Регулювання напруги в сільських електричних мережах

Регулювання напруги в сільських електричних мережах покращує режим напруги у споживачів, підвищуючи при цьому якість електричної енергії, що поставляється споживачам.

Регулювання напруги також підвищує допустиму втрату напруги в мережі до межі, яка визначається економічною доцільністю, що веде до зниження витрат металу на проводи.

Напругу в сільських електричних мережах на сьогодні можна підтримувати за допомогою мережевих регуляторів напруги різних типів, перемиканням відгалужень трансформаторів, включенням в мережу конденсаторів (паралельно або послідовно).

Мережеві регулятори напруги призначені для регулювання напруги в будь-яких точках мережі. Чим ближче регулятор до споживача тим ефективніше регулювання напруги. В якості регуляторів застосовують трансформатори або автотрансформатори із зміною коефіцієнту трансформації під навантаженням (рисунок 7.3).

а б

а – трансформатора із регулюванням напруги під навантаженням;

б – автотрансформатора із регулюванням напруги під навантаженням.

Рисунок 7.3 – Схема однієї фази

Відгалуження обмотки для регулювання виконують із високої сторони (менші струми). Перемикач відгалужень виконують таким чином, щоб забезпечити перемикання без розриву кола. Керування регуляторами здійснюється автоматично. В якості первинного перетворювача (датчика) напруги застосовується реле напруги. Для відстроювання від короткочасних змін напруги в мережі і для зменшення кількості перемикань протягом доби передбачається витримка часу яку забезпечує реле часу. Перемикання відгалужень здійснюється електродвигуном постійного струму.

Із 1963 року випускаються трансформатори із РПН типу ТМН. Для потужностей 1000…6300 кВА частіше застосовують межі регулювання ± 9% (± 6 ´1,5 %). В перемикачі є шість ступенів тонкого регулювання і один ступінь грубого регулювання (рівний половині діапазону регулювання).

Вказані регулятори дозволяють підтримувати напругу на виводах трансформатора на рівні 105 % U _н. Таким шляхом здійснюється компенсація втрати напруги в лінії і в самому трансформаторі.

Послідовне або паралельне підключення конденсаторів використовують для компенсації втрати напруги в повітряних лініях.

У повітряних лініях електропередачі з великим перерізом проводів реактивний опір х є значно більшим в порівнянні із активним r. Відповідно, втрата напруги в лінії значною мірою залежить від величини її реактивного опору.

При послідовному підключенні конденсаторів втрата напруги в лінії:

. (7.19)

Зменшення втрати напруги в мережі перш за все залежить від коефіцієнта потужності навантаження. Коефіцієнт потужності сільських мереж в період максимуму навантаження становить 0,7…0,9. Застосування поздовжньої компенсації втрати напруги в таких мережах є доцільним.

При послідовному підключенні конденсаторів ступінь компенсації залежить від струму, тобто із зростанням навантаження зростає і компенсація втрати напруги.

При короткому замиканні майже вся напруга мережі буде прикладена до конденсатора, тому їх необхідно захищати від перенапруги.

Необхідна потужність конденсаторів:

. (7.20)

де S – максимальна потужність мережі в місці встановлення конденсаторів, ВА;

j – кут зсуву фаз навантаження при максимальному режимі;

– необхідна надбавка напруги у відносних одиницях до напруги мережі.

Для підбора конденсаторів визначають їх реактивний опір

, (7.22)

де

. (7.23)

Конденсатори підбирають таким чином, щоб їх опір був якомога ближче до розрахункового, але не менше його.

Дата добавления: 2013-12-13