Sähkövastaanottimien jännitteensäätömenetelmät ja keinot

Jotta saataisiin joitain ennalta määrättyjä jännitepoikkeamien arvoja sähkövastaanottimille, käytetään seuraavia menetelmiä:

1. Jännitteen säätö energiakeskuksen väylissä;

2. Muutos verkkoelementtien jännitehäviön määrässä;

3. Siirretyn loistehon arvon muutos.

4. Muuntajien muunnossuhteen muuttaminen.

Jännitteensäätö tehokeskuksen virtakiskoissa

Jännitteensäätö tehonsyöttökeskuksessa (CPU) johtaa jännitteen muutoksiin koko CPU:hun liitetyssä verkossa ja sitä kutsutaan keskitetyksi, loput säätötavat muuttavat jännitettä tietyllä alueella ja niitä kutsutaan paikallisiksi jännitteensäätömenetelmiksi. Sitä voidaan pitää kaupunkiverkkojen prosessorina väylät lämpövoimalaitoksen generaattorijännitteelle tai kaukosähköasemien pienjännitekiskoihin tai syväliitosmuuntamoihin. Siksi seuraavat jännitteensäätömenetelmät.

Generaattorin jännitteellä se tuotetaan automaattisesti muuttamalla generaattoreiden viritysvirtaa. Poikkeamat nimellisjännitteestä ovat sallittuja ± 5 %:n sisällä. Alueellisten sähköasemien pienjännitepuolella säätö tapahtuu kuorma-ohjatuilla muuntajilla (OLTC), lineaarisilla säätimillä (LR) ja synkronisilla kompensoijilla (SK).

Ohjauslaitteita voidaan käyttää yhdessä asiakkaiden erilaisiin tarpeisiin. Tällaisia ​​järjestelmiä kutsutaan keskitetty ryhmäjännitesäätö.

Prosessoriväylillä suoritetaan pääsääntöisesti vastasäätöä, eli sellaista säätöä, jossa suurimman kuormituksen aikoina, jolloin myös verkon jännitehäviöt ovat suurimmat, jännite nousee ja tunnin aikana. vähimmäiskuormituksesta, se pienenee.

Kuormakytkimellä varustetut muuntajat mahdollistavat melko laajan säätöalueen ± 10-12 %:iin asti ja joissakin tapauksissa (TDN-tyyppiset muuntajat korkeammalla jännitteellä 110 kV jopa 16 % 9 säätövaiheessa Modulointiin on projekteja kuorman hallinta, mutta ne ovat silti kalliita ja niitä käytetään poikkeuksellisissa tapauksissa, joissa vaatimukset ovat erityisen korkeat.

Muutos verkkoelementtien jännitehäviön asteessa

Verkkoelementtien jännitehäviön muuttaminen voidaan tehdä muuttamalla piirin resistanssia, esimerkiksi muuttamalla johtimien ja kaapeleiden poikkileikkausta, kytkemällä pois päältä tai päälle rinnakkain kytkettyjen johtojen ja muuntajien lukumäärä (ks. Muuntajien rinnakkaistoiminta).

Johtojen poikkileikkausten valinta tehdään, kuten tiedetään, lämmitysolosuhteiden, taloudellisen virrantiheyden ja sallitun jännitehäviön sekä mekaanisten lujuusolosuhteiden perusteella. Verkon, erityisesti korkean jännitteen, laskenta, joka perustuu sallittuun jännitehäviöön, ei aina tarjoa normalisoituja jännitepoikkeamia sähkövastaanottimille. siksi PUE:ssa tappiot eivät normalisoitu, mutta jännitteen poikkeamat.

Verkon vastusta voidaan muuttaa kytkemällä kondensaattorit sarjaan (pitkittäinen kapasitiivinen kompensointi).

Pitkittäistä kapasitiivista kompensointia kutsutaan jännitteensäätömenetelmäksi, jossa staattiset kondensaattorit kytketään sarjaan linjan kunkin vaiheen osassa jännitepiikkejä tuottamaan.

Tiedetään, että sähköpiirin kokonaisreaktanssi määräytyy induktiivisen ja kapasitiivisen vastuksen välisen eron perusteella.

Muuttamalla mukana toimitettujen kondensaattorien kapasitanssin arvoa ja vastaavasti kapasitiivisen vastuksen arvoa, on mahdollista saada erilaisia ​​jännitehäviön arvoja linjassa, mikä vastaa vastaavaa jännitteen nousua liittimissä sähkövastaanottimista.

Kondensaattorien sarjakytkentää verkkoon suositellaan pienille tehokertoimille ilmaverkoissa, joissa jännitehäviö määräytyy pääasiassa sen reaktiivisen komponentin mukaan.

Pitkittäinen kompensointi on erityisen tehokas verkoissa, joissa kuormituksen vaihtelu on voimakasta, koska sen toiminta on täysin automaattista ja riippuu virtaavan virran suuruudesta.

On myös otettava huomioon, että pitkittäinen kapasitiivinen kompensointi johtaa oikosulkuvirtojen lisääntymiseen verkossa ja voi aiheuttaa resonanssiylijännitteitä, mikä vaatii erityistä tarkastusta.

Pitkittäiskompensointia varten ei tarvitse asentaa verkon täydelle käyttöjännitteelle mitoitettuja kondensaattoreita, vaan ne on erotettava luotettavasti maadosta.

Katso myös tästä aiheesta: Pitkittäinen kompensointi — fyysinen merkitys ja tekninen toteutus

Siirretyn loistehon arvon muutos

Loistehoa voidaan tuottaa voimalaitosten generaattoreiden lisäksi myös synkronisilla kompensoijilla ja yliviritetyillä synkronisilla sähkömoottoreilla sekä verkkoon rinnakkain kytketyillä staattisilla kondensaattoreilla (poikittaiskompensointi).

Verkkoon asennettavien kompensointilaitteiden teho määräytyy teknisten ja taloudellisten laskelmien perusteella loistehotaseella sähköjärjestelmän tietyssä solmupisteessä.

Synkroniset moottorit ja kondensaattoriryhmät loisteholähteet, voi vaikuttaa merkittävästi sähköverkon jännitetilaan. Tässä tapauksessa synkronimoottoreiden jännitteen ja verkon automaattinen säätö voidaan suorittaa ilman ongelmia.

Suurilla alueellisilla sähköasemilla loistehon lähteinä käytetään usein erityisiä kevytrakenteisia synkronimoottoreita, jotka toimivat joutotilassa. Tällaisia ​​moottoreita kutsutaan synkroniset kompensaattorit.

Yleisimmällä ja alalla on sarja sähkömoottoreita SK, jotka on valmistettu nimellisjännitteelle 380–660 V ja jotka on suunniteltu normaaliin toimintaan johtavalla tehokertoimella 0,8.

Tehokkaat synkroniset kompensaattorit asennetaan yleensä aluesähköasemille ja synkronimoottoreita käytetään useammin erilaisiin teollisuuden käyttöön (tehokkaat pumput, kompressorit).

Synkronimoottoreiden suhteellisen suuret energiahäviöt vaikeuttavat niiden käyttöä verkoissa, joissa kuormitus on pieni. Laskelmat osoittavat, että tässä tapauksessa staattiset kondensaattorit ovat sopivampia. Periaatteessa shunttikompensointikondensaattorien vaikutus verkon jännitetasoihin on samanlainen kuin yliviritettyjen synkronimoottoreiden vaikutus.

Lisätietoja kondensaattoreista on kuvattu artikkelissa. Staattiset kondensaattorit loistehon kompensointiinjossa niitä tarkastellaan tehokertoimen parantamisen kannalta.

Kompensoivien akkujen automatisointiin on olemassa useita järjestelmiä. Nämä laitteet ovat kaupallisesti saatavilla kondensaattoreineen. Yksi tällainen kaavio on tässä: Kondensaattoripankin kytkentäkaaviot

Muuntajien muunnossuhteiden muuttaminen

Tällä hetkellä tuotetaan tehomuuntajia, joiden jännite on enintään 35 kV, asennettavaksi jakeluverkkoihin sammuttaa kytkimen säätöhanojen kytkemiseen ensiökäämissä. Yleensä tällaisia ​​haaroja on 4 päähaaran lisäksi, mikä mahdollistaa viisi muunnossuhdetta (jänniteportaat 0 - + 10%, päähaarassa - + 5% ).

Hanojen uudelleenjärjestäminen on halvin säätötapa, mutta se vaatii muuntajan irrottamista verkosta ja tämä aiheuttaa, vaikkakin lyhytaikaisen, keskeytyksen kuluttajien tehonsyötössä, joten sitä käytetään vain kausiluontoiseen jännitteen säätöön, ts. 1-2 kertaa vuodessa ennen kesä- ja talvikautta.

Edullisimman muunnossuhteen valitsemiseksi on useita laskennallisia ja graafisia menetelmiä.

Tarkastellaan tässä vain yhtä yksinkertaisinta ja havainnollistavinta. Laskentamenettely on seuraava:

1. PUE:n mukaan sallitut jännitepoikkeamat otetaan tietyltä käyttäjältä (tai käyttäjäryhmältä).

2. Tuo piirin tarkasteltavan osan kaikki resistanssit yhteen (useammin korkeaan) jännitteeseen.

3. Kun tiedät suurjänniteverkon alussa olevan jännitteen, vähennä siitä kuluttajalle aiheutuva kokonaisjännitehäviö vaadituilla kuormitustiloilla.

Tehomuuntajat varustettu kuorman jännitteen säädin (OLTC)… Niiden etuna on, että säätö tapahtuu irroittamatta muuntajaa verkosta. On olemassa suuri määrä piirejä automaattiohjauksella ja ilman.

Vaiheesta toiseen siirtyminen tapahtuu kauko-ohjauksella sähkökäyttöä käyttämällä korkeajännitteisen käämipiirin käyttövirtaa keskeytymättä. Tämä saavutetaan oikosulkemalla säädettävä virranrajoitusosa (kuristin).

Automaattiset säätimet ovat erittäin käteviä ja mahdollistavat jopa 30 vaihtoa päivässä.Säätimet on asetettu siten, että niissä on ns. kuollut alue, jonka tulee olla 20 - 40 % suurempi kuin ohjausaskel. Samalla niiden ei pitäisi reagoida lyhytaikaisiin jännitteen muutoksiin, jotka aiheutuvat etäoikosulkuista, suurten sähkömoottoreiden käynnistämisestä jne.

Sähköasemakaava on suositeltavaa rakentaa siten, että kuluttajat, joilla on tasaiset kuormituskäyrät ja suunnilleen samat jännitteen laatuvaatimukset.