11. Регулирование напряжения в эл. Сетях с помощью трансформатора.

Для регулирования напряжения на трансформаторах понижающих подстанций устанавливают специальное устройство – регулятор под нагрузкой (РПН). РПН – это автоматическое устройство изменяющее число витков обмотки трансформатора и изменяющее таким образом коэффициент трансформации трансформатора. РПН устанавливают в трансформаторах 35 кВ и выше в нейтрали обмотки ВН. В упрощенном виде схемы одной фазы обмоток трансформатора с РПН можно представить следующим образом:

На стороне ВН трансформатора последовательно соединяются нерегулируемая и регулируемая обмотки. Обе обмотки находятся на одном магнитопроводе, на котором также находится обмотка НН. Регулируемая обмотка может иметь 12, 16 или 18 ступеней регулирования по 1.5 или 1.78 % диапазоном регулирования ±9, ±12 или ±16 % от Uном. Для простоты на рисунке показаны всего 4 ступени (±2). К1, К2 – контакторы; Р – токоограничивающий реактор. В среднем положении переключателей отпаек (номинальное ответвление) трансформатор работает с основным (номинальным) коэффициентом трансформации. В других положениях (на других ответвлениях) коэффициент трансформации уменьшается или увеличивается в зависимости от того, согласно или встречно с витками основной обмотки включаются дополнительные витки регулируемой обмотки.

Исходной информацией для выбора ответвлений служат результаты расчетов установившихся режимов электрической сети. Применительно к 2-хобмоточному тр-ру с РПН в результате эл. расчета сети будет известно напряжение на шинах НН, приведенное к высшему напряжению тр-ра :

где ΔU – падение напряжения на сопротивлениях обмоток трансфотратора;

Uв – напряжение на шинах ВН;

Кт – коэффициент трансформации, подлежащий определению.

Напряжений ответвления Uотв находит при условии, что напряжение на шинах НН равно желаемому напряжению Uжел:

Вычисленное напряжение ответвления используется для определения ближайшего стандартного ответвления. Ряд стандартных напряжений ответвлений может быть получен по формуле:

где n – номер ответвления;

ΔUрег, ΔUрег% - шаг изменения напряжения при переходе на соседнее ответвление в кВ и % соответственно.

Действительное напряжение на шинах НН с учетом выбранного ответвления:

11. Регулирование напряжение изменением сопротивления эл. Сети (продольная компенсация)

Изме­нить реактивное сопротивление можно путем включе­ния в рассечку линии устройства продольной компен­сации, представляющего собой БК, под­ключаемую последовательно с сопротивлениями ли­нии. Тогда потерю напряжения можно записать в виде

При постоянной U₁, изменяя Q_К, будет изменятся ΔU, значи будет изменяться U₂.

Эффективность продольной компенсации повыша­ется при больших реактивных сопротивлениях и ма­лых коэффициентах мощности нагрузки. К достоинст­вам этого способа регулирования напряжения отно­сится мгновенное, непрерывное и автоматическое дей­ствие, что особенно важно при наличии колебаний напряжения. Схема сети с продольной компенсацией и векторная диаграмма