5 Когда применяется регулирование Возбуждения

Современные системы электроснабжения объектов характеризуются значительной протяженностью и многоступенчатой трансформацией напряжения. В каждой ветви системы электроснабженияния (линии, трансформаторе) имеются потери напряжения. Они за­висят от параметров схемы замещения и от ее нагрузки. В режимах наибольших нагрузок потери напряжения большие, в режимах малых нагрузок потери напряжения соответственно умень­шаются. Для иллюстрации рассмотрим изменение напряжения в системе электроснабжения, принципиальная схема которой пред­ставлена на рис. 10, а.

Рис. 10. Принципиальная схема (а) и диаграммы напряжения: б- при отсутствии регулирования напряжения на шинах ИП; в - при встречном регу­лировании напряжения на шинах ИП

От генераторов Г электростанции через трансформаторы Т1 элек­троэнергия поступает в линию Л1 питающей сети напряжением 110 кВ и далее в трансформаторы Т2 подстанции со вторичным на­пряжением 6... 10 кВ. Шины напряжением 6... 10 кВ этой подстан­ции являются источником питания ИП распределительных сетей. Для примера на схеме показана линия Л2 распределительной сети напряжением 6... 10 кВ, к которой в точках с, е, Л присоединены распределительные трансформаторы РТ. От шин 1 вторичного на­пряжения РТ питаются линии распределительной сети напряжени­ем 0,38 кВ, к которым присоединяются электроприемники.

Предположим, что на шинах высшего напряжения электростан­ции (точка а) поддерживается постоянное напряжение при всех ре­жимах нагрузок U_а =const.

На рис. 10,б изменение напряжения вдоль линии условно изоб­ражено прямыми линиями. Напряжение всех электрических ступе­ней приведено к напряжению одной ступени. Сплошными линиями показаны напряжения в режимах напряжения наибольшей и наимень шей нагрузок при отсутствии в сети каких-либо средств для измене­ния напряжения. В этом случае в линиях распределительной сети воз­никают значительные отклонения от номинального напряжения. Очевидно, что это затрудняет, а в ряде случаев и не позволяет обеспечить допустимые отклонения напряжения у ЭП. Изменение коэффициента трансформации трансформатора Т2 в дан­ном случае не улучшает режима напряжений в распределительной сети, так как напряжения на шинах ИП при этом увеличиваются на некоторую величину Е во всех режимах одинаково. Таким образом, разность отклонений напряжения от номинального остается прежней:

1 1

Режим напряжений в распределительной сети может быть улуч­шен, например с помощью автоматического регулирования коэффи­циента трансформации трансформатора Т2. При этом на шинах ИП будет обеспечено так называемое встречное регулирование напря­жения. Под встречным регулированием напряжения понимают по­вышение напряжения в режиме наибольших нагрузок до +5...8% номинального в режиме наибольших нагрузок ( U^' _встр рис. 10, в) и понижение напряжения до номинального (или ниже) в режиме наи­меньших нагрузок (U'' _встр) при линейном изменении в зависимости от нагрузки. Регулирование напряжения (штриховые линии на рис. 10, в) необходимо для обеспечения требуемого режима на­пряжений у ЭП.

Следует иметь в виду, что автоматическое регулирование коэф­фициента трансформации трансформаторов (а также автотрансфор­маторов и линейных регуляторов) производится не плавно, а с опре­деленной зоной нечувствительности. Зоной нечувствительности называют некоторую полосу изменения напряжения, при которой не происходит срабатывания регулирующей аппаратуры. Ее значе­ние зависит от ступени регулирования, которой называется напря­жение между двумя соседними регулировочными ответвлениями трансформаторов с устройством РПН. Например, для трансфор­маторов напряжением НО кВ ступень регулирования равна 1,78% напряжения среднего ответвления (115 кВ).

На трансформаторах напряжением 10/0,4 кВ нет регулирова­ния под нагрузкой, и переключение ответвлений может осуществ­ляться только при отключенном трансформаторе (без возбуждения). При изменении ответвления можно получить дополнительную до­бавку напряжения.

При проектировании сетей используют понятие допустимой по­тери напряжения, которая при наличии встречного регулирования может достигать 10... 12% номинального значения напря­жения, и без встречного регулирования - 6...7%. В большин­стве случаев реальные потери напряжения оказываются меньше до­пустимых, за исключением протяженных воздушных сетей низшего напряжения в сельских районах.

напряжения по желаемому закону. Необходимо подчеркнуть, что регулирование напряжения изменяет его значе­ние только в системе прямой последовательности.

Принципиально способы регулирования напряжения можно раз­делить на две основные группы:

изменение потерь напряжения в элементах сети;

регулирование напряжения на питающем и приемном конце сети - регулирование возбуждения генераторов и коэффициента трансформации трансформаторов с РПН.