Spenningsreguleringsenheter i industrielle nettverk

For å velge midler for spenningsregulering og deres plassering i strømforsyningssystemet, er det nødvendig å identifisere spenningsnivåene på de forskjellige punktene, under hensyntagen til kraftene som overføres gjennom de individuelle seksjonene, de tekniske parametrene til disse seksjonene, krysset seksjon av ledningene, kraften til transformatorene, typene av reaktorer, etc. forskrifter er ikke bare basert på tekniske, men også på økonomiske kriterier.

De viktigste tekniske midlene for spenningsregulering i strømforsyningssystemer til industribedrifter er:

• krafttransformatorer med lastkontrollenheter (OLTC),

• step-up transformatorer med lastregulering,

• kondensatorbanker med langsgående og tverrgående forbindelse, synkronmotorer med automatisk regulering av eksitasjonsstrømmen,

• statiske kilder til reaktiv kraft,

• lokale kraftverksgeneratorer som finnes i de fleste store industrianlegg.

I fig.1 viser et diagram av sentralisert spenningsregulering i distribusjonsnettverket til en industribedrift, den utføres av en transformator med en automatisk spenningsreguleringsenhet under belastning... Transformatoren er installert ved hovednedtrappingsstasjon (GPP) til bedriften. Transformatorer med belastningsbrytere, er utstyrt med enheter for automatisk lastspenningsregulering (AVR).

Ris. 1. Ordning for sentralisert spenningsregulering i distribusjonsnettet til en industribedrift

Sentralisert spenningsregulering viser seg i noen tilfeller å være utilstrekkelig. Derfor, for elektriske mottakere som er følsomme for spenningsavvik, er de installert i distribusjonsnettets step-up transformatorer eller individuelle spenningsstabilisatorer.

Arbeidstransformatorer av distribusjonsnettverk, transformatorer T1 - TZ (se fig. 1), har som regel ikke enheter for regulering av lastspenningen og er utstyrt med kontrollenheter uten eksitasjon, type PBV, som tillater å bytte kraftens grener transformator når er koblet fra nettverket. Disse enhetene brukes vanligvis til sesongmessig spenningsregulering.

Et viktig element som forbedrer spenningsregimet i nettverket til en industribedrift er enheter for reaktiv effektkompensasjon — kondensatorbatterier med tverrgående og langsgående kobling. Installasjonen av kondensatorer koblet i serie (UPC) gjør det mulig å redusere induktiv motstand og spenningstap i ledningen.For UPK kalles forholdet mellom den kapasitive motstanden til kondensatorene xk og den induktive motstanden til linjen xl kompensasjonsprosenten: C = (xc / chl) x 100 [%].

UPC-enheter parametrisk, avhengig av størrelsen og fasen til laststrømmen, justerer spenningen i nettverket. I praksis er det kun delvis kompensasjon av linjereaktansen (C < 100%) som brukes.

Full kompensasjon ved plutselige lastendringer og i nødmodus kan forårsake overspenninger. I denne forbindelse, ved betydelige verdier av C, må UPK-enheter være utstyrt med brytere som omgår deler av batteriene.

For strømforsyningssystemer utvikles CCP-er med shunting av deler av batteriseksjonene med tyristorbrytere, noe som vil utvide omfanget av CCP-er i strømforsyningssystemene til industribedrifter.

Kondensatorer koblet parallelt med nettverket genererer x reaktiv effekt og spenning samtidig som de reduserer nettverkstap. Reaktiv effekt generert av lignende batterier — sidekompensasjonsenheter, Qk = U22πfC. Dermed avhenger den reaktive effekten som leveres av banken av krysskoblede kondensatorer i stor grad av spenningen over terminalene.

Når du velger kraften til kondensatorene, er det basert på behovet for å sikre et spenningsavvik som tilsvarer normene ved den beregnede verdien av den aktive lasten, som bestemmes av forskjellen i lineære tap før og etter at kondensatorene slås på:

hvor P1, Q2, P2, Q2 er aktive og reaktive krefter som overføres på linjen før og etter installasjon av kondensatorer, rs, xc — nettverksmotstand.

Tatt i betraktning invariansen til den aktive kraften som sendes langs linjen (P1 = P2), har vi:

Reguleringseffekten av å koble en kondensatorbank parallelt med nettverket er proporsjonal med xc, det vil si at spenningsøkningen hos brukeren ved enden av linjen er større enn ved begynnelsen.

Hovedmidlene for spenningsregulering i distribusjonsnettverket til industribedrifter er laststyrte transformatorer... Kontrollkranene til slike transformatorer er plassert på høyspenningsviklingen. Bryteren er vanligvis plassert i en felles tank med en magnetisk krets og drevet av en elektrisk motor. Aktuatoren er utstyrt med endebrytere som åpner den elektriske kretsen for å forsyne motoren når bryteren når endeposisjonen.

I fig. 2 viser a et diagram av en flernivåbryter av typen RNT-9, som har åtte posisjoner og en justeringsdybde på ± 10%. Overgangen mellom trinnene oppnås ved å manøvrere tilstøtende trinn til reaktoren.

Ris. 2. Bryteranordninger for krafttransformatorer: a — bryter av RNT-typen, R — reaktor, RO — regulerende del av viklingen, PC — bevegelige kontakter på bryteren, b — bryter av RNTA-typen, TC — strømbegrensende motstand, PGR-bryter for grovjustering, PTR — finjusteringsbryter

Den innfødte industrien produserer også brytere i RNTA-serien med aktiv strømbegrensende motstand med mindre justeringstrinn på 1,5 % hver. Vist i fig. 2b har RNTA-bryteren syv finjusteringstrinn (PTR) og et grovinnstillingstrinn (PGR).

For tiden produserer den elektriske industrien også statiske brytere for krafttransformatorer, som muliggjør høyhastighets spenningsregulering i industrielle nettverk.

I fig. 3 viser et av krafttransformatorens frakoblingssystemer som mestres av den elektriske industrien - en "gjennom motstand"-bryter.

Figuren viser kontrollområdet til transformatoren, som har åtte kraner koblet til utgangsterminalen ved hjelp av bipolare grupper VS1-VS8. I tillegg til disse gruppene er det en bipolar tyristorbrytergruppe koblet i serie med strømbegrenseren R.

Ris. 3. Statisk bryter med strømbegrenser

Prinsippet for drift av bryteren er som følger: når du bytter fra kran til kran, for å unngå en kortslutning av seksjonen eller en åpen krets, blir den bipolare utgangsgruppen fullstendig slukket ved å overføre strømmen til kranen med en motstand , og deretter overføres strømmen til ønsket kran. For eksempel, når du bytter fra kran VS3 til VS4, oppstår følgende syklus: VS slås på.

Kortslutningsstrømmen til seksjonen begrenses av strømbegrensningsmotstanden R, tyristor VS3 er av, VS4 er på, tyristor VS er av. Andre kommuteringer gjøres på samme måte. Bipolare tyristorgruppene VS10 og VS11 reverserer reguleringssonen. Bryteren har en forsterket tyristorblokk VS9, som realiserer nullposisjonen til regulatoren.

En funksjon ved bryteren er tilstedeværelsen av en automatisk kontrollenhet (ACU), som gir kontrollkommandoer til VS9 i intervallet når transformatoren slås på ved tomgang.BAU fungerer i noen tid, det tar kildene som mater tyristorgruppene VS1 — VS11 og VS for å gå inn i modus, siden transformatoren selv fungerer som en strømforsyning for bryterkontrollsystemet.