ГОСы общее / ГОСы pdf / 94

Регулирование напряжения с помощью трансформаторов с устройствами РПН и ПБВ.

Одним из распространенных способов регулирования напряжения на шинах подстанции является переключение ответвлений на трансформаторах. С этой целью у обмоток (как правило, высшего напряжения, имеющих меньший рабочий ток) трансформаторов предусматриваются регулировочные ответвления и специальные переключатели ответвлений, при помощи которых изменяют число включенных в работу витков, увеличивая или уменьшая коэффициент трансформации: где w_BH и w_НН - число включенных в работу витков обмоток ВН и НН соответственно. Изменение коэффициента трансформации между обмотками высшего и низшего напряжений позволяет поддерживать на шинах НН напряжение, близкое к номинальному, когда первичное или вторичное напряжение отклоняется по тем или иным причинам от номинального.

Операции переключения секции витков производят на отключенном от сети трансформаторе устройством ПБВ (переключение без возбуждения) либо на работающем трансформаторе непосредственно под нагрузкой устройством РПН (регулирование под нагрузкой). Трансформаторы большой мощности с устройствами ПБВ имеют до пяти ответвлений для получения четырех ступеней напряжения относительно номинального (±2x2,5%)U_HOM. Применяется на трансформаторах, на которых напряжение регулируется редко, например, сезонно.

Трансформаторы с РПН имеют большее число регулирующих ступеней и более широкий диапазон регулирования (±10% Uном), чем трансформаторы с ПБВ. Каждый фазный вывод трансформатора имеет два подвижных контакта, один из которых прижат к соответствующему данному напряжению витку обмотки; при переводе второй, свободный контакт прижимается к следующему витку (с отличающимся напряжением), и только после этого первый контакт отрывается от витка, к которому был прижат. Так достигается возможность переподключения вывода к другому витку без разрыва цепи. Для РПН предусмотрен привод от электродвигателя или ручной. Привод от двигателя управляется дистанционно, часто используется для автоматического регулирования. Ручным приводом в целях безопасности персонала можно пользоваться только на отключенном трансформаторе. РПН имеют трансформаторы большой мощности, устанавливаемые на узловых подстанциях, и ими регулируется напряжение в любое нужное время. 

Принципы регулирования напряжения в центрах питания распределительных ЭС.

Основным средством регулирования напряжения в центре питания (ЦП) распределительных электрических сетей (на линиях 6—20 кВ) являются транс­форматоры с высшим напряжением 220—35 кВ с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН). В качестве дополнительных средств могут использоваться компенсирующие устройства, установленные в распределительной сети или на шинах 6—20 кВ ЦП, а также некоторые другие средства (генераторы малых мест­ных электростанций, синхронные электродвигатели и др.). Диапазоны регулиро­вания напряжения на трансформаторах с РПН достаточно велики и, в зависимости от U_ном и мощности трансформатора, составляют от 18 до 32 %.

Такие большие диапазоны регулирования позволяют осуществлять регули­рование напряжения в распределительных сетях практически независимо от ре­жима напряжений в системообразующей сети. Вместе с тем это регулирование должно обеспечить требуемое качество напряжения непосредственно у потреби­телей. В этих условиях режим напряжения в ЦП может выбираться исключитель­но по условию функционирования распределительной сети и подключенных к ней потребителей.

Выбор рационального принципа регулирования напряжения в ЦП зависит от характера графика нагрузки потребителей, подключенных к распределитель­ной сети. Можно выделить следующие наиболее характерные режимы электропо­требления:

1. Нагрузка в течение суток не изменяется или мало изменяется. В этом случае потери напряжения, зависящие от нагруз­ки сети, от шин ЦП до потребителей в течение суток не изменяются (или мало изменяются). Следовательно, для поддержания напряжения у потребителей, близ­кого к номинальному (или какому-то другому желаемому напряжению) в течение суток на шинах ЦП необходимо обеспечить неизменное напряжение. Такой режим регулирования называется режимом стабилизации напряжения в ЦП.

2. Нагрузка в течение суток изменяется вполне определенным, заранее из­вестным образом. Такая ситуация возникает, например, в случае подключения к распределительной сети промышленных предприятий, учреждений и т. п. с впол­не определенным суточным режимом работы. При этом потери на­пряжения от ЦП на каждой ступени суточного графика нагрузки до конкретного потребителя могут быть определены заранее. Поскольку конечная цель регулиро­вания напряжения остается прежней и заключается в обеспечении напряжения у потребителей в любом режиме, близкого к номинальному, то для каждой ступени суточного графика нагрузки в ЦП может быть определено требуемое напряжение. Таким образом, в данном случае регулирование напряжения на шинах ЦП можно осуществлять по времени суток.

3. Нагрузка в течение суток изменяется случайным образом. Данная ситуа­ция на практике встречается наиболее часто, когда нагрузка ЦП имеет смешанный характер со значительной долей коммунально-бытовой нагрузки. При этом потери напряжения от ЦП до какого-то потребителя, зависящие от нагрузки по элементам сети, также носят случайный характер. В таких случаях на шинах ЦП используют, принцип встречного (согласного) регулирования напряже­ния. Его сущность заключается в том, что с увеличением нагрузки для компенса­ции возникающих при этом дополнительных потерь напряжения в ЦП напряже­ние повышают, а при уменьшении нагрузки — снижают. При таком подходе вопрос заключается в выборе соответствующего напряжения в режиме наименьших нагрузок I_нм и наибольших нагрузок I_нб. Нижний предел выбираемо­го напряжения в каждом режиме нагрузки ограничивается допустимой потерей напряжения от ЦП до наиболее удаленного потребителя, а верхний предел — высшим допустимым напряжением у ближайшего потребителя. Если основная часть потребителей расположена от ЦП за относительно небольшим сопротивле­нием и нагрузка сети невелика, то потери напряжения будут небольшие.