Metode și mijloace de reglare a tensiunii receptoarelor electrice

Pentru a furniza unele valori predeterminate ale abaterilor de tensiune pentru receptoarele electrice, se folosesc următoarele metode:

1. Reglarea tensiunii în magistralele centrului energetic;

2. Modificarea cantității de pierdere de tensiune în elementele rețelei;

3. Modificarea valorii puterii reactive transmise.

4. Modificarea raportului de transformare al transformatoarelor.

Reglarea tensiunii pe barele centrale de putere

Reglarea tensiunii în centrul de alimentare (CPU) duce la modificări de tensiune în întreaga rețea conectată la CPU și se numește centralizat, restul metodelor de reglare modifică tensiunea într-o anumită zonă și se numesc metode locale de reglare a tensiunii. Ca procesor al rețelelor orașului poate fi considerat autobuze pentru tensiunea generatorului termocentralei sau bare colectoare de joasă tensiune ale substațiilor districtuale sau substațiilor de inserție adâncă. Prin urmare, urmează metode de reglare a tensiunii.

La tensiunea generatorului, acesta este produs automat prin modificarea curentului de excitație al generatoarelor. Sunt permise abateri de la tensiunea nominală în ± 5%. Pe partea de joasă tensiune a substațiilor regionale, reglarea se face folosind transformatoare controlate de sarcină (OLTC), regulatoare liniare (LR) și compensatoare sincrone (SK).

Pentru diferite cerințe ale clienților, dispozitivele de control pot fi utilizate împreună. Astfel de sisteme sunt numite reglarea centralizată a tensiunii de grup.

De regulă, contrareglarea se efectuează pe magistralele procesorului, adică o astfel de reglare în care în timpul orelor de cele mai mari sarcini, când pierderile de tensiune în rețea sunt și cele mai mari, tensiunea crește, iar în timpul orei de sarcini minime, aceasta scade.

Transformatoarele cu comutatoare de sarcină permit o gamă destul de mare de control până la ± 10-12%, iar în unele cazuri (transformatoare de tip TDN cu o tensiune mai mare de 110 kV până la 16% pe 9 trepte de reglare Există proiecte de modulare control la sarcină, dar sunt încă scumpe și sunt utilizate în cazuri excepționale cu cerințe deosebit de ridicate.

Modificarea gradului de pierdere de tensiune în elementele rețelei

Modificarea pierderii de tensiune în elementele rețelei se poate face prin schimbarea rezistenței circuitului, de exemplu, schimbarea secțiunii transversale a firelor și cablurilor, oprirea sau pornirea numărului de linii și transformatoare conectate în paralel (a se vedea- Funcționarea în paralel a transformatoarelor).

Alegerea secțiunilor transversale ale firelor, după cum se știe, se face pe baza condițiilor de încălzire, a densității economice de curent și a pierderii de tensiune admisibile, precum și a condițiilor de rezistență mecanică. Calculul rețelei, în special a tensiunii înalte, pe baza pierderii de tensiune admisibile, nu asigură întotdeauna abateri de tensiune normalizate pentru receptoarele electrice. De aceea în PUE pierderile nu sunt normalizate, dar abaterile de tensiune.

Rezistența rețelei poate fi modificată prin conectarea condensatoarelor în serie (compensare capacitivă longitudinală).

Compensarea capacitivă longitudinală se numește o metodă de reglare a tensiunii în care condensatoarele statice sunt conectate în serie în secțiunea fiecărei faze a liniei pentru a produce vârfuri de tensiune.

Se știe că reactanța totală a unui circuit electric este determinată de diferența dintre rezistența inductivă și cea capacitivă.

Prin modificarea valorii capacității condensatoarelor incluse și, în consecință, a valorii rezistenței capacitive, este posibil să se obțină diferite valori ale pierderii de tensiune în linie, care este echivalentă cu creșterea corespunzătoare a tensiunii la bornele. a receptoarelor electrice.

Conectarea în serie a condensatoarelor la rețea este recomandată pentru factorii de putere redusi în rețelele aeriene unde pierderea de tensiune este determinată în principal de componenta reactivă a acesteia.

Compensarea longitudinală este deosebit de eficientă în rețelele cu fluctuații puternice de sarcină, deoarece acțiunea sa este complet automată și depinde de mărimea curentului care curge.

De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că compensarea capacitivă longitudinală duce la o creștere a curenților de scurtcircuit în rețea și poate provoca supratensiuni rezonante, ceea ce necesită o verificare specială.

În scopul compensării longitudinale, nu este necesar să instalați condensatori evaluați pentru tensiunea de funcționare completă a rețelei, dar trebuie să fie izolate în mod fiabil de pământ.

Vezi și pe acest subiect: Compensarea longitudinală — sens fizic și implementare tehnică

Modificarea valorii puterii reactive transmise

Puterea reactivă poate fi generată nu numai de generatoarele de centrale electrice, ci și de compensatoare sincrone și motoare electrice sincrone supraexcitate, precum și de condensatoare statice conectate în paralel la rețea (compensare transversală).

Puterea dispozitivelor de compensare care urmează să fie instalate în rețea este determinată de bilanţul puterii reactive într-un nod dat al sistemului de alimentare pe baza calculelor tehnice și economice.

Motoare sincrone și bănci de condensatoare, fiind surse de putere reactivă, poate avea un impact semnificativ asupra regimului de tensiune din rețeaua electrică. În acest caz, reglarea automată a tensiunii și a rețelei de motoare sincrone poate fi efectuată fără probleme.

Ca surse de putere reactivă în stațiile mari regionale, sunt adesea folosite motoare sincrone speciale de construcție ușoară, care funcționează în regim de repaus. Se numesc astfel de motoare compensatoare sincrone.

Cea mai răspândită și industrie are o serie de motoare electrice SK, produse pentru o tensiune nominală de 380 — 660 V, concepute pentru funcționare normală cu un factor de putere principal egal cu 0,8.

Compensatoarele sincrone puternice sunt de obicei instalate în substațiile regionale, iar motoarele sincrone sunt mai des folosite pentru diverse acționări din industrie (pompe puternice, compresoare).

Prezența pierderilor de energie relativ mari la motoarele sincrone face dificilă utilizarea lor în rețele cu sarcini mici. Calculele arată că în acest caz băncile de condensatoare statice sunt mai potrivite. În principiu, efectul condensatorilor de compensare a șunturilor asupra nivelurilor de tensiune a rețelei este similar cu efectul motoarelor sincrone supraexcitate.

Mai multe detalii despre condensatori sunt descrise în articol. Condensatoare statice pentru compensarea puterii reactiveunde sunt luate în considerare în ceea ce privește îmbunătățirea factorului de putere.

Există o serie de scheme pentru automatizarea bateriilor de compensare. Aceste dispozitive sunt disponibile comercial complet cu condensatori. O astfel de diagramă este prezentată aici: Scheme de cablare a bancilor de condensatoare

Modificarea rapoartelor de transformare ale transformatoarelor

În prezent, se produc transformatoare de putere cu tensiuni de până la 35 kV pentru instalarea în rețelele de distribuție oprește întrerupătorul pentru comutarea robinetelor de control în înfășurarea primară.De obicei, există 4 astfel de ramuri, în plus față de cea principală, ceea ce face posibilă obținerea a cinci rapoarte de transformare (trepte de tensiune de la 0 la + 10%, pe ramura principală - + 5% ).

Rearanjarea robinetelor este cea mai ieftină modalitate de reglare, dar necesită deconectarea transformatorului de la rețea și acest lucru provoacă o întrerupere, deși de scurtă durată, a alimentării cu energie electrică a consumatorilor, prin urmare este utilizat doar pentru reglarea sezonieră a tensiunii, adică. De 1-2 ori pe an înainte de sezonul de vară și iarnă.

Există mai multe metode de calcul și grafice pentru selectarea celui mai avantajos raport de transformare.

Să considerăm aici doar una dintre cele mai simple și mai ilustrative. Procedura de calcul este următoarea:

1. Conform PUE, abaterile de tensiune admisibile sunt luate pentru un anumit utilizator (sau grup de utilizatori).

2. Aduceți toate rezistențele secțiunii considerate a circuitului la o tensiune (mai des la o tensiune ridicată).

3. Cunoscând tensiunea la începutul rețelei de înaltă tensiune, scădeți din aceasta pierderea totală de tensiune redusă către consumator pentru modurile de sarcină necesare.

Transformatoare de putere echipate cu regulator de tensiune la sarcină (OLTC)… Avantajul lor constă în faptul că reglarea se realizează fără a deconecta transformatorul de la rețea. Există un număr mare de circuite cu și fără control automat.

Trecerea de la o etapă la alta se realizează prin telecomandă folosind o acţionare electrică fără întrerupere a curentului de funcţionare în circuitul de înfăşurare de înaltă tensiune. Acest lucru se realizează prin scurtcircuitarea secțiunii de limitare a curentului reglat (choke).

Regulatoarele automate sunt foarte convenabile și permit până la 30 de comutare pe zi.Regulatoarele sunt setate astfel încât să aibă o așa-numită zonă moartă, care ar trebui să fie cu 20 - 40% mai mare decât etapa de control. În același timp, nu ar trebui să reacționeze la schimbările de tensiune pe termen scurt cauzate de scurtcircuite de la distanță, pornirea motoarelor electrice mari etc.

Se recomanda ca schema postului sa fie construita astfel incat consumatorii cu curbe de sarcina omogene si aproximativ la fel cerințe de calitate a tensiunii.