Метод зустрічного регулювання

Суть методу зустрічного регулювання полягає в зміні напруги залежно від зміни графіка навантаження електроприймача.

Згідно методу зустрічного регулювання напруга на шинах нижчої напруги районних підстанцій у період максимального навантаження повинне підтримуватися на 5 % вище номінальної напруги харчує сети, що. Ця цифра наведена в ПУЭ (Правила пристрою електроустановок). Досвід експлуатації показує, що варто підвищувати напругу на 10 %, якщо при цьому відхилення напруги в найближчих споживачів не перевершує припустимого значення. У період мінімального навантаження (Р_мин ≤ Р_макс) напруга на шинах 6-10 кВ ПС знижується до номінальної напруги.

Розглянемо цей метод на прикладі наступної мережі (рис. 18.1).

У режимі максимального навантаження в центрі живлення підтримується напруга U_{1 НБ.} На шинах вищої напруги ПС напруга нижче через втрати напруги в ЛЕП₁. Позначимо цю напругу U_{2 У}. Напруга на шинах нижчої напруги цієї підстанції наведене до напруги вищої обмотки нижче напруги U_{2 У} на величину втрати напруги в трансформаторі. Якби на ПС не було регулювання напруги (К_т =1), то фактична напруга на шинах нижчої напруги ПС у відносних одиницях було б дорівнює напрузі . Це і є напруга на шинах електроприймача А. Його величина задовольняє нормам ПУЭ. Напруга на шинах електроприймача Б (U_{Б без рег.}) менше напруги на шинах електроприймача А на величину втрати напруги в ЛЕП₂. Його величина не відповідає вимогам ПУЭ. При регулюванні напруги ( ) напруга на шинах нижчої напруги ПС підтримується на 5 % вище номінальної напруги мережі. Підняти напругу на 10 % вище номінального значення напруги мережі не можна, тому що в цьому випадку напруга на шинах споживача А не відповідало б нормам ПУЭ. При регулюванні напруги величина напруги на шинах електроприймача Б входить у зону припустимих значень.

У режимі мінімальних навантажень напруга в центрі живлення вище, втрати напруги в елементах мережі менше. Тому без регулювання напруги й напруга на споживачі А, і напруга на споживачі Б вище рекомендованих ПУЭ. Зміною коефіцієнта трансформації забезпечується припустима величина відхилення напруги на шинах обох споживачів.

Найбільше відхилення напруги спостерігається в аварійних режимах роботи системи. У цьому випадку підтримувати напруга у всіх споживачів у заданих межах для нормального режиму роботи без значних витрат на спеціальні пристрої регулювання напруги неможливо. Тому в аварійних режимах допускається більше відхилення напруги.

Регулювання напруги на електростанціях

На електростанціях регулювання напруги виробляється на генераторах і підвищувальних трансформаторах.

Зміна напруги генераторів можливо за рахунок регулювання струму порушення. Не міняючи активну потужність генератора напруга можна змінювати в межах 5 %. Підвищення напруги на 5 % понад номінальний супроводжується збільшенням втрат у сталі й підвищенням її нагрівання. При зниженні напруги до 0,95 U_ном номінальний струм статора зростає на 5 % і відповідно збільшується нагрівання обмотки.

На кожному щаблі трансформації губиться приблизно 5-10 % напруги. Тому регулювального діапазону генераторів явно недостатньо, щоб підтримувати необхідний рівень напруги в мережі. Крім того, важко погодити вимоги до регулювання напруги в близьких і вилучених електроприймачів. Тому генератори електростанцій є допоміжним засобом регулювання напруги. Як єдиний засіб регулювання генератори застосовуються тільки для найпростішої системи: електростанція - нерозподілене навантаження. У цьому випадку на шинах електростанцій здійснюється зустрічне регулювання напруги. Зміною струму порушення підвищують напруга в годинники максимального навантаження й знижують у період мінімального навантаження.

Підвищувальні трансформатори на електростанціях теж є допоміжним засобом регулювання напруги. Трансформатори потужністю до 250 МВА напругою 110 й 220 кВ мають пристрій регулювання напруги типу ПБВ (перемикання без порушення, тобто з відключенням від мережі). Пристрій має межа регулювання напруги 2 _х 2,5 %. Підвищувальні трансформатори більшої потужності випускаються без пристроїв ПБВ.