Elektrisko uztvērēju sprieguma regulēšanas metodes un līdzekļi
Lai nodrošinātu dažas iepriekš noteiktas elektrisko uztvērēju sprieguma noviržu vērtības, tiek izmantotas šādas metodes:
1. Sprieguma regulēšana enerģētikas centra autobusos;
2. Sprieguma zudumu apjoma izmaiņas tīkla elementos;
3. Pārraidītās reaktīvās jaudas vērtības izmaiņas.
4. Transformatoru transformācijas koeficienta maiņa.
Sprieguma regulēšana uz jaudas centra kopnēm
Sprieguma regulēšana barošanas centrā (CPU) noved pie sprieguma izmaiņām visā tīklā, kas savienots ar CPU, un tiek saukts par centralizētu, pārējās regulēšanas metodes maina spriegumu noteiktā apgabalā un tiek sauktas par vietējām sprieguma regulēšanas metodēm. To var uzskatīt par pilsētas tīklu procesoru autobusi termoelektrostacijas ģeneratora spriegumam vai rajonu apakšstaciju vai dziļās ievietošanas apakšstaciju zemsprieguma kopnes. Tāpēc seko sprieguma regulēšanas metodes.
Pie ģeneratora sprieguma tas tiek ražots automātiski, mainot ģeneratoru ierosmes strāvu. Ir pieļaujamas novirzes no nominālā sprieguma ± 5% robežās. Reģionālo apakšstaciju zemsprieguma pusē regulēšana tiek veikta, izmantojot slodzes kontrolētos transformatorus (OLTC), lineāros regulatorus (LR) un sinhronos kompensatorus (SK).
Dažādām klientu prasībām vadības ierīces var izmantot kopā. Šādas sistēmas sauc centralizēta grupas sprieguma regulēšana.
Procesoru kopnēs parasti tiek veikta pretregulēšana, tas ir, tāda regulēšana, kurā vislielākās slodzes stundās, kad arī sprieguma zudumi tīklā ir vislielākie, spriegums paaugstinās, bet stundas laikā. no minimālajām slodzēm, tas samazinās.
Transformatori ar slodzes slēdžiem nodrošina diezgan lielu vadības diapazonu līdz ± 10-12%, un dažos gadījumos (TDN tipa transformatori ar augstāku spriegumu 110 kV līdz 16% uz 9 regulēšanas posmiem Ir projekti modulēšanai slodzes kontrole, taču tie joprojām ir dārgi un tiek izmantoti izņēmuma gadījumos ar īpaši augstām prasībām.
Sprieguma zuduma pakāpes izmaiņas tīkla elementos
Sprieguma zuduma maiņu tīkla elementos var veikt, mainot ķēdes pretestību, piemēram, mainot vadu un kabeļu šķērsgriezumu, izslēdzot vai ieslēdzot paralēli pieslēgto līniju un transformatoru skaitu (sk. Transformatoru paralēlā darbība).
Vadu šķērsgriezumu izvēle, kā zināms, tiek veikta, pamatojoties uz apkures apstākļiem, ekonomisko strāvas blīvumu un pieļaujamo sprieguma zudumu, kā arī mehāniskās izturības apstākļiem. Tīkla, it īpaši augstsprieguma, aprēķins, pamatojoties uz pieļaujamo sprieguma zudumu, ne vienmēr nodrošina normalizētas sprieguma novirzes elektriskajiem uztvērējiem. tāpēc PUE zaudējumi netiek normalizēti, bet sprieguma novirzes.
Tīkla pretestību var mainīt, savienojot virknē kondensatorus (gareniskā kapacitatīvā kompensācija).
Garenisko kapacitatīvo kompensāciju sauc par sprieguma regulēšanas metodi, kurā statiskie kondensatori ir virknē savienoti katras līnijas fāzes posmā, lai radītu sprieguma lēcienus.
Ir zināms, ka elektriskās ķēdes kopējo pretestību nosaka starpība starp induktīvo un kapacitatīvo pretestību.
Mainot iekļauto kondensatoru kapacitātes vērtību un attiecīgi kapacitatīvās pretestības vērtību, ir iespējams iegūt dažādas sprieguma zuduma vērtības līnijā, kas ir līdzvērtīga atbilstošajam sprieguma pieaugumam pie spailēm. no elektriskajiem uztvērējiem.
Kondensatoru sērijveida pieslēgšana tīklam ir ieteicama zemas jaudas koeficientiem gaisvadu tīklos, kur sprieguma zudumus galvenokārt nosaka tā reaktīvā sastāvdaļa.
Gareniskā kompensācija ir īpaši efektīva tīklos ar krasām slodzes svārstībām, jo tās darbība ir pilnībā automātiska un ir atkarīga no plūstošās strāvas lieluma.
Jāņem vērā arī tas, ka gareniskā kapacitatīvā kompensācija izraisa īsslēguma strāvu palielināšanos tīklā un var izraisīt rezonanses pārspriegumus, kam nepieciešama īpaša pārbaude.
Gareniskās kompensācijas nolūkos nav nepieciešams uzstādīt kondensatorus, kas paredzēti pilnam tīkla darba spriegumam, bet tiem jābūt droši izolētiem no zemes.
Skatīt arī par šo tēmu: Gareniskā kompensācija — fiziskā nozīme un tehniskais izpildījums
Pārraidītās reaktīvās jaudas vērtības izmaiņas
Reaktīvo jaudu var ģenerēt ne tikai ar elektrostaciju ģeneratoriem, bet arī ar sinhronajiem kompensatoriem un pārmērīgi uzbudinātiem sinhronajiem elektromotoriem, kā arī ar tīklam paralēli pieslēgtiem statiskajiem kondensatoriem (šķērseniskā kompensācija).
Tīklā uzstādāmo kompensācijas ierīču jaudu nosaka reaktīvās jaudas bilance dotajā energosistēmas mezglā, pamatojoties uz tehniskiem un ekonomiskiem aprēķiniem.
Sinhronie motori un kondensatoru bloki reaktīvās enerģijas avoti, var būtiski ietekmēt sprieguma režīmu elektrotīklā. Šajā gadījumā automātisko sinhrono motoru sprieguma un tīkla regulēšanu var veikt bez problēmām.
Kā reaktīvās jaudas avoti lielajās reģionālajās apakšstacijās bieži tiek izmantoti īpaši vieglas konstrukcijas sinhronie motori, kas darbojas tukšgaitas režīmā. Tādus dzinējus sauc sinhronie kompensatori.
Visizplatītākā un nozarē ir virkne elektromotoru SK, kas ražoti nominālajam spriegumam 380–660 V, kas paredzēti normālai darbībai ar vadošo jaudas koeficientu, kas vienāds ar 0,8.
Jaudīgus sinhronos kompensatorus parasti uzstāda reģionālajās apakšstacijās, un sinhronos motorus biežāk izmanto dažādām piedziņām rūpniecībā (jaudīgiem sūkņiem, kompresoriem).
Salīdzinoši lielu enerģijas zudumu klātbūtne sinhronajos motoros apgrūtina to izmantošanu tīklos ar mazām slodzēm. Aprēķini liecina, ka šajā gadījumā piemērotākas ir statisko kondensatoru bankas. Principā šunta kompensācijas kondensatoru ietekme uz tīkla sprieguma līmeņiem ir līdzīga pārmērīga ierosmes sinhrono motoru ietekmei.
Sīkāka informācija par kondensatoriem ir aprakstīta rakstā. Statiskie kondensatori reaktīvās jaudas kompensācijaikur tie tiek ņemti vērā jaudas koeficienta uzlabošanā.
Ir vairākas shēmas kompensācijas akumulatoru automatizācijai. Šīs ierīces ir komerciāli pieejamas komplektā ar kondensatoriem. Viena šāda diagramma ir parādīta šeit: Kondensatoru bankas elektroinstalācijas shēmas
Transformatoru transformācijas koeficientu maiņa
Šobrīd uzstādīšanai sadales tīklos tiek ražoti jaudas transformatori ar spriegumu līdz 35 kV izslēdz slēdzi vadības krānu pārslēgšanai primārajā tinumā.Parasti ir 4 šādi atzari, papildus galvenajam, kas ļauj iegūt piecus transformācijas koeficientus (sprieguma pakāpieni no 0 līdz + 10%, uz galvenā atzara - + 5% ).
Krānu pārkārtošana ir lētākais regulēšanas veids, taču tas prasa transformatora atvienošanu no tīkla un tas rada, lai arī īslaicīgu, pārtraukumu patērētāju elektroapgādē, tāpēc tiek izmantots tikai sezonālai sprieguma regulēšanai, t.i. 1-2 reizes gadā pirms vasaras un ziemas sezonas.
Ir vairākas skaitļošanas un grafiskās metodes, lai izvēlētos visizdevīgāko transformācijas koeficientu.
Apskatīsim šeit tikai vienu no vienkāršākajiem un ilustratīvākajiem. Aprēķina procedūra ir šāda:
1. Saskaņā ar PUE pieļaujamās sprieguma novirzes tiek ņemtas konkrētam lietotājam (vai lietotāju grupai).
2. Visas aplūkojamās ķēdes posma pretestības savelciet līdz vienam (biežāk augstam) spriegumam.
3. Zinot spriegumu augstsprieguma tīkla sākumā, atņemiet no tā kopējos samazinātos sprieguma zudumus patērētājam nepieciešamajiem slodzes režīmiem.
Strāvas transformatori aprīkoti ar slodzes sprieguma regulators (OLTC)… To priekšrocība ir tāda, ka regulēšana tiek veikta, neatvienojot transformatoru no tīkla. Ir liels skaits ķēžu ar un bez automātiskās vadības.
Pāreja no viena posma uz otru tiek veikta ar tālvadības pulti, izmantojot elektrisko piedziņu, nepārtraucot darba strāvu augstsprieguma tinuma ķēdē. Tas tiek panākts, īssavienojot regulēto strāvas ierobežošanas sekciju (droseles).
Automātiskie regulatori ir ļoti ērti un ļauj pārslēgties līdz 30 reizes dienā.Regulatori ir iestatīti tā, lai tiem būtu tā sauktā mirušā zona, kurai jābūt par 20 - 40% lielākai par kontroles pakāpi. Tajā pašā laikā tiem nevajadzētu reaģēt uz īslaicīgām sprieguma izmaiņām, ko izraisa attālināti īssavienojumi, lielu elektromotoru iedarbināšana utt.
Apakšstacijas shēmu ieteicams būvēt tā, lai patērētāji ar viendabīgām slodzes līknēm un aptuveni vienādām sprieguma kvalitātes prasības.