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.10.9).

Рисунок 10.11. 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

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. 10.11, б, за умови, що напруга схеми приведена до одного рівня. Як видно з рис. 10.11, 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 і 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 в 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.

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 ті 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.