Автоматический регулятор напряжения трансформатора на подстанции

  Напряжение в электрической сети меняется в зависимости от ее нагрузки.

 

Рис.11. Регулировочные ответвления трансформатора.

 

Скорректировать напряжение трансформатора на стороне потребителя можно путём изменения коэффициента трансформации изменением числа витков одной из обмоток. Обычно регулировочные ответвления выполняются отпайками на обмотке ВН, которая имеет меньший ток (рис.11).

Для автоматического изменения числа витков устройства регуляторы напряжения под нагрузкой (РПН) снабжаются блоками автоматического регулирования коэффициента трансформации (АРКТ) см. рис.12.

Напряжение на шинах потребителя U _ПОТР отличается от напряжения на шинах питания U _П на величину падения напряжения в линии W 1 и изменяется при изменении тока нагрузки, проходящего по линии согласно формуле:

U потр= U п- I нагр× Z л,     где Z л – сопротивление линии W2

U п

U г

W2

Ег

W1

Тр

U потр

I нагр

   Чем больше ток нагрузки I нагр, тем меньше напряжение U потр у потребителя.

 

Рис.12. Структурная схема автоматического регулятора напряжения АРКТ.

 

1 - регулируемый трансформатор;

2 - трансформатор тока;

3 - трансформатор напряжения;

ТК - устройство токовой компенсации;

ИО - измерительный орган;

У - орган управления;

В - орган выдержки времени;

И - исполнительный орган;

ИП - источник питания схемы АРКТ;

ПМ – приводной механизм переключателя ответвлений РПН.

Для того чтобы поддерживать постоянное напряжение у потребителя, в АРКТ имеется измерительный орган ИО, получающий измерение тока I нагр в линии потребителя от трансформатора тока и измерение напряжения U п на шинах от трансформатора напряжения.

Устройство токовой компенсации ТК учитывает падение напряжения от тока нагрузки   I нагр.  

Измерительный орган ИО, преобразует ток от трансформатора тока ТТ и напряжение от трансформатора напряжения ТН в напряжение U рег в виде импульса с учётом знака в зависимости от изменения напряжения U п на шинах:

где К _I , К _U – коэффициенты трансформации трансформаторов тока и напряжения, Zт.к. – сопротивление токовой компенсации.

Далее, импульс U рег с учётом знака, поступает на один из органов управления У и на один из органов выдержки времени для отстройки от кратковременных бросков контролируемого напряжения U п. Выдержка времени выбирается в пределах (60–180)сек. По истечении выдержки сигнал поступает на исполнительный орган И.  

Исполнительный орган И подаёт питание на приводной механизм с учётом знака. Электродвигатель приводного механизма действует на РПН с учётом знака «прибавить» или «убавить» напряжение. В итоге РПН переключает отпайки трансформатора в нужную сторону. АРКТ регулирует напряжение в пределах от 0.85Uном до 1.1Uном.

Таким образом автоматический регулятор АРКТ (рис.12) осуществляет автоматическое управление электроприводом переключателя отпаек (РПН) на обмотках силового трансформатора импульсным сигналом, длительность которого определяется временем запуска электропривода.

Регулятор имеет зону нечувствительности, необходимую для предотвращения излишних переключений РПН при небольших колебаниях напряжения. Уставки по зоне нечувствительности регулируются ступенями через 0.5% от 0 до 4% от Uном.

Действие АРКТ прекращается при достижении приводным механизмом концевых положений.

Устройства РПН должны постоянно находиться в работе с включенным блоком АРКТ. На дистанционное управление их переводят только при неисправности автоматических регуляторов, невыполнении команды на переключение (застревание контактов избирателя в промежуточном положении, отказ в работе приводного механизма).