вход Вход Регистрация



4.1. Регулирование напряжения

Отклонение напряжения на зажимах электроприемника зависят от ряда факторов: ровня напряжений на зажимах источника питания, потерь напряжения в элементах сети от источника до электроприемника, наличия регулирующих устройств трансформаторов, состава электрооборудования и режима его работы и прочие.

Обеспечить необходимый уровень напряжения на зажимах електроприемников можно путем изменений напряжения на зажимах источников питания, коэффициент трансформации трансформаторов и значений потерь напряжения в элементах электрических сетей.

Источниками питания в промышленных электрических сетях могут быть или шины подстанции связи с энергосистемой (ГПП, ПГВ), или шины генераторного напряжения ТЭЦ. В системах электроснабжения предприятий целлюлозно-бумажной промышленности ТЭЦ часто является единым источником питания. Изменение напряжения на шинах источника приводит к изменению напряжения на зажимах всех електроприемников, присоединенных к ним; этот вид регулирования напряжения называют централизованным (регулированием в центре питания). Применяются разные методы регулирования напряжения на зажимах источника питания. Напряжение на шинах ТЭЦ регулируется влиянием на систему возбуждения генераторов автоматически (АРЗ) или вручную. В случае, когда источником есть ГПП или ПГВ, регулирование напряжения на шинах 0,38; 6 и 10 кВ делается с помощью устройств РПН трансформаторов и изменением возбуждения синхронных двигателей или компенсаторов.

Одновременное регулирование напряжения на зажимах всех електроприемников целесообразно только в том случае, если они однородные. Примером таких нагрузок могут быть электродвигатели насосных станций, потребителе электролизных цехов, хлорных станций и т.п.. Если електроприемники не однородные, делают анализ их графиков нагрузки и группируют их таким образом, чтобы в пределах каждой группы електроприемники можно было считать однородными. Для каждой группы должно обеспечить свой закон регулирования, и она подключается к отдельному трансформатору с РПН. Как правило, таких групп должно быть столько, сколько трансформаторов связь установлена на ГПП (ПГВ). Однако сгруппировать електроприемники за степенью однородности не всегда возможно. В таких случаях централизованное регулирование напряжения делается по закону, который обусловлено группой однородных електроприемников преобладающей мощности.

«Правилами оборудования электроустановок» рекомендуется на шинах источников обеспечивать встречное регулирование напряжения: в режимах самых больших нагрузок иметь положительное отклонение не менее 5% номинального напряжения сети, в режиме минимальных нагрузок поддерживать номинальное значение.

Регулирование напряжения изменением коэффициента трансформации трансформатора применяется как в районных, так и в распределительных электрических сетях. Трансформаторы, у которых регулирования коэффициента трансформации делается в отключенном состоянии (трансформатора с ПБВ), имеют диапазон регулирования ± 5% номинального напряжения. Такое регулирование напряжения целесообразно при сезонном характере изменения нагрузки.

Трансформаторы с РПН имеют значительно больший диапазон регулирования — от ±10 к ± 16%. Количество ступеней регулирование зависит от напряжения одной ступени регулирование, которые может иметь значения от 1,25 до 2,5%. Регулирование трансформаторов под нагрузкой может делаться вручную или автоматически ( с помощью устройств АРПН).

В промышленных электрических сетях нашли применение устройства автоматического регулирования трансформаторов нескольких типов: функциональная схема одного из них, что получила широкое распространение, показанная на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Функциональная схема автоматического регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой

 

В Сумматоре 1 составляется входное напряжение U и напряжение Uk от датчика тока 2, напряжение которого пропорциональная падению напряжения в распределительной сети от тока нагрузки. При встречном регулировании контролируемое напряжение определяется входным значением Uк и напряжением компенсации Uт.к., в режиме стабилизации — только напряжением Uк.. В элементе 4 обеспечивается необходимая установка. С помощью блока 5 фиксируется уровень контролируемого напряжения и выдаются сигналы по двум каналам: Канал В, что отрабатывает команду Уменьшить и составляется из преобразователя 6, элемента времени 8, элемента запрета 10, исполнительного элемента 12, реагирующего на повышения контролируемого напряжения; Канал П который составляется из аналогичных элементов 7, 9, 11, 13 и отрабатывает команду Добавить. Элементы времени исключают срабатывание устройства при случайных бросках напряжения и позволяют регулировать напряжение на подстанциях с переменной нагрузкой по среднему значению напряжения.

Синхронизация устройства осуществляется от генератора тактовых импульсов 14, а блок 15 служит для поддержки обратной связи.

Трансформаторы с РПН значительно дороже трансформаторов с регулированием коэффициента трансформации без нагрузки. Поэтому, как правило, устройством РПН оборудуются трансформаторы с высшим напряжением 35 кВ и более.

Использование РПН может быть экономически оправданным, например, для потребителей, которые работают при значении напряжения, близкому к оптимальному. К таким потребителям относятся электротермические установки электродных заводов, которые обеспечивают максимальную производительность при напряжению, большую за номинальную на 8-10 % .

На значение потерь напряжения в сети можно влиять изменением реактивного сопротивления продольних элементов сети или ее разгрузкой за реактивной мощностью. Для компенсации реактивного сопротивления линий при спокойной нагрузке в системах электроснабжения иногда применяют установки продольной компенсации. Более эффективным методом оказывается разгрузка сетей за реактивной мощностью с помощью синхронных двигателей и регулированных батарей конденсаторов.

В цехах предприятий с большим парком могущественных синхронных двигателей, оборудованных устройствами АРЗ с уставкою по напряжению, отклонение напряжения, как правило, находится в допустимых границах. Целесообразно для целей регулирования напряжения использовать синхронные двигатели поводов насосов, пулевых мельниц и других механизмов, которые работают в «спокойном» режиме.

Регулированные батареи конденсаторов есть наиболее простым и эффективным средством местного регулирования напряжения. Мощность батареи конденсаторов QР, которая необходимая для компенсации отклонения напряжения V, определяется выражением

,

где χк - сопротивление короткого замыкания на шинах батареи,

;

где U и Uном, БК напряжение на шинах батареи и номинальное напряжение.

 

Регулированные статические источники реактивной мощности (ДРП) находят все более широкое применение на промышленных предприятиях. Как накопители энергии используются батареи конденсаторов или реакторы, управляемые с помощью тиристорных ключей; регулирование генерируемой (потребляемой) реактивной мощности статических ДРП осуществляется через тиристоры на протяжении каждого полупериода напряжения сети.

Рис. 4.2.Схемы стабилизаторов реактивной мощности и управления реактором

Рис. 4.3. Схема ДРП с управляемым реактором и конденсаторами, которые используются в составе фильтров гармоник

Устройство (рис. 4.2) используется как стабилизатор напряжения и реактивной мощности; реакторы, как правило, соединяют в треугольник или зоркую с нулевым проводом. Применяются также стабилизаторы, основанные на использовании нагруженного на индуктивность L выпрямителя (рис. 4.2).

В Канаде была установлена схема управления реактором с помощью тиристорных ключей (рис. 4.2). Как показали исследование, схема позволяет увеличить диапазон изменения угла управления тиристорами до 0—180°, лучше использовать тиристоры и уменьшить уровень высших гармоник.

В сетях напряжением до 10 кВ используются статические ДРП с параллельным соединением управляемого реактора и нерегулированной батареи конденсаторов (рис. 4.3). Обычно конденсаторы распределяются между несколькими параллельными кругами, которые образовывают фильтрокомпенсирующие устройства 5, 7, 11 и 13-и гармоник с суммарной мощностью до 1 Мвар. Это позволяет рядом с решением задач регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности обеспечивать снижение уровня гармоник напряжения в сети.

Фирма АSЕА (Швеция) предложила комбинированную схему тиристорного ДРП (рис. 4.4). В этом устройства тиристорными ключами руководствуются и реактор, и батареи конденсаторов. Схема имеет большую гибкость. В комплект устройства входят также фильтры 5-и и 7-и гармоник.

Рис. 4.4 Схема ДРП с управляемыми реакторами и батареями конденсаторов

 

Отметим, что принципы построения схем статических ДРП и ряд схем, которые реализуют эти принципы, были предложены в нашей стране. Подробное описание многочисленных схем и пристроило статических ДРП, разработанных в СССР и за границей, выходят за рамки пособия.

Случайная статья

3.2.1.4 Схема наращивания размерности дешифраторов

ЦИМ дешифраторов в настоящее время имеют три входа (серии 100, К500, К555) и сдвоенные два входа, что позволит построение дешифраторов большой размерности. Рассмотрим на примере дешифрации...
© 2017
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру