Методе и средства регулације напона електричних пријемника

Да би се обезбедиле неке унапред одређене вредности одступања напона за електричне пријемнике, користе се следеће методе:

1. Регулисање напона у аутобусима енергетског центра;

2. Промена количине губитка напона у елементима мреже;

3. Промена вредности пренете реактивне снаге.

4. Промена односа трансформације трансформатора.

Регулација напона на сабирницама енергетског центра

Регулација напона у центру за напајање (ЦПУ) доводи до промене напона у целој мрежи прикљученој на ЦПУ и назива се централизована, остале методе регулације мењају напон у одређеном подручју и називају се локалним методама регулације напона. Као процесор градских мрежа може се сматрати аутобуси за генераторски напон термоелектране или нисконапонских сабирница окружних трафостаница или подстаница дубоког уметања. Због тога следе методе регулације напона.

На напону генератора се производи аутоматски променом побудне струје генератора. Дозвољена су одступања од називног напона унутар ± 5%. На нисконапонској страни регионалних трафостаница, регулација се врши помоћу трансформатора контролисаних оптерећењем (ОЛТЦ), линеарних регулатора (ЛР) и синхроних компензатора (СК).

За различите захтеве купаца, контролни уређаји се могу користити заједно. Такви системи се тзв централизована групна регулација напона.

По правилу се на процесорским магистралама врши контрарегулација, односно таква регулација при којој у сатима највећих оптерећења, када су и губици напона у мрежи највећи, напон расте, а током сата. минималних оптерећења, смањује се.

Трансформатори са прекидачима оптерећења омогућавају прилично велики опсег управљања до ± 10-12%, ау неким случајевима (трансформатори типа ТДН са вишим напоном од 110 кВ до 16% на 9 степена регулације Постоје пројекти за модулацију контролу оптерећења, али су и даље скупи и користе се у изузетним случајевима са посебно високим захтевима.

Промена степена губитка напона у елементима мреже

Промена губитка напона у елементима мреже може се извршити променом отпора кола, на пример, променом попречног пресека жица и каблова, искључивањем или укључивањем броја паралелно повезаних водова и трансформатора (види- Паралелни рад трансформатора).

Избор пресека жица, као што је познато, врши се на основу услова загревања, економске густине струје и дозвољеног губитка напона, као и услова механичке чврстоће. Прорачун мреже, посебно високог напона, на основу дозвољеног губитка напона, не обезбеђује увек нормализована одступања напона за електричне пријемнике. зато у ПУЕ губици нису нормализовани, али одступања напона.

Отпор мреже се може променити серијским повезивањем кондензатора (уздужна капацитивна компензација).

Уздужна капацитивна компензација се назива методом регулације напона у којој су статички кондензатори повезани у серију у пресеку сваке фазе линије да би произвели напонске скокове.

Познато је да је укупна реактанса електричног кола одређена разликом између индуктивног и капацитивног отпора.

Променом вредности капацитивности укључених кондензатора и, сходно томе, вредности капацитивног отпора, могуће је добити различите вредности губитка напона у линији, што је еквивалентно одговарајућем порасту напона на прикључцима. електричних пријемника.

Серијско повезивање кондензатора у мрежу се препоручује за ниске факторе снаге у надземним мрежама где је губитак напона углавном одређен његовом реактивном компонентом.

Уздужна компензација је посебно ефикасна у мрежама са оштрим флуктуацијама оптерећења, јер је њено деловање потпуно аутоматско и зависи од величине струје која тече.

Такође треба узети у обзир да уздужна капацитивна компензација доводи до повећања струја кратког споја у мрежи и може изазвати резонантне пренапоне, што захтева посебну проверу.

За потребе уздужне компензације није потребно инсталирати кондензаторе предвиђене за пуни радни напон мреже, али морају бити поуздано изоловани од земље.

Погледајте и на ову тему: Лонгитудинална компензација — физичко значење и техничка имплементација

Промена вредности пренете реактивне снаге

Реактивну снагу могу генерисати не само генератори електрана, већ и синхрони компензатори и препобуђени синхрони електромотори, као и статички кондензатори прикључени паралелно на мрежу (попречна компензација).

Снага компензационих уређаја који се уграђују у мрежу одређена је билансом реактивне снаге у датом чвору електроенергетског система на основу техничко-економских прорачуна.

Синхрони мотори и кондензаторске банке, бити извори реактивне енергије, може имати значајан утицај на напонски режим у електричној мрежи. У овом случају, аутоматска регулација напона и мреже синхроних мотора може се извршити без икаквих проблема.

Као извори реактивне снаге у великим регионалним трафостаницама често се користе специјални синхрони мотори лаке конструкције, који раде у режиму мировања. Такви мотори се зову синхрони компензатори.

Најраспрострањенија и индустрија има серију електромотора СК, произведених за називни напон од 380 — 660 В, дизајнираних за нормалан рад са водећим фактором снаге једнаким 0,8.

Снажни синхрони компензатори се обично уграђују у регионалне трафостанице, а синхрони мотори се чешће користе за различите погоне у индустрији (снажне пумпе, компресори).

Присуство релативно великих губитака енергије у синхроним моторима отежава њихову употребу у мрежама са малим оптерећењем. Прорачуни показују да су у овом случају прикладније статичке кондензаторске банке. У принципу, ефекат компензационих кондензатора шанта на нивое напона мреже сличан је ефекту пренабудених синхроних мотора.

Више детаља о кондензаторима описано је у чланку. Статички кондензатори за компензацију реактивне снагегде се разматрају у смислу побољшања фактора снаге.

Постоји велики број шема за аутоматизацију компензационих батерија. Ови уређаји су комерцијално доступни заједно са кондензаторима. Један такав дијаграм је приказан овде: Шеме ожичења кондензаторске банке

Промена односа трансформације трансформатора

Тренутно се производе енергетски трансформатори напона до 35 кВ за уградњу у дистрибутивне мреже искључује прекидач за пребацивање контролних славина у примарном намотају Обично постоје 4 такве гране, поред главне, што омогућава добијање пет односа трансформације (напонски кораци од 0 до + 10%, на главној грани — + 5% ).

Преуређење славина је најјефтинији начин регулације, али захтева искључење трансформатора са мреже и то изазива прекид, додуше краткотрајан, у напајању потрошача, па се користи само за сезонску регулацију напона, тј. 1-2 пута годишње пре летње и зимске сезоне.

Постоји неколико рачунарских и графичких метода за избор најповољнијег односа трансформације.

Размотримо овде само један од најједноставнијих и најилустративнијих. Процедура обрачуна је следећа:

1. Према ПУЕ, дозвољена одступања напона се узимају за датог корисника (или групу корисника).

2. Све отпоре разматраног дела кола довести на један (чешће на високи) напон.

3. Познавајући напон на почетку високонапонске мреже од њега одузети укупан смањени губитак напона потрошачу за потребне режиме оптерећења.

Енергетски трансформатори опремљени са регулатор напона под оптерећењем (ОЛТЦ)… Њихова предност је у томе што се регулација врши без искључења трансформатора из мреже. Постоји велики број кола са и без аутоматског управљања.

Прелазак из једне фазе у другу врши се даљинским управљањем помоћу електричног погона без прекида радне струје у колу високонапонског намотаја. Ово се постиже кратким спојем регулисаног струјног ограничавајућег дела (пригушнице).

Аутоматски регулатори су веома згодни и омогућавају до 30 укључења дневно.Регулатори су постављени тако да имају такозвану мртву зону, која треба да буде 20 - 40% већа од контролног корака. Истовремено, не би требало да реагују на краткотрајне промене напона изазване даљинским кратким спојевима, покретањем великих електромотора итд.

Препоручује се да се шема трафостанице изгради тако да потрошачи са хомогеним кривама оптерећења и приближно исти захтеви за квалитет напона.