Средства и режимы регулирования напряжения (11В)

Регулированием напряжения называют процесс изменения уровней на­пряжения в характерных точках электрической системы с помощью специ­альных технических устройств. Эти устройства, или средства, регулирования условно можно разделить на два типа: узловые и линейные. Узловые устройства изменяют параметры ре­жима сети – напряжение и реактивную мощность в точке подключения к сети. К ним относят:

- генераторы электростанций;

- синхронные компенсаторы;

- синхронные двигатели;

- батареи конденсаторов;

- нерегулируемые и регулируемые реакторы;

- статические источники реактивной мощности.

Линейные устройства изменяют параметры сети – реактивное сопро­тивление и коэффициенты трансформации. Это:

- устройства продольной компенсации;

- трансформаторы и автотрансформаторы;

- линейные регулировочные трансформаторы.

Регулирование напряжения может быть централизованным, т.е. произ­водиться в центре питания (ЦП), и местным, - непосредственно у потребите­лей. При этом, в независимости от места регулирования (ЦП или потреби­тель), режимы регулирования - аналогичны.

Выбор рационального режима регулирования напряжения в ЦП зависит от характера графика нагрузки потребителей, подключенных к распредели­тель­ной сети. Можно выделить следующие наиболее характерные режимы регулирования напряжения:

1) режим стабилизации напряжения;

2) режим регулирования по времени суток;

3) режим встречного регулирования.

1) Нагрузка в течение суток не изменяется или мало изменяется.

В этом случае потери напряжения, зависящие от нагруз­ки сети, от шин ЦП до потребителей в течение суток не изменяются (или мало изменяются). Следовательно, для поддержания напряжения у потребителей, близкого к номинальному (или какому-то другому желаемому напряжению) в течение суток на шинах ЦП необходимо обеспечить неизменное напряжение.

Такой режим регулирования называется режимом стабилизации напря­женияв ЦП.

Практически, однако, выбранное напряжение в ЦП поддерживать не удается. Это связано с тем, что устройства РПН трансформаторов имеют дискретные ступени регулирования, а при переключении ответвления транс­форматора с одно­го положения на другое изменение напряжения происходит не плавно, ступенчато. Следовательно, ступень (шаг) регулирования непо­средственно влияет на точность поддержания заданного в ЦП напряжения.

Кроме того, на трансформаторах с РПН, как правило, устройства пере­ключения ответвлений выполняют автоматическими, ко­торым придают ка­кую-то зону нечувствительности. При малой зоне нечувствительно­сти будут происходить частые переключения, что, в свою очередь, приведет к быст­рому износу контактов переключателя. Поэтому точность регулирования на­пряжения определяется также зоной нечувствительности, характеризую­щейся некоторой поло­сой изменения напряжения на шинах ЦП, при которой не происходит срабатывания регулирующей аппаратуры.

2) Нагрузка в течение суток изменяется вполне определенным, заранее из­вестным образом. Такая ситуация возникает, например, в случае подклю­чения к распределительной сети промышленных предприятий, учреждений и т. п. с впол­не определенным суточным режимом работы. При этом потери на­пряжения от ЦП на каждой ступени суточного графика нагрузки до конкрет­ного потребителя могут быть определены заранее. Поскольку конечная цель регулиро­вания напряжения остается прежней и заключается в обеспечении напряжения у потребителей в любом режиме, близкого к номинальному, то для каждой ступени суточного графика нагрузки в ЦП может быть опреде­лено требуемое напряжение.

Таким образом, в данном случае регулирование напряжения на шинах ЦП можно осуществлять по времени суток.

Естественно, точность поддержа­ния заданного напряжения, как и раньше, будет зависеть от зоны нечувствитель­ности регулятора напряжения, связанной с настройкой регулятора и ступе­нью регулирования трансформа­тора.

3) Нагрузка в течение суток изменяется случайным образом. Данная си­туа­ция на практике встречается наиболее часто, когда нагрузка ЦП имеет смешанный характер со значительной долей коммунально-бытовой нагрузки. При этом потери напряжения от ЦП до какого-то потребителя, зависящие от нагрузки по элементам сети, также носят случайный характер.

(13В) В таких случаях на шинах ЦП используют принцип встречного (соглас­ного) регулирования напряже­ния.

Его сущность заключается в том, что с увеличением нагрузки для ком­пенса­ции возникающих при этом дополнительных потерь напряжения в ЦП напряже­ние повышают, а при уменьшении нагрузки — снижают. При таком подходе вопрос заключается в выборе соответствующего напряжения в ре­жиме наименьших нагрузок и наибольших нагрузок. Нижний предел выби­раемо­го напряжения в каждом режиме нагрузки ограничивается допустимой потерей напряжения от ЦП до наиболее удаленного потребителя, а верхний предел — высшим допустимым напряжением у ближайшего потребителя.