Mètodes i mitjans de regulació de tensió de receptors elèctrics
Per proporcionar alguns valors predeterminats de desviacions de tensió per als receptors elèctrics, s'utilitzen els mètodes següents:
1. Regulació de la tensió als busos del centre energètic;
2. Canvi en la quantitat de pèrdua de tensió en els elements de la xarxa;
3. Canvi en el valor de la potència reactiva transmesa.
4. Canvi de la relació de transformació dels transformadors.
Regulació de tensió en barres centrals de potència
La regulació de la tensió al centre d'alimentació (CPU) provoca canvis de tensió a tota la xarxa connectada a la CPU i s'anomena centralitzada, la resta de mètodes de regulació canvien la tensió en una zona determinada i s'anomenen mètodes de regulació de tensió local. Com a processador de xarxes de ciutats es pot considerar busos per a la tensió del generador de la central tèrmica o barres de baixa tensió de subestacions de districte o subestacions d'inserció profunda. Per tant, segueixen els mètodes de regulació de tensió.
A la tensió del generador, es produeix automàticament canviant el corrent d'excitació dels generadors. Es permeten desviacions de la tensió nominal dins del ± 5%. Al costat de baixa tensió de les subestacions regionals, la regulació es fa mitjançant transformadors controlats per càrrega (OLTC), reguladors lineals (LR) i compensadors síncrons (SK).
Per a diferents requisits del client, els dispositius de control es poden utilitzar junts. Aquests sistemes s'anomenen regulació centralitzada de la tensió del grup.
Per regla general, la contraregulació es realitza als busos del processador, és a dir, aquella regulació en la qual durant les hores de major càrrega, quan les pèrdues de tensió a la xarxa també són més grans, la tensió augmenta i durant l'hora. de càrregues mínimes, disminueix.
Els transformadors amb interruptors de càrrega permeten un rang de control força gran fins a ± 10-12%, i en alguns casos (transformadors del tipus TDN amb una tensió més alta de 110 kV fins al 16% en 9 etapes de regulació Hi ha projectes de modulació control sobre càrrega, però encara són cars i s'utilitzen en casos excepcionals amb requisits especialment elevats.
Canvi en el grau de pèrdua de tensió en els elements de la xarxa
El canvi de la pèrdua de tensió en els elements de la xarxa es pot fer canviant la resistència del circuit, per exemple, canviant la secció transversal de cables i cables, apagant o activant el nombre de línies i transformadors connectats en paral·lel (vegeu- Funcionament en paral·lel dels transformadors).
L'elecció de les seccions transversals dels cables, com se sap, es fa en funció de les condicions de calefacció, la densitat econòmica de corrent i la pèrdua de tensió admissible, així com les condicions de resistència mecànica. El càlcul de la xarxa, especialment l'alta tensió, basat en la pèrdua de tensió admissible, no sempre proporciona desviacions de tensió normalitzades per als receptors elèctrics. aixo es perqué en PUE les pèrdues no es normalitzen, però desviacions de tensió.
La resistència de la xarxa es pot canviar connectant condensadors en sèrie (compensació capacitiva longitudinal).
La compensació capacitiva longitudinal s'anomena mètode de regulació de tensió en què els condensadors estàtics es connecten en sèrie a la secció de cada fase de la línia per produir pics de tensió.
Se sap que la reactància total d'un circuit elèctric ve determinada per la diferència entre la resistència inductiva i la capacitiva.
En canviar el valor de la capacitat dels condensadors inclosos i, en conseqüència, el valor de la resistència capacitiva, és possible obtenir diferents valors de la pèrdua de tensió a la línia, que equival a l'augment de tensió corresponent als terminals. dels receptors elèctrics.
Es recomana la connexió en sèrie de condensadors a la xarxa per a factors de baixa potència en xarxes aèries on la pèrdua de tensió està determinada principalment pel seu component reactiu.
La compensació longitudinal és especialment eficaç en xarxes amb fortes fluctuacions de càrrega, ja que la seva acció és totalment automàtica i depèn de la magnitud del corrent que flueix.
També s'ha de tenir en compte que la compensació capacitiva longitudinal comporta un augment dels corrents de curtcircuit a la xarxa i pot provocar sobretensions ressonants, cosa que requereix una comprovació especial.
Per a la compensació longitudinal, no és necessari instal·lar condensadors per a tota la tensió de funcionament de la xarxa, però s'han d'aïllar de manera fiable de la terra.
Veure també sobre aquest tema: Compensació longitudinal — significat físic i implementació tècnica
Canvi en el valor de la potència reactiva transmesa
La potència reactiva es pot generar no només per generadors de centrals elèctriques, sinó també per compensadors síncrons i motors elèctrics síncrons sobreexcitats, així com per condensadors estàtics connectats en paral·lel a la xarxa (compensació transversal).
La potència dels dispositius compensadors que s'han d'instal·lar a la xarxa està determinada pel balanç de potència reactiva en un node determinat del sistema d'alimentació basat en càlculs tècnics i econòmics.
Motors síncrons i bancs de condensadors, essent fonts d'energia reactiva, pot tenir un impacte important en el règim de tensió de la xarxa elèctrica. En aquest cas, la regulació automàtica de la tensió i xarxa de motors síncrons es pot dur a terme sense problemes.
Com a fonts de potència reactiva a les grans subestacions regionals, sovint s'utilitzen motors síncrons especials de construcció lleugera, que funcionen en mode inactiu. Aquests motors s'anomenen compensadors síncrons.
El més estès i la indústria compta amb una sèrie de motors elèctrics SK, produïts per a una tensió nominal de 380 — 660 V, dissenyats per al funcionament normal amb un factor de potència líder igual a 0,8.
Els potents compensadors síncrons solen instal·lar-se a les subestacions regionals, i els motors síncrons s'utilitzen més sovint per a diversos accionaments a la indústria (bombes potents, compressors).
La presència de pèrdues energètiques relativament grans en els motors síncrons dificulta la seva utilització en xarxes amb càrregues petites. Els càlculs mostren que en aquest cas els bancs de condensadors estàtics són més adequats. En principi, l'efecte dels condensadors de compensació de derivació sobre els nivells de tensió de la xarxa és similar a l'efecte dels motors síncrons sobreexcitats.
Més detalls sobre els condensadors es descriuen a l'article. Condensadors estàtics per a compensació de potència reactivaon es consideren en termes de millora del factor de potència.
Hi ha una sèrie d'esquemes per a l'automatització de les bateries compensadores. Aquests dispositius estan disponibles comercialment complets amb condensadors. Un d'aquests diagrames es mostra aquí: Esquemes de cablejat del banc de condensadors
Canvi de les relacions de transformació dels transformadors
Actualment, es produeixen transformadors de potència amb tensions de fins a 35 kV per a la seva instal·lació en xarxes de distribució apaga l'interruptor per canviar les aixetes de control al bobinat primari Normalment hi ha 4 branques d'aquest tipus, a més de la principal, que permet obtenir cinc relacions de transformació (passos de tensió de 0 a + 10%, a la branca principal - + 5% ).
La reordenació de les aixetes és la forma més econòmica de regulació, però requereix desconnectar el transformador de la xarxa i això provoca una interrupció, encara que de curta durada, en el subministrament elèctric dels consumidors, per tant només s'utilitza per a la regulació de voltatge estacional, és a dir. 1-2 vegades l'any abans de les estacions d'estiu i hivern.
Hi ha diversos mètodes computacionals i gràfics per seleccionar la relació de transformació més avantatjosa.
Considerem aquí només un dels més senzills i il·lustratius. El procediment de càlcul és el següent:
1. Segons el PUE, es prenen les desviacions de tensió permeses per a un usuari (o grup d'usuaris) determinat.
2. Porta totes les resistències de la secció considerada del circuit a una (més sovint a una alta) tensió.
3. Coneixent la tensió a l'inici de la xarxa d'alta tensió, resteu-ne la pèrdua total de tensió reduïda al consumidor per als modes de càrrega requerits.
Transformadors de potència equipats Regulador de tensió en càrrega (OLTC)… El seu avantatge rau en el fet que la regulació es realitza sense desconnectar el transformador de la xarxa. Hi ha un gran nombre de circuits amb i sense control automàtic.
La transició d'una etapa a una altra es realitza mitjançant un control remot mitjançant un accionament elèctric sense interrupció del corrent de funcionament al circuit de bobinatge d'alta tensió. Això s'aconsegueix curtcircuitant la secció limitadora de corrent regulada (estranyament).
Els reguladors automàtics són molt còmodes i permeten fins a 30 canvis al dia.Els reguladors s'estableixen de manera que tinguin una anomenada zona morta, que hauria de ser un 20-40% més gran que el pas de control. Al mateix temps, no haurien de reaccionar als canvis de tensió a curt termini causats per curtcircuits remots, engegar motors elèctrics grans, etc.
Es recomana construir l'esquema de la subestació de manera que els consumidors tinguin corbes de càrrega homogènies i aproximadament iguals requisits de qualitat de tensió.