1. Основні вимоги до регулювання напруги і допустимі відхилення напруги

Основним завданням регулювання напруги в системах електропостачання промислових підприємств є забезпечення якості електроенергії на затискачах електроприймачів згідно чинного ГОСТ-13109-97.

Якість електроенергії змінного трифазного струму згідно з ГОСТ-13109-97 визначається декількома показниками:

а) коливання і відхиленнях частоти;

б) коливання і відхиленнях напруги;

в) несинусоїдність напруги;

г) несиметрія напруги.

В цій роботі розглядаються питання забезпечення потрібних відхилень напруги безвідносно до інших показників якості. Допустимі відхилення напруги на затискачах електроприймачів за ДЕСТ 13109-67 наведені в табл. 1.

Таблиця 1.

Допустимі відхилення напруги

Види електроприймачів	Допустимі відхилення
Прилади робочого освітлення, встановлені в виробничих і громадських будівлях, де потрібна значна зорова напруга, а також прожекторні пристрої зовнішнього освітлення	від – 5% до +5%
Електродвигуни і апарати для пуску і керування	від –5% до +5%
Решта електроприймачі	від –5% до +5%

Крім вказаних в таблиці даних необхідно враховувати, що:

• в післяаварійному режимі допускається додаткове пониження напруги на 5%;

• вказані вище відхилення напруги можуть дотримуватися для 95% електроенергії, відпущеної споживачам, тобто для 5% електроенергії допускаються відхилення напруги, що виходять за вказані межі.

Для районних підстанцій, до шин яких безпосередньо електроприймачі не приєднують, основним завданням є забезпечення зустрічного регулювання напруги, тобто забезпечення на шинах U=(1,05-1,1)U_нпід час максимуму навантаження і підтриманняUU_н в режимі мінімуму навантаження. Оскільки районні підстанції є звичайно джерелами для систем електропостачання, важливо з’ясувати, чи достатньо цього регулювання напруги для забезпечення якості напруги на затискачах електроприймачів системи електропостачання.

Якщо відхилення напруги на затискачах електроприймачів лежать в допустимих межах за рахунок регулювання напруги на районній підстанції з номінальними коефіцієнтами трансформації трансформаторів системи електропостачання, то формально немає необхідності застосовувати регулювання напруги в самій системі електропостачання. В іншому випадку для дотримання вимог ГОСТ-13109-97 необхідно скористатися регулюванням напруги в системі електропостачання, де серед інших засобів регулювання найчастіше застосовують пристрої РПН і ПБЗ трансформаторів.

Під час проектування системи електропостачання в першу чергу слід спробувати застосувати ПБЗ трансформаторів і лище, якщо не вдастся забезпечить якість напруги з його допомогою, застосувати РПН. Це мотивується тим, що трансформатори з РПН значно дорожчі, ніж з ПБЗ.

. Загальні відомості про рпн та пбз

Відмінності в застосуванні для регулювання напруги ПБЗ чи РПН трансформаторів в першу чергу визначаються відмінністю можливостей цих пристроїв регулювання.

ПБЗ– перемикання без збудження здійснюється на повністю вимкненому трансформаторі (за відсутності збудження, тобто за відсутності магнітного потоку в магнітопроводі). Повністю вивести трансформатор з роботи вдається доволі рідко, тому ПБЗ звичайно здійснюється раз в декілька місяців (раз на сезон). В результаті, трансформатор, що має регулювання типу ПБЗ, звичайно працює з одним коефіцієнтом трансформації за всіх добових, тижневих і місячних змінах навантаження.

РПН – регулювання під навантаженням може здійснюватися на трансформаторі, що несе навантаження, тобто практично в будь-який момент часу. Це, звичайно, універсальніший і зручніший пристрій, але оскільки він потребує спеціальної апаратури, здатної комутувати робочий струм навантаження трансформатора, він і значно дорожчий. Тому встановлення його повинно мотивуватися об’єктивною необхідністю.

ПБЗ та РПН відрізняються глибиною і кроком регулювання. Якщо ПБЗ трансформаторів має можливість регулювати напругу в діапазоні 5% з кроком в 2,5% (скорочено пишуть2х2,5%), то РПН має діапазон до16% і більше з кроком від 1,23% до 2,5% (наприклад,9х1,78%).

Спільним для ПБЗ та РПН є те, що вони встановлюються на обмотках вищої напруги двообмоткових трансформаторів і за можливості зі сторони нейтралі. Перше дозволяє полегшити контактну систему і комутаційну апаратуру, оскільки на стороні вищої напруги менші струми. А друге дозволяє полегшити ізоляцію цих перемикаючих пристроїв відносно землі та між фазами, оскільки потенціали зі сторони нейтралі нижчі, ніж потенціали лінійних виводів трансформаторів.