Spôsoby a prostriedky regulácie napätia elektrických prijímačov

Aby sa poskytli niektoré vopred určené hodnoty odchýlok napätia pre elektrické prijímače, používajú sa tieto metódy:

1. Regulácia napätia v autobusoch energetického centra;

2. Zmena veľkosti straty napätia v prvkoch siete;

3. Zmena hodnoty prenášaného jalového výkonu.

4. Zmena transformačného pomeru transformátorov.

Regulácia napätia na prípojniciach výkonového centra

Regulácia napätia v centrále napájania (CPU) vedie k zmenám napätia v celej sieti pripojenej k CPU a nazýva sa centralizovaná, ostatné spôsoby regulácie menia napätie v určitej oblasti a nazývajú sa lokálne metódy regulácie napätia. Ako spracovateľa mestských sietí ho možno považovať zbernice na napätie generátora tepelnej elektrárne alebo nízkonapäťové prípojnice okresných rozvodní alebo hlbinných rozvodní. Preto nasledujú metódy regulácie napätia.

Pri napätí generátora sa vyrába automaticky zmenou budiaceho prúdu generátorov. Odchýlky od menovitého napätia v rozmedzí ± 5 % sú povolené. Na nízkonapäťovej strane regionálnych rozvodní sa regulácia vykonáva pomocou záťažovo riadených transformátorov (OLTC), lineárnych regulátorov (LR) a synchrónnych kompenzátorov (SK).

Pre rôzne požiadavky zákazníkov je možné ovládacie zariadenia použiť spoločne. Takéto systémy sú tzv centralizovaná skupinová regulácia napätia.

Na procesorových zberniciach sa spravidla vykonáva protiregulácia, teda taká regulácia, pri ktorej v hodinách najväčšieho zaťaženia, keď sú najväčšie aj straty napätia v sieti, napätie stúpa a v priebehu hodiny minimálneho zaťaženia sa znižuje.

Transformátory so záťažovými spínačmi umožňujú pomerne veľký rozsah ovládania až ± 10-12% a v niektorých prípadoch (transformátory typu TDN s vyšším napätím 110 kV až 16% na 9 stupňoch regulácie Existujú projekty na moduláciu ovládanie pri záťaži, sú však stále drahé a používajú sa vo výnimočných prípadoch s obzvlášť vysokými požiadavkami.

Zmena stupňa straty napätia v sieťových prvkoch

Zmenu straty napätia v prvkoch siete je možné vykonať zmenou odporu obvodu, napríklad zmenou prierezu vodičov a káblov, vypnutím alebo zapnutím počtu paralelne pripojených vedení a transformátorov (viď. Paralelná prevádzka transformátorov).

Voľba prierezov vodičov, ako je známe, sa uskutočňuje na základe podmienok vykurovania, ekonomickej hustoty prúdu a prípustnej straty napätia, ako aj podmienok mechanickej pevnosti. Výpočet siete, najmä vysokého napätia, na základe prípustnej straty napätia, nie vždy poskytuje normalizované odchýlky napätia pre elektrické prijímače. preto v PUE straty nie sú normalizované, ale odchýlky napätia.

Odpor siete je možné meniť zapojením kondenzátorov do série (pozdĺžna kapacitná kompenzácia).

Pozdĺžna kapacitná kompenzácia sa nazýva metóda regulácie napätia, pri ktorej sú statické kondenzátory zapojené do série v časti každej fázy vedenia, aby sa vytvorili napäťové špičky.

Je známe, že celková reaktancia elektrického obvodu je určená rozdielom medzi indukčným a kapacitným odporom.

Zmenou hodnoty kapacity zahrnutých kondenzátorov a podľa toho aj hodnoty kapacitného odporu je možné získať rôzne hodnoty straty napätia vo vedení, čo je ekvivalentné zodpovedajúcemu zvýšeniu napätia na svorkách. elektrických prijímačov.

Sériové zapojenie kondenzátorov do siete sa odporúča pre nízke účinníky v nadzemných sieťach, kde je strata napätia určená hlavne jeho jalovou zložkou.

Pozdĺžna kompenzácia je účinná najmä v sieťach s prudkými výkyvmi zaťaženia, pretože jej činnosť je plne automatická a závisí od veľkosti pretekajúceho prúdu.

Treba tiež brať do úvahy, že pozdĺžna kapacitná kompenzácia vedie k zvýšeniu skratových prúdov v sieti a môže spôsobiť rezonančné prepätia, čo si vyžaduje špeciálnu kontrolu.

Na účely pozdĺžnej kompenzácie nie je potrebné inštalovať kondenzátory dimenzované na plné prevádzkové napätie siete, ale musia byť spoľahlivo izolované od zeme.

Pozri tiež na túto tému: Pozdĺžna kompenzácia — fyzický význam a technické prevedenie

Zmena hodnoty prenášaného jalového výkonu

Jalový výkon môžu generovať nielen generátory elektrární, ale aj synchrónne kompenzátory a prebudené synchrónne elektromotory, ako aj statické kondenzátory zapojené paralelne do siete (priečna kompenzácia).

Výkon kompenzačných zariadení inštalovaných v sieti je určený bilanciou jalového výkonu v danom uzle elektrizačnej sústavy na základe technických a ekonomických výpočtov.

Synchrónne motory a kondenzátorové banky zdroje jalového výkonu, môže mať významný vplyv na napäťový režim v elektrickej sieti. V tomto prípade je možné bez problémov vykonávať automatickú reguláciu napätia a siete synchrónnych motorov.

Ako zdroje jalového výkonu vo veľkých regionálnych rozvodniach sa často používajú špeciálne synchrónne motory ľahkej konštrukcie, ktoré pracujú v režime nečinnosti. Takéto motory sú tzv synchrónne kompenzátory.

Najrozšírenejší a priemyselne má sériu elektromotorov SK, vyrábaných pre menovité napätie 380 — 660 V, určených pre normálnu prevádzku s vedúcim účinníkom 0,8.

Výkonné synchrónne kompenzátory bývajú inštalované v regionálnych rozvodniach a synchrónne motory sa častejšie používajú na rôzne pohony v priemysle (výkonné čerpadlá, kompresory).

Prítomnosť relatívne veľkých strát energie v synchrónnych motoroch sťažuje ich použitie v sieťach s malým zaťažením. Výpočty ukazujú, že v tomto prípade sú vhodnejšie statické kondenzátorové banky. V zásade je účinok kompenzačných kondenzátorov na úrovne sieťového napätia podobný ako účinok prebudených synchrónnych motorov.

Viac podrobností o kondenzátoroch je popísaných v článku. Statické kondenzátory na kompenzáciu jalového výkonukde sa berú do úvahy z hľadiska zlepšenia účinníka.

Existuje množstvo schém na automatizáciu kompenzačných batérií. Tieto zariadenia sú komerčne dostupné kompletné s kondenzátormi. Jeden takýto diagram je uvedený tu: Schémy zapojenia kondenzátorovej banky

Zmena transformačných pomerov transformátorov

V súčasnosti sa vyrábajú výkonové transformátory s napätím do 35 kV pre inštaláciu do distribučných sietí vypne vypínač na spínanie riadiacich odbočiek v primárnom vinutí. Zvyčajne sú okrem hlavnej 4 takéto vetvy, čo umožňuje získať päť transformačných pomerov (kroky napätia od 0 do + 10%, na hlavnej vetve — + 5% ).

Preskupenie odbočiek je najlacnejší spôsob regulácie, vyžaduje však odpojenie transformátora od siete a tým dochádza k prerušeniu, aj keď krátkodobému, v napájaní spotrebiteľov, preto sa používa len na sezónnu reguláciu napätia, t.j. 1-2x ročne pred letnou a zimnou sezónou.

Na výber najvýhodnejšieho transformačného pomeru existuje niekoľko výpočtových a grafických metód.

Uvažujme tu len o jednom z najjednoduchších a najnázornejších. Postup výpočtu je nasledovný:

1. Podľa PUE sa berú prípustné odchýlky napätia pre daného používateľa (alebo skupinu používateľov).

2. Priveďte všetky odpory uvažovaného úseku obvodu na jedno (častejšie vysoké) napätie.

3. Keď poznáte napätie na začiatku vysokonapäťovej siete, odpočítajte od neho celkovú zníženú stratu napätia na spotrebiteľovi pre požadované režimy zaťaženia.

Výkonové transformátory vybavené regulátor napätia pri zaťažení (OLTC)… Ich výhoda spočíva v tom, že regulácia prebieha bez odpojenia transformátora od siete. Existuje veľké množstvo okruhov s automatickým riadením a bez neho.

Prechod z jedného stupňa do druhého sa vykonáva diaľkovým ovládaním pomocou elektrického pohonu bez prerušenia pracovného prúdu v obvode vinutia vysokého napätia. To sa dosiahne skratovaním regulovaného úseku obmedzujúceho prúd (tlmivky).

Automatické regulátory sú veľmi pohodlné a umožňujú až 30 prepnutí za deň.Regulátory sú nastavené tak, že majú takzvanú mŕtvu zónu, ktorá by mala byť o 20 - 40% väčšia ako regulačný krok. Zároveň by nemali reagovať na krátkodobé zmeny napätia spôsobené diaľkovými skratmi, spúšťaním veľkých elektromotorov a pod.

Odporúča sa, aby bola schéma rozvodne postavená tak, aby spotrebitelia s homogénnymi krivkami zaťaženia a približne rovnakými požiadavky na kvalitu napätia.