17 Регулирование напряжения с помощью генераторов

Напряжение генераторов можно регулировать путем изменения токов возбуждения. Диапазон регулирования составляет (0,95 – 1,05)U_ном. Так как этот диапазон мал и трудно увязать между собой требования для близких и удаленных потребителей, то данный способ регулирования напряжения является только вспомогательным.

Регулирование напряжения с помощью генераторов всегда является централизованным регулированием.

18,19 Регулирование напряжения путем изменения коэффициентов трансформации

Коэффициенты трансформации могут регулироваться следующими устройствами:

1) трансформаторами с переключением без возбуждения (ПБВ);

2) трансформаторами с регулированием под нагрузкой (РПН);

3) линейными регуляторами.

Трансформаторы с ПБВ. Устройство ПБВ позволяет изменять коэффициенты трансформации путем изменения числа витков обмотки высшего напряжения при отключенной нагрузке (рис. 4.2). Как правило, ПБВ имеют трансформаторы распределительных сетей напряжением 6 – 10/0,4 кВ. С их помощью можно осуществлять лишь сезонное изменение напряжения. Общее число регулировочных ответвлений – 5. Шаг регулирования числа витков и соответственно напряжения составляет 2,5 %. Общий диапазон регулирования равен 10%.

Трансформаторы с РПН. Устройство РПН позволяет менять число витков без отключения нагрузки. Оно устанавливается на трансформаторах с высшим напряжением 35 кВ и выше и дает возможность осуществлять встречное регулирование напряжения. У двух- и трехобмоточных трансформаторов РПН находится на стороне высокого напряжения, а у автотрансформаторов – на стороне среднего напряжения. Наличие РПН обозначается на схемах стрелкой, пересекающей трансформатор (рис. 4.3). Один из вариантов принципиальной схемы РПН двухобмоточного трансформатора показан на рис. 4.4.

Обмотка высшего напряжения состоит из нерегулируемой части «А» и регулируемой части «Б», половина витков которой включена согласно с нерегулируемой частью, а другая половина – встречно, что показано на рисунке стрелками. Устройство РПН состоит из двух контактов «а» и «б», контакторов К1 и К2 и реактора «Р».

Последовательность переключения регулировочного ответвления такова:

1) отключается контактор К1;

2) контакт «а» переводится на нужное регулировочное ответвление;

3) включается контактор К1. При этом контакты «а» и «б» будут находиться на разных ответвлениях; возникающий уравнительный ток компенсируется индуктивным сопротивлением реактора;

4) отключается контактор К2, контакт «б» переводится на нужное ответвление, включается контактор К2.

После переключения контакты «а» и «б» работают на одном ответвлении. При этом индуктивное сопротивление реактора равно нулю, так как магнитные потоки в его плечах компенсируют друг друга.

Диапазон регулирования у двухобмоточных трансформаторов с высшим напряжением 110 кВ составляет ±91,78% (имеется 19 регулировочных ответвлений, включая нулевое, а шаг регулирования напряжения составляет 1,78%).

20 Линейные регуляторы. Это специальные устройства, предназначенные для регулирования напряжения в случаях, когда отсутствует РПН у силового трансформатора или когда диапазон регулирования РПН недостаточен.

Условное обозначение линейного регулятора показано на рис. 4.5, а принципиальная схема – на рис. 4.6.

Линейный регулятор состоит из двух трансформаторов: последовательного «Б», который включается последовательно в сеть (например, в рассечку линии) и создает ЭДС E, и питающего «А», который включается на напряжение сети. Питающий трансформатор имеет несколько регулировочных ответвлений, которые переключаются устройством РПН.

Питающий трансформатор может включаться на фазное или на линейное напряжение. Если последовательный трансформатор включить в фазу A, а питающий – на фазное напряжение той же фазы (включение в других фазах осуществляется аналогично), то напряжение будет регулироваться только по величине. Такое регулирование называется продольным.

Если последовательный трансформатор включить в фазу A, а питающий – на напряжение между фазами B и C, то регулирование называется поперечным, а напряжение меняется, в основном, только по фазе (рис. 4.7).

Существуют также другие способы включения линейных регуляторов, при которых регулирование называется смешанным, а напряжение меняется как по величине, так и по фазе.

Линейные регуляторы используются при напряжениях 6–35 кВ.