14.2. Сравнение способов регулирования напряжения

На электростанциях регулирование напряжения производится на генераторах и повышающих трансформаторах. Напряжение генераторов можно изменять в небольших пределах +-5%. Этот регулировочный диапазон недостаточен, чтобы поддерживать необходимый уровень напряжения сети. Генераторы удалены от электроприемников. Поэтому их используют как вспомогательное средство регулирования напряжения.

Повышающие трансформаторы на ЭС также являются вспомогательным средством для регулирования напряжения.

Трансформаторы мощностью до 250 МВА напряжением 110 и 220 кВ имеют устройство регулирования напряжения типа ПБВ (переключение без возбуждения, то есть с отключением от сети). Устройство имеет небольшой предел регулирования напряжения 2 х 2,5 %. Повышающие трансформаторы большей мощности выпускаются без устройств ПБВ.

На понижающих ПС основным средством регулирования напряжения являются трансформаторы с высшим напряжением 35-220 кВ с возможностью изменять коэффициент трансформации в пределах 10 – 20 %. Они могут комплектоваться двумя типами переключающих устройств: РПН и БПВ.

Трансформаторы – основные средства сети воздействия на напряжение. Они характеризуются коэффициентом трансформации k_t. Его изменение приводит к изменению напряжения в узлах сети. Если от трансформатора питается только местная нагрузка, то на вторичной стороне трансформатора напряжение может быть отрегулировано в соответствии с заданным k_t.

*для изменения коэффициента трансформации трансформатор отключают от сети

Стоимость устройства мало зависит от мощности трансформатора. Поэтому относительное удорожание трансформатора с РПН будет значительно больше для трансформаторов меньшей мощности.

Устройство РПН, как правило, устанавливают на обмотке высшего напряжения по следующим причинам:

• на стороне высшего напряжения меньшие токи, поэтому устройство имеет меньшие габариты;

• обмотка высшего напряжения имеет большее количество витков, поэтому точность регулирования выше;

• по конструктивному исполнению обмотка высшего напряжения является наружной, поэтому ревизию устройства РПН выполнять проще;

• устройство РПН располагают в нейтрали высшей обмотки. Обмотки высшего напряжения соединяются в звезду, а обмотки низшего напряжения соединяются в треугольник. Трехфазное регулирование проще выполнить на обмотках, соединенных в звезду.

Ступенью регулирования называется напряжение между соседними ответвлениями. Его выражают в процентах к номинальному напряжению той обмотки, которая имеет регулировочные ответвления.

Средства регулирования напряжения в системообразующих и питающих сетях	Способы регулирования
Генераторы Г и синхронные компенсаторы СК	регулирование тока возбуждения
Трансформаторы Т, авто-трансформаторы АТ и воль-тодобавочные трансформа-торы	изменения коэффициентов трансформации, преимущес-твенно под нагрузкой РПН
Батарея конденсаторов БК (на системных и потребительских ПС)	полное / частичное их включение / отключение
	за счет регулирования мощности
Генераторы Г и синхронные компенсаторы СК	регулирование тока возбуждения
Трансформаторы Т, авто-трансформаторы АТ и воль-тодобавочные трансформа-торы	изменения коэффициентов трансформации, преимущес-твенно под нагрузкой РПН
Батарея конденсаторов БК (на системных и потребительских ПС)	полное / частичное их включение / отключение
	за счет регулирования мощности