Spændingsreguleringsanordninger i industrielle netværk

For at vælge midler til spændingsregulering og deres placering i strømforsyningssystemet er det nødvendigt at identificere spændingsniveauerne på dets forskellige punkter under hensyntagen til de kræfter, der overføres gennem dets individuelle sektioner, de tekniske parametre for disse sektioner, krydset sektion af ledningerne, transformatorernes effekt, typerne af reaktorer mv. Forskrifter er ikke kun baseret på tekniske, men også på økonomiske kriterier.

De vigtigste tekniske midler til spændingsregulering i strømforsyningssystemer i industrielle virksomheder er:

• krafttransformatorer med belastningskontrolenheder (OLTC),

• step-up transformere med belastningsregulering,

• kondensatorbanker med langsgående og tværgående forbindelse, synkronmotorer med automatisk regulering af excitationsstrømmen,

• statiske kilder til reaktiv effekt,

• lokale kraftværksgeneratorer, der findes i de fleste store industrianlæg.

I fig.1 viser et diagram over centraliseret spændingsregulering i distributionsnetværket i en industrivirksomhed, den udføres af en transformer med en automatisk spændingsreguleringsanordning under belastning... Transformatoren er installeret ved den primære step-down transformerstation (GPP) af virksomheden. Transformere med belastningskontakter, er udstyret med automatisk belastningsspændingsregulering (AVR) enheder.

Ris. 1. Ordning for centraliseret spændingsregulering i en industrivirksomheds distributionsnet

Centraliseret spændingsregulering viser sig i nogle tilfælde at være utilstrækkelig. Derfor er de for elektriske modtagere, der er følsomme over for spændingsafvigelser, installeret i distributionsnettets step-up transformere eller individuelle spændingsstabilisatorer.

Arbejdstransformatorer af distributionsnetværk, transformere T1 - TZ (se fig. 1), har som regel ikke enheder til regulering af belastningsspændingen og er udstyret med styreenheder uden excitation, type PBV, som tillader omskiftning af strømmens grene transformer, når den er afbrudt fra netværket. Disse enheder bruges generelt til sæsonbestemt spændingsregulering.

Et vigtigt element, der forbedrer spændingsregimet i netværket af en industrivirksomhed er kompensationsanordninger for reaktiv effekt — kondensatorbatterier med tværgående og langsgående forbindelse. Installationen af ​​kondensatorer forbundet i serie (UPC) gør det muligt at reducere induktiv modstand og spændingstab i ledningen.For UPK kaldes forholdet mellem den kapacitive modstand af kondensatorerne xk og den induktive modstand af ledningen xl kompensationsprocenten: C = (xc / chl) x 100 [%].

UPC-enheder justerer parametrisk, afhængigt af størrelsen og fasen af ​​belastningsstrømmen, spændingen i netværket. I praksis gribes der kun til delvis kompensation af linjereaktans (C < 100%).

Fuld kompensation i tilfælde af pludselige belastningsændringer og i nødtilstande kan forårsage overspændinger. I denne henseende skal UPK-enheder ved betydelige værdier af C være udstyret med kontakter, der omgår en del af batterierne.

Til strømforsyningssystemer udvikles CCP'er med shunting af en del af batterisektionerne med tyristorkontakter, hvilket vil udvide omfanget af CCP'er i industrielle virksomheders strømforsyningssystemer.

Kondensatorer forbundet parallelt med netværket genererer x reaktiv effekt og spænding samtidigt, da de reducerer netværkstab. Reaktiv effekt genereret af lignende batterier — laterale kompensationsanordninger, Qk = U22πfC. Den reaktive effekt, der leveres af banken af ​​krydsforbundne kondensatorer, afhænger således i høj grad af spændingen over dens terminaler.

Når du vælger kondensatorernes effekt, er det baseret på behovet for at sikre en spændingsafvigelse, der svarer til normerne ved den beregnede værdi af den aktive belastning, som bestemmes af forskellen i lineære tab før og efter tænding af kondensatorerne:

hvor P1, Q2, P2, Q2 er aktive og reaktive kræfter transmitteret på linjen før og efter installationen af ​​kondensatorer, rs, xc — netværksmodstand.

I betragtning af invariansen af ​​den aktive effekt transmitteret langs linjen (P1 = P2), har vi:

Reguleringseffekten af ​​at forbinde en kondensatorbank parallelt med netværket er proportional med xc, dvs. spændingsstigningen hos brugeren ved enden af ​​linjen er større end ved dens begyndelse.

De vigtigste midler til spændingsregulering i industrielle virksomheders distributionsnetværk er belastningskontrollerede transformere... Kontrolhanerne på sådanne transformere er placeret på højspændingsviklingen. Afbryderen er normalt placeret i en fælles tank med et magnetisk kredsløb og drevet af en elektrisk motor. Aktuatoren er udstyret med endestopkontakter, der åbner det elektriske kredsløb for at forsyne motoren, når kontakten når endepositionen.

I fig. 2 viser a et diagram af en flerniveauafbryder af typen RNT-9, som har otte positioner og en indstillingsdybde på ± 10%. Overgangen mellem trin udføres ved at manøvrere tilstødende trin til reaktoren.

Ris. 2. Strømtransformatorers koblingsanordninger: a — afbryder af RNT-typen, R — reaktor, RO — reguleringsdel af viklingen, PC — afbryderens bevægelige kontakter, b — kontakt af RNTA-typen, TC — strømbegrænsende modstand, PGR-kontakt til grovjustering, PTR — finindstillingskontakt

Den oprindelige industri fremstiller også RNTA-seriens switche med aktiv strømbegrænsende modstand med mindre justeringstrin på hver 1,5 %. Vist i fig. 2b har RNTA-omskifteren syv finjusteringstrin (PTR) og et grovjusteringstrin (PGR).

I øjeblikket producerer den elektriske industri også statiske afbrydere til krafttransformatorer, hvilket muliggør højhastighedsspændingsregulering i industrielle netværk.

I fig. 3 viser et af krafttransformatorens afbrydelsessystemer, der beherskes af den elektriske industri - en "gennemgangsmodstand"-kontakt.

Figuren viser transformatorens kontrolområde, som har otte udtag forbundet til sin udgangsterminal ved hjælp af bipolære grupper VS1-VS8. Ud over disse grupper er der en bipolær tyristorkoblingsgruppe forbundet i serie med strømbegrænseren R.

Ris. 3. Statisk kontakt med strømbegrænser

Funktionsprincippet for kontakten er som følger: når der skiftes fra hane til hane, for at undgå en kortslutning af sektionen eller et åbent kredsløb, slukkes den bipolære udgangsgruppe fuldstændigt ved at overføre strømmen til hanen med en modstand , og derefter overføres strømmen til den ønskede vandhane. For eksempel, når der skiftes fra vandhane VS3 til VS4, opstår følgende cyklus: VS tænder.

Kortslutningsstrømmen i sektionen er begrænset af den strømbegrænsende modstand R, tyristor VS3 er slukket, VS4 er tændt, tyristor VS er slukket. Andre kommutationer udføres på samme måde. Bipolære tyristorgrupper VS10 og VS11 vender den regulatoriske zone om. Kontakten har en forstærket tyristorblok VS9, som realiserer regulatorens nulstilling.

En funktion ved kontakten er tilstedeværelsen af ​​en automatisk kontrolenhed (ACU), som udsteder styrekommandoer til VS9 i intervallet, når transformeren tændes i tomgang.BAU fungerer i nogen tid, det tager kilderne, der fodrer tyristorgrupperne VS1 — VS11 og VS, for at gå ind i tilstanden, da transformatoren selv tjener som strømforsyning til kontaktstyringssystemet.