Feszültségszabályozó készülékek ipari hálózatokban

A feszültségszabályozás eszközeinek és az áramellátó rendszerben való elhelyezésének megválasztásához meg kell határozni a feszültségszinteket annak különböző pontjain, figyelembe véve az egyes szakaszokon átvitt teljesítményeket, ezen szakaszok műszaki paramétereit, a keresztmetszetet. a vezetékek szakasza, a transzformátorok teljesítménye, a reaktorok típusai stb. szabályozások nemcsak műszaki, hanem gazdasági kritériumokon is alapulnak.

Az ipari vállalkozások energiaellátó rendszereiben a feszültségszabályozás fő technikai eszközei a következők:

• teljesítménytranszformátorok terhelésszabályozó eszközökkel (OLTC),

• emelő transzformátorok terhelésszabályozással,

• kondenzátortelepek hosszanti és keresztirányú csatlakozással, szinkronmotorok a gerjesztőáram automatikus szabályozásával,

• statikus meddőteljesítmény-források,

• helyi erőművi generátorok, amelyek a legtöbb nagy ipari üzemben megtalálhatók.

ábrán.Az 1. ábrán egy ipari vállalkozás elosztóhálózatában a központosított feszültségszabályozás diagramja látható, ezt egy transzformátor végzi terhelés alatt, automatikus feszültségszabályozó berendezéssel... a vállalkozás. Transformers with terheléskapcsolók, automatikus terhelési feszültségszabályozó (AVR) egységekkel vannak felszerelve.

Rizs. 1. Ipari vállalkozás elosztóhálózatának központosított feszültségszabályozásának sémája

A központosított feszültségszabályozás bizonyos esetekben elégtelennek bizonyul. Ezért a feszültségeltérésekre érzékeny elektromos vevőkészülékek esetében azokat az elosztóhálózati transzformátorokba vagy egyedi feszültségstabilizátorokba kell beszerelni.

Az elosztóhálózatok működő transzformátorai, a T1-TZ transzformátorok (lásd az 1. ábrát) általában nem rendelkeznek a terhelési feszültség szabályozására szolgáló eszközökkel, és PBV típusú gerjesztés nélküli vezérlőberendezésekkel vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik a tápágak átkapcsolását transzformátor, ha le van választva a hálózatról. Ezeket az eszközöket általában szezonális feszültségszabályozásra használják.

Fontos elem, amely javítja a feszültségrendszert egy ipari vállalkozás hálózatában meddőteljesítmény kompenzáló eszközök — kondenzátor akkumulátorok kereszt- és hosszirányú csatlakozással. A sorosan kapcsolt kondenzátorok (UPC) beépítése lehetővé teszi az induktív ellenállás és a vezeték feszültségveszteségének csökkentését.Az UPK esetében az xk kondenzátorok kapacitív ellenállásának és az xl vezeték induktív ellenállásának arányát kompenzációs százaléknak nevezzük: C = (xc / chl) x 100 [%].

A UPC készülékek paraméteresen, a terhelési áram nagyságától és fázisától függően állítják be a hálózat feszültségét. A gyakorlatban a vonali reaktancia csak részleges kompenzációját alkalmazzák (C < 100%).

A teljes kompenzáció hirtelen terhelésváltozások és vészhelyzeti üzemmódok esetén túlfeszültséget okozhat. Ebben a tekintetben jelentős C érték esetén az UPK eszközöket olyan kapcsolókkal kell felszerelni, amelyek megkerülik az akkumulátorok egy részét.

Az áramellátó rendszerek számára CCP-ket fejlesztenek az akkumulátor szakaszok egy részének tirisztoros kapcsolókkal történő tolatásával, ami kiterjeszti a CCP-k körét az ipari vállalkozások energiaellátó rendszereiben.

A hálózattal párhuzamosan kapcsolt kondenzátorok x meddőteljesítményt és feszültséget állítanak elő egyszerre, mivel csökkentik a hálózati veszteségeket. Hasonló akkumulátorok által generált meddőteljesítmény — oldalirányú kompenzációs eszközök, Qk = U22πfC. Így a keresztkapcsolt kondenzátorok bankja által leadott meddőteljesítmény nagymértékben függ a kapcsai feszültségétől.

A kondenzátorok teljesítményének kiválasztásakor az aktív terhelés számított értékénél a normáknak megfelelő feszültségeltérést kell biztosítani, amelyet a kondenzátorok bekapcsolása előtti és utáni lineáris veszteségek különbsége határoz meg:

ahol P1, Q2, P2, Q2 a vonalon továbbított aktív és meddő teljesítmények a kondenzátorok beszerelése előtt és után, rs, xc — hálózati ellenállás.

Figyelembe véve a vonal mentén átvitt aktív teljesítmény invarianciáját (P1 = P2), a következőt kapjuk:

A kondenzátortelep hálózattal párhuzamos csatlakoztatásának szabályozó hatása xc-vel arányos, azaz a felhasználó feszültségnövekedése a vezeték végén nagyobb, mint annak elején.

Az ipari vállalkozások elosztóhálózataiban a feszültségszabályozás fő eszközei a terhelésvezérelt transzformátorok... Az ilyen transzformátorok vezérlőcsapjai a nagyfeszültségű tekercselésen találhatók. A kapcsolót általában egy közös, mágneses áramkörrel ellátott tartályba helyezik, és elektromos motor hajtja. Az aktuátor végálláskapcsolókkal van felszerelve, amelyek megnyitják az elektromos áramkört, hogy táplálják a motort, amikor a kapcsoló eléri a végállást.

ábrán. A 2. ábrán egy RNT-9 típusú többszintű kapcsoló diagramja látható, amelynek nyolc állása van, és a beállítási mélysége ± 10%. A fokozatok közötti átmenet úgy történik, hogy a szomszédos fokozatokat a reaktorhoz irányítják.

Rizs. 2. Erőátviteli transzformátorok kapcsolóberendezései: a — RNT típusú kapcsoló, R — reaktor, RO — a tekercs szabályozó része, PC — a kapcsoló mozgatható érintkezői, b — RNTA típusú kapcsoló, TC — áramkorlátozó ellenállás, PGR kapcsoló a durva beállításhoz, PTR — finomhangoló kapcsoló

A hazai iparág RNTA sorozatú kapcsolókat is gyárt aktív áramkorlátozó ellenállással, kisebb, egyenként 1,5%-os beállítási lépésekkel. ábrán látható. A 2b. ábrán az RNTA kapcsoló hét finomhangolási lépéssel (PTR) és egy durva hangolási lépéssel (PGR) rendelkezik.

Jelenleg az elektromos iparban is gyártanak statikus kapcsolókat teljesítménytranszformátorokhoz, amelyek lehetővé teszik az ipari hálózatok nagy sebességű feszültségszabályozását.

ábrán. A 3. ábrán az egyik elektromos ipar által elsajátított teljesítménytranszformátor-leválasztó rendszer látható – egy „átmenő ellenállás” kapcsoló.

Az ábra a transzformátor vezérlési területét mutatja, amelynek nyolc leágazása VS1-VS8 bipoláris csoportokkal van csatlakoztatva a kimeneti termináljához. Ezeken a csoportokon kívül van egy bipoláris tirisztoros kapcsolócsoport, amely sorba van kötve az R áramkorlátozóval.

Rizs. 3. Statikus kapcsoló áramkorlátozóval

A kapcsoló működési elve a következő: csapról csapra történő váltáskor a szakasz rövidzárlatának vagy szakadásának elkerülése érdekében a kimeneti bipoláris csoport teljesen kialszik azáltal, hogy az áramot ellenállással átviszi a csapra. , majd az áram átkerül a kívánt csapra. Például, amikor a VS3 csaptelepről a VS4-re vált, a következő ciklus történik: VS bekapcsol.

A szakasz rövidzárlati áramát az R áramkorlátozó ellenállás korlátozza, a VS3 tirisztorok ki vannak kapcsolva, a VS4 be, a VS tirisztorok ki vannak kapcsolva. A többi kommutáció is hasonló módon történik. A VS10 és VS11 bipoláris tirisztorcsoportok megfordítják a szabályozási zónát. A kapcsoló megerősített VS9 tirisztor blokkal rendelkezik, amely megvalósítja a szabályozó nulla helyzetét.

A kapcsoló jellemzője az automatikus vezérlőegység (ACU) jelenléte, amely vezérlőparancsokat ad ki a VS9-nek abban az időszakban, amikor a transzformátor alapjáraton van bekapcsolva.A BAU egy ideig működik, a VS1 — VS11 és VS tirisztorcsoportokat tápláló források módba lépnek, mivel a transzformátor maga a kapcsolóvezérlő rendszer tápellátása.