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2012-11-26
  • Сообщений: 3,333
  • Репутация : [ 14 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

MEFFICK писал(а): ↑
2024-08-15 08:28:17

А вот Вы же взяли значения сопротивлений при Uкз%=10,5, я думал что брать значения сопротивлений необходимо при Uкз=20%.

10.5% это при объединении двух обмоток НН.
Затем когда считаем Хв=0.125*Хт, Xн=1.75*Xт, то как раз обратно разделяем эти обмотки.
(0.125+1.75)*10.5%=19,7%, то есть как раз примерно и вылезают эти ваши 20%.

MEFFICK писал(а): ↑
2024-08-15 08:28:17

Касаемо реактора, на сколько я понял, это значение реактивности в процентах пересчитывается следующим образом и приводится к номинальному напряжению реактора (а при необходимости и к ступени напряжения):

Ну да, наверное. Это какой-то древний реактор, похоже, я нашел упоминание такого в какой-то статье 1970 года (гуглопоиск выдал).
У меня получается в итоге что-то типа 10,2 кА макс и 9,76 кА мин при таком расчете сопротивления реактора.

Обратите внимание - лучше всего привести все к НН.
Тогда ЭДС будет 10,5 кВ, сопротивление Т будет меняться очень слабо uk=10...11%,  Х реактора будут постоянно, и меняться за счет изменения Кт будет только сопротивление системы и кабеля, и эти величины очень малы и почти не изменят ток.
Поэтому если вы не будете крутить РПН а просто посчитаете ТКЗ при 115 кВ, то будет примерно правильный ответ.

12 Ответ от MEFFICK

  • MEFFICK
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2024-07-30
  • Сообщений: 9
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

beyond писал(а): ↑
2024-08-15 08:08:32

Результат с двух ПО по расчету ТКЗ.
https://rzia.ru/uploads/images/593/16322c7e06f302debded4a8b36477fa1.png https://rzia.ru/uploads/images/593/16322c7e06f302debded4a8b36477fa1.png

Спасибо, подскажите, что за программа для расчета ТКЗ? EnergyТКЗ?

13 Ответ от Onegin

  • Onegin
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2014-05-23
  • Сообщений: 238

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

на PF похоже

14 Ответ от MEFFICK

  • MEFFICK
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2024-07-30
  • Сообщений: 9
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

retriever писал(а): ↑
2024-08-15 11:00:27

10.5% это при объединении двух обмоток НН.
Затем когда считаем Хв=0.125*Хт, Xн=1.75*Xт, то как раз обратно разделяем эти обмотки.
(0.125+1.75)*10.5%=19,7%, то есть как раз примерно и вылезают эти ваши 20%.


Ну да, наверное. Это какой-то древний реактор, похоже, я нашел упоминание такого в какой-то статье 1970 года (гуглопоиск выдал).
У меня получается в итоге что-то типа 10,2 кА макс и 9,76 кА мин при таком расчете сопротивления реактора.

Обратите внимание - лучше всего привести все к НН.
Тогда ЭДС будет 10,5 кВ, сопротивление Т будет меняться очень слабо uk=10...11%,  Х реактора будут постоянно, и меняться за счет изменения Кт будет только сопротивление системы и кабеля, и эти величины очень малы и почти не изменят ток.
Поэтому если вы не будете крутить РПН а просто посчитаете ТКЗ при 115 кВ, то будет примерно правильный ответ.

В таком случае получается, что преимущество применения трансформатора с расщепленной обмоткой (с целью понижения ТКЗ) как раз в том, что полное индуктивное сопротивление трансформатора будет иметь вид:
Xтр=Xвн+Xнн=2,76+38,57=41,33 Ом. (А трансформатор без расщепленной обмотки имеет сопротивление 22,04 Ом).

Я то думал, что если мы 22,04 Ом раскладываем на Xвн и Xнн, то и 41,98 Ом надо тоже раскладывать на Xвн и Xнн, в то время, когда это уже финальное значение, получал космические значения сопротивлений, что в корне не правильно. Слишком перехитрил я себя.

Большое спасибо! Теперь я разобрался.

15 Ответ от aaa

  • aaa
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-10
  • Сообщений: 132
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

beyond писал(а): ↑
2024-08-15 08:08:32

Результат с двух ПО по расчету ТКЗ.
https://rzia.ru/uploads/images/593/16322c7e06f302debded4a8b36477fa1.png https://rzia.ru/uploads/images/593/16322c7e06f302debded4a8b36477fa1.png

А можно ли использовать в PF модель 3 обмоточного тр-ра для расчета c ТРДН? Или "multi-winding transformer" будт правильней?

16 Ответ от hitakiry

  • hitakiry
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2015-01-20
  • Сообщений: 473
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

aaa писал(а): ↑
2024-08-26 11:01:28

А можно ли использовать в PF модель 3 обмоточного тр-ра для расчета c ТРДН? Или "multi-winding transformer" будт правильней?

Что вы имеете ввиду под multi-winding transformer? В PF есть модели 2х, 3х и 4х обмоточных трансформаторов.
Все модели работают правильно, есессно при соответствующей настройке.

17 Ответ от aaa

  • aaa
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-10
  • Сообщений: 132
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

hitakiry писал(а): ↑
2024-08-26 11:48:25

Что вы имеете ввиду под multi-winding transformer? В PF есть модели 2х, 3х и 4х обмоточных трансформаторов.
Все модели работают правильно, есессно при соответствующей настройке.

Высмотрел в What's New in PowerFactory - 2024 https://www.youtube.com/watch?v=sIeOxnhVYMA
вот такую штуку:
https://rzia.ru/uploads/images/44/c1219a9eaebb6e0828e8531b65e3148c.png https://rzia.ru/uploads/images/44/c1219a9eaebb6e0828e8531b65e3148c.png
Потому и спросил.

18 Ответ от hitakiry

  • hitakiry
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2015-01-20
  • Сообщений: 473
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

aaa писал(а): ↑
2024-08-26 12:05:37

What's New in PowerFactory

В общем используйте модель 3х обмоточного трансформатора. В multi-winding transformer думаю с данной задачей смысла лезть нет.

19 Ответ от ПАУтина

  • ПАУтина
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2013-12-27
  • Сообщений: 3,295
  • Репутация : [ 5 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

aaa писал(а): ↑
2024-08-26 12:05:37

вот такую штуку:

интересно какая там конструкция!
ведь, который обсуждаем - это по сути два трансформатора (2 обмотки ВН - Y-Y и 2 НН D-D), но на одном железе, а этот как??? у него что 6 обмоток ВН?!

20 Ответ от aaa

  • aaa
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-10
  • Сообщений: 132
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Расчет ТКЗ в сети с трансформаторами типа ТРДН

ПАУтина писал(а): ↑
2024-08-26 13:53:36

это по сути два трансформатора

те тогда правильней брать два 2 обмоточных трансформатора, а не один 3 обмоточный? Или разница в расчетах столь мала, что можно не заморачиваться?

из того же "whats new":
4.1.1 Multi-Winding Transformer NEW MODEL
A model of a Multi-Winding Transformer has been added. Until now, the maximum number of transformer windings that could be modelled in PowerFactory was four (the ElmTr4 model). With the new Multi-Winding Transformer (ElmTrmult), transformers with 5 to 15 windings can now also be modelled as shown in Figure 4.1.

In the new model, the number of windings can be changed and is now one of the input parameters; see Figure 4.2. The electrical parameters of the transformer are defined separately for each winding in the associated new transformer type TypTrmult. A special feature here is the leakage reactances, which can either be entered in the “Complete” mode, where they are defined for each pair of windings (e.g. W1 - W2), or in the “Simplified” mode, where a value is defined for each winding (e.g. W1). The use of saturation and hysteresis is also supported in the new model.