Регулювання напруги при симетричних режимах

Кола регулювання. Сучасні електросистеми характеризуються значною протяжністю та багатоступінчастою трансформацією напруги. В кожній ланці – лінії чи трансформаторі – відбувається втрата напруги. Розглянемо спрощену схему електропостачання (рис.10.12).

Вважаємо, що на шинах високої напруги електростанцій підтримується постійна напруга в усіх режимах навантаження: .

Зміна напруги вздовж ліній і в середньому трансформаторі змінюється, як показано на рис. 10.12,б, за умови, що напруга схеми приведена до одного рівня. Як видно з рис. 10.12,б, добовий діапазон зміни напруги вищий за допустимий (величина ). Зміною коефіцієнта трансформації трансформатора Т2, можна підвищити рівень напруги на одну й ту ж величину в усіх режимах, та це не звузить діапазону її зміни. Досягти ж підвищення напруги при максимальному навантаженні та зменшення діапазону її зміни можна за допомогою автоматичного регулювання коефіцієнта трансформації трансформатора Т2. При цьому на шинах ЦЖ буде здійснене так зване зустрічне регулювання – збільшення напруги на 5...8% від номінальної в режимі максимальних навантажень і зниження до номінального (або й нижче) в режимі мінімальних навантажень. Для цього існує РПН трансформаторів.

Способи та засоби регулювання напруги в мережах. По принципу дії вони діляться на дві групи: ті, що зменшують втрати напруги на елементах мережі шляхом зміни параметрів мережі та навантажень; ті, що створюють «добавки» напруги за допомогою регулювання збудження генераторів та коефіцієнта трансформації трансформаторів з РПН.

Основні способи та засоби регулювання напруги: регулювання збудження генераторів електросистем (дає зміну напруги в межах ); регулювання коефіцієнта трансформації трансформаторів та автотрансформаторів – без збудження (ПБЗ), тобто відімкнувши трансформатор, або під навантаженням (РПН). В останньому випадку коефіцієнт трансформації може змінюватись у межах .

Застосовують також лінійні регулятори (так звані вольтодобавочні трансформатори). Додаткова ЕРС, яку вони виробляють, або співпадає за фазою з напругою мережі (поздовжня ЕРС), або зсунута на 90° – поперечна ЕРС. Зменшення втрат в лініях зводиться до зниження активного та індуктивного опорів.

 

 

Рисунок 10.12. Принципова схема мережі (а) та діаграми напруги при відсутності

регулювання на шинах ЦЖ (б) та при зустрічному регулюванні (в) у випадку

максимальних (1) та мінімальних (2) навантажень

Зменшення навантаження мережі можливе при компенсації реактивної потужності. Встановлення компенсуючих пристроїв потужністю на приймачі в кінці лінії розвантажує її на цю ж потужність і знижує втрату напруги до потрібної величини.

Для підвищення якості електроенергії застосовують засоби зменшення коливань, несиметрії напруги та рівня вищих гармонік. Це – статичні компенсуючі пристрої (СКП), статичні джерела реактивної потужності (ДРП), а також спеціальні фільтросиметруючі пристрої (ФСП) – замість ФКП. Ці заходи можуть призвести до збільшення струмів короткого замикання (с.к.з.). Тому застосовують швидкодіючі безконтактні комутуючі та струмообмежувальні апарати (БКСА). Вони обмежують ударну півхвилю с.к.з.

 

Питання для самоперевірки

 

1. Назвіть встановлені стандартом показники якості електроенергії.

2. Які фактори призводять до погіршення показників якості електроенергії?

3. Який вигляд має гістограма розподілення відхилень напруги?

4. Які вимоги ПТЕ до електропостачання залізничної автоматики та пристро- їв СЦБ?

5. Чим визначається оцінка допустимих значень розмаху зміни напруги?

6. Що викликає спотворення синусоїдності напруги?

7. Назвіть показники та наведіть формули, що характеризують несинусоїдність напруги.

8. Від чого залежить та чим характеризується несиметрія напруги?

9. Які відхилення частоти встановлені стандартами?

10. Чим характеризується провал напруги?

11. Назвіть способи забезпечення якості електроенергії.

12. Поясніть техніко-економічну ефективність компенсації реактивної потужності.

13. Де розташовуються компенсуючі пристрої з метою максимального зниження втрат електроенергії?

14. Як виконується регулювання напруги при симетричних режимах у випаду максимальних та мінімальних навантажень?

15. Назвіть способи та засоби регулювання напруги в електричних мережах.