В статье рассматривается эффективность установки фазоповоротного трансформатора (ФПТ) в энергосистеме Санкт-Петербурга и Ленинградской области, позволяющего осуществлять управление потоками мощности в заданном диапазоне и ограничивать токи короткого замыкания до значений, не превышающих отключающую способность коммутационного оборудования. На основе анализа различных режимов работы ФПТ определены его оптимальные параметры, исходя из которых выполнен расчёт конструкции магнитопровода и обмоток трансформатора.

• Глава 1. Введение
  • 1.1. Управление потоками мощности.
    • Рисунок 1.1 – Векторная диаграмма напряжений.
    • Рисунок 1.2 – Принцип выполнения регулятора напряжения.
    • Рисунок 1.3 – Принцип выполнения регулятора фазового угла.
    • Рисунок 1.4 – Двухмашинная система с регулятором фазы (a), соответствующая векторная диаграмма (b) и угловая характеристика активной мощности (c).
    • Рисунок 1.5 – Векторная диаграмма и угловая характеристика активной мощности квадратурного регулятора.
  • 1.2. Постановка задачи.
    • Рисунок 1.6 – Схема сети энергорайона.
    • Рисунок 1.7 – Трёхфазная схема фазоповоротного трансформатора.
    • Рисунок 1.8 – Векторная диаграмма фазоповоротного трансформатора в режиме холостого хода.
• Глава 2. Моделирование ФПТ
  • 2.1. Схема замещения магнитных цепей ФПТ.
    • Рисунок 2.1 – Конструкция фазоповоротного трансформатора.
    • Рисунок 2.2 – Полная схема замещения магнитных цепей трансформатора.
  • 2.2. Схема замещения ФПТ при расчете переходных процессов.
    • Таблица 2.1 – Коэффициенты кривой гистерезиса.
  • 2.3. Аналитический расчет индуктивности.
    • Рисунок 2.3 – Электрическая схема замещения магнитной системы трансформатора.
    • Рисунок 2.4 – Эквивалент электрической схемы замещения магнитной системы трансформатора.
  • 2.4. Схема замещения ФПТ в расчетах установившихся режимов.
    • Рисунок 2.5 – Схема замещения ФПТ по прямой последовательности.
• Глава 3. Анализ эффективности работы ФПТ
  • 3.1. Характеристика исследуемого района.
    • Рисунок 3.1 – Принципиальная схема сети 110 кВ исследуемого энергорайона.
    • Рисунок 3.2 – Принципиальная схема сети 110 кВ исследуемого энергорайона с учётом установки ФПТ.
  • 3.2. Параметры фазоповоротного трансформатора.
    • Рисунок 3.3 – Конструкция фазоповоротного трансформатора.
    • Таблица 3.1 – Параметры конструкции фазоповоротного трансформатора.
    • Таблица 3.2 – Параметры электрической схемы замещения фазоповоротного трансформатора.
    • Рисунок 3.4 – Графики зависимости параметров ФПТ от номера отпайки его РПН.
  • 3.3. Расчет установившихся режимов работы энергосистемы.
    • Рисунок 3.5 – Графическое отображение результатов расчета установившегося режима исследуемого энергорайона на 2017 год. Включены КЛ 110 кВ Волхов-Южная – Белая Мель №1 и №2.
    • Таблица 3.3 – Результаты расчетов установившихся режимов с учетом изменения отпаек РПН фазоповоротного трансформатора для 2017 года.
    • Рисунок 3.6 – Графическое отображение результатов расчета установившегося режима исследуемого энергорайона на 2017 год с учётом установки ФПТ (отпайка №9 РПН). Нормальная схема.
    • Рисунок 3.7 – Графическое отображение результатов расчета установившегося режима исследуемого энергорайона на 2017 год с учётом установки ФПТ (отпайка №9 РПН). Аварийное отключение КЛ 110 кВ Балтийская – Белая Мель №1.
    • Рисунок 3.8 – Графическое отображение результатов расчета установившегося режима исследуемого энергорайона на 2017 год с учётом установки ФПТ (отпайка №9 РПН). Аварийное отключение АТ-1 ПС 330кВ Василеостровская.
    • Рисунок 3.9 – Графическое отображение результатов расчета установившегося режима исследуемого энергорайона на 2030 год. Включены КЛ 110 кВ Волхов-Южная – Белая Мель №1 и №2.
    • Таблица 3.4 – Результаты расчетов установившихся режимов с учетом изменения отпаек РПН фазоповоротного трансформатора для 2030 года.
    • Рисунок 3.10 – Графическое отображение результатов расчета установившегося режима исследуемого энергорайона на 2030 год с учётом установки ФПТ (отпайка №1 РПН). Нормальная схема.
    • Рисунок 3.11 – Графическое отображение результатов расчета установившегося режима исследуемого энергорайона на 2030 год с учётом установки ФПТ (отпайка №1 РПН). Аварийное отключение КЛ 110 кВ Балтийская – Белая Мель №1.
    • Рисунок 3.12 – Графическое отображение результатов расчета установившегося режима исследуемого энергорайона на 2030 год с учётом установки ФПТ (отпайка №1 РПН). Аварийное отключение АТ-1 ПС 330кВ Василеостровская.
    • Рисунок 3.13 – Графики зависимости потоков мощности через автотрансформаторы подстанции 330 кВ Василеостровская и кабельные линии 110 кВ Волхов-Южная – Белая Мель от номера отпайки РПН ФПТ на 2017 и на 2030 года.
  • 3.4. Опыт короткого замыкания.
    • Рисунок 3.14 – Ограничение тока короткого замыкания с помощью фазоповоротного трансформатора.
    • Рисунок 3.15 – Векторная диаграмма тока и напряжений фазоповоротного трансформатора в зависимости от номера отпайки его РПН.
    • Рисунок 3.16 – График зависимости тока короткого замыкания без учёта (сплошная линия) и с учётом установки фазоповоротного трансформатора (отпайка №9 РПН, пунктирная линия).
• Глава 4. Технико-экономическое обоснование проекта
  • 4.1. Методика расчета.
    • Рисунок 4.1 – Принципиальная схема сети исследуемого энергорайона.
  • 4.2. Установка ФПТ на ПС 110 кВ Волхов-Южная.
    • Рисунок 4.2 – Принципиальная схема сети исследуемого энергорайона с учётом установки ФПТ на ПС 110 кВ Волхов-Южная.
  • 4.3. Установка ВДТ на ПС 330 кВ Василеостровская.
    • Рисунок 4.3 – Принципиальная схема сети исследуемого энергорайона с учётом установки ВДТ на ПС 330 кВ Василеостровская.
• Глава 5. Безопасность жизнедеятельности
  • 5.1. Меры безопасности при эксплуатации электрических сетей напряжением свыше 1 кВ.
  • 5.2. Силовые трансформаторы, масляные шунтирующие и дугогасящие реакторы.
• Глава 6. Заключение
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1
• ПРИЛОЖЕНИЕ 2