Metoder og midler for spenningsregulering av elektriske mottakere
For å gi noen forhåndsbestemte verdier for spenningsavvik for elektriske mottakere, brukes følgende metoder:
1. Regulering av spenningen i bussene til energisentralen;
2. Endring i mengden spenningstap i nettverkselementer;
3. Endring i verdien av den overførte reaktive effekten.
4. Endring av transformasjonsforholdet til transformatorer.
Spenningsregulering på kraftsenter samleskinner
Spenningsregulering i strømforsyningssentralen (CPU) fører til spenningsendringer i hele nettverket koblet til CPUen og kalles sentralisert, resten av reguleringsmetodene endrer spenningen i et bestemt område og kalles lokale spenningsreguleringsmetoder. Som en prosessor av bynettverk kan det vurderes busser for generatorspenningen til det termiske kraftverket eller lavspent samleskinner for distriktstransformatorstasjoner eller dypinnføringstransformatorstasjoner. Derfor følger spenningsreguleringsmetoder.
Ved generatorspenningen produseres den automatisk ved å endre eksitasjonsstrømmen til generatorene. Avvik fra nominell spenning innenfor ± 5 % er tillatt. På lavspentsiden av regionale nettstasjoner gjøres regulering ved hjelp av laststyrte transformatorer (OLTC), lineære regulatorer (LR) og synkrone kompensatorer (SK).
For ulike kundekrav kan kontrollenhetene brukes sammen. Slike systemer kalles sentralisert gruppespenningsregulering.
Som regel utføres motregulering på prosessorbussene, det vil si slik regulering hvor spenningen stiger i løpet av timene med de største belastningene, når spenningstapene i nettet også er størst, og i løpet av timen. av minimumsbelastninger, minker den.
Transformatorer med lastbrytere tillater et ganske stort kontrollområde opptil ± 10-12%, og i noen tilfeller (transformatorer av TDN-typen med en høyere spenning på 110 kV opp til 16% på 9 reguleringstrinn Det er prosjekter for modulering kontroll på last, men de er fortsatt dyre og brukes i unntakstilfeller med spesielt høye krav.
Endring i graden av spenningstap i nettverkselementer
Endring av spenningstapet i nettverkselementene kan gjøres ved å endre motstanden til kretsen, for eksempel endre tverrsnittet til ledninger og kabler, slå av eller slå på antall parallellkoblede linjer og transformatorer (se- Parallell drift av transformatorer).
Valget av tverrsnitt av ledninger, som kjent, er gjort på grunnlag av oppvarmingsforhold, økonomisk strømtetthet og tillatt spenningstap, samt mekaniske styrkeforhold. Beregningen av nettverket, spesielt høyspenningen, basert på tillatt spenningstap, gir ikke alltid normaliserte spenningsavvik for de elektriske mottakerne. derfor i PUE tap er ikke normalisert, men spenningsavvik.
Nettverksmotstanden kan endres ved å koble kondensatorer i serie (lengdekapasitiv kompensasjon).
Longitudinell kapasitiv kompensasjon kalles en metode for spenningsregulering der statiske kondensatorer kobles i serie i seksjonen av hver fase av linjen for å produsere spenningsspiker.
Det er kjent at den totale reaktansen til en elektrisk krets bestemmes av forskjellen mellom induktiv og kapasitiv motstand.
Ved å endre verdien av kapasitansen til de inkluderte kondensatorene og følgelig verdien av den kapasitive motstanden, er det mulig å oppnå forskjellige verdier av spenningstapet i linjen, som tilsvarer den tilsvarende spenningsøkningen ved terminalene av de elektriske mottakerne.
Seriekobling av kondensatorer til nettverket anbefales for lave effektfaktorer i overheadnett der spenningstapet hovedsakelig bestemmes av dens reaktive komponent.
Langsgående kompensasjon er spesielt effektiv i nettverk med skarpe lastsvingninger, da dens handling er helautomatisk og avhenger av størrelsen på strømmen som flyter.
Det bør også tas i betraktning at langsgående kapasitiv kompensasjon fører til økning i kortslutningsstrømmer i nettverket og kan forårsake resonansoverspenninger, noe som krever en spesiell sjekk.
For langsgående kompensasjon er det ikke nødvendig å installere kondensatorer som er klassifisert for hele nettverkets driftsspenning, men de må være pålitelig isolert fra jord.
Se også om dette emnet: Langsgående kompensasjon — fysisk betydning og teknisk gjennomføring
Endring i verdien av overført reaktiv effekt
Reaktiv kraft kan genereres ikke bare av generatorer av kraftverk, men også av synkrone kompensatorer og overeksiterte synkrone elektriske motorer, samt av statiske kondensatorer koblet parallelt med nettverket (tverrkompensasjon).
Kraften til kompensasjonsenhetene som skal installeres i nettverket bestemmes av den reaktive effektbalansen i en gitt node av kraftsystemet basert på tekniske og økonomiske beregninger.
Synkronmotorer og kondensatorbanker, være reaktive kraftkilder, kan ha betydelig innvirkning på spenningsregimet i det elektriske nettet. I dette tilfellet kan den automatiske reguleringen av spenningen og nettverket til synkronmotorer utføres uten problemer.
Som kilder til reaktiv kraft i store regionale transformatorstasjoner brukes ofte spesielle synkronmotorer av lett konstruksjon, som opererer i tomgangsmodus. Slike motorer kalles synkrone kompensatorer.
Den mest utbredte og industrien har en serie elektriske motorer SK, produsert for en nominell spenning på 380 — 660 V, designet for normal drift med en ledende effektfaktor lik 0,8.
Kraftige synkronkompensatorer er vanligvis installert i regionale transformatorstasjoner, og synkronmotorer brukes oftere til ulike stasjoner i industrien (kraftige pumper, kompressorer).
Tilstedeværelsen av relativt store energitap i synkronmotorer gjør det vanskelig å bruke dem i nettverk med liten belastning. Beregninger viser at i dette tilfellet er statiske kondensatorbanker mer egnet. I prinsippet er effekten av shuntkompensasjonskondensatorer på nettverksspenningsnivåer lik effekten av overeksiterte synkronmotorer.
Flere detaljer om kondensatorer er beskrevet i artikkelen. Statiske kondensatorer for reaktiv effektkompenseringhvor de vurderes med tanke på effektfaktorforbedring.
Det finnes en rekke ordninger for automatisering av kompenserende batterier. Disse enhetene er kommersielt tilgjengelige komplett med kondensatorer. Et slikt diagram er vist her: Koblingsskjemaer for kondensatorbank
Endring av transformasjonsforholdene til transformatorer
For tiden produseres krafttransformatorer med spenninger opp til 35 kV for installasjon i distribusjonsnett slår av bryteren for kobling av styreuttak i primærviklingen Vanligvis er det 4 slike grener, i tillegg til hovedgrenen, som gjør det mulig å oppnå fem transformasjonsforhold (spenningstrinn fra 0 til + 10 %, på hovedgrenen — + 5 % ).
Omorganisering av kranene er den billigste måten å regulere på, men det krever å koble transformatoren fra nettverket, og dette forårsaker et avbrudd, om enn kortvarig, i strømforsyningen til forbrukerne, derfor brukes den kun til sesongmessig spenningsregulering, dvs. 1-2 ganger i året før sommer- og vintersesongen.
Det finnes flere beregningsmessige og grafiske metoder for å velge det mest fordelaktige transformasjonsforholdet.
La oss her bare vurdere en av de enkleste og mest illustrerende. Beregningsprosedyren er som følger:
1. I henhold til PUE tas tillatte spenningsavvik for en gitt bruker (eller gruppe av brukere).
2. Bring alle motstandene til den betraktede delen av kretsen til en (oftere til en høy) spenning.
3. Å vite spenningen i begynnelsen av høyspentnettverket, trekk fra det det totale reduserte spenningstapet til forbrukeren for de nødvendige belastningsmodusene.
Krafttransformatorer utstyrt med on-load spenningsregulator (OLTC)… Fordelen deres ligger i det faktum at reguleringen utføres uten å koble transformatoren fra nettverket. Det finnes et stort antall kretser med og uten automatisk styring.
Overgangen fra et trinn til et annet utføres med fjernkontroll ved hjelp av en elektrisk stasjon uten avbrudd av driftsstrømmen i høyspenningsviklingskretsen. Dette oppnås ved å kortslutte den regulerte strømbegrensningsseksjonen (choke).
Automatiske regulatorer er veldig praktiske og tillater opptil 30 bytter per dag.Regulatorer er innstilt slik at de har en såkalt dødsone, som skal være 20 - 40 % større enn kontrolltrinnet. Samtidig skal de ikke reagere på kortsiktige spenningsendringer forårsaket av fjernkortslutninger, start av store elektriske motorer, etc.
Det anbefales at nettstasjonsordningen bygges slik at forbrukere med homogene lastkurver og tilnærmet like kvalitetskrav til spenning.