Устройства для регулирования напряжения в сетях промышленных предприятий

Для
выбора средств регулирования напряжения и их размещения в системе
электроснабжения необходимо выявить уровни напряжения в различных ее
точках с учетом мощностей, передаваемых по ее отдельным участкам,
технических параметров этих участков, сечения линий, мощностей
трансформаторов, типов реакторов и т. д. При определении средств
регулирования исходят не только из технических, но и из экономических
критериев. Основными техническими средствами регулирования напряжения в системах электроснабжения …

Для выбора средств регулирования напряжения и их размещения в системе электроснабжения необходимо выявить уровни напряжения в различных ее точках с учетом мощностей, передаваемых по ее отдельным участкам, технических параметров этих участков, сечения линий, мощностей трансформаторов, типов реакторов и т. д. При определении средств регулирования исходят не только из технических, но и из экономических критериев.

Основными техническими средствами регулирования напряжения в системах электроснабжения промышленных предприятий являются:

• силовые трансформаторы с устройствами регулирования под нагрузкой (РПН),

• вольтодобавочные трансформаторы с регулированием под нагрузкой,

• конденсаторные батареи продольного и поперечного включения, синхронные двигатели с автоматическим регулированием тока вбзбуждения,

• статические источники реактивной мощности,

• генераторы местных электростанций, имеющихся на большинстве крупных промышленных предприятий.

На рис. 1 показана схема централизованного регулирования напряжения в распределительной сети промышленного предприятия, оно осуществляется трансформатором с устройством для автоматического регулирования напряжения под нагрузкой. Трансформатор установлен на главной понизительной подстанции (ГПП) предприятия. Трансформаторы, имеющие устройства РПН, комплектуются блоками для автоматического регулирования напряжения под нагрузкой (АРН).

Рис. 1. Схема централизованного регулирования напряжения в распределительной сети промышленного предприятия

Централизованное регулирование напряжения в ряде случаев оказывается недостаточным. Поэтому для электроприемников, чувствительных к отклонениям напряжения, в распределительной сети устанавливают вольтодобавочные трансформаторы или индивидуальные стабилизаторы напряжения.

Цеховые трансформаторы распределительных сетей, трансформаторы Т1 — ТЗ (см. рис. 1), как правило, не имеют устройств для регулирования напряжения под нагрузкой и оснащаются устройствами регулирования без возбуждения типа ПБВ, позволяющими переключать ответвления силового трансформатора при отключении его от сети. Указанные устройства используются обычно для сезонного регулирования напряжения.

Важным элементом, улучшающим режим напряжения в сети промышленного предприятия, являются устройства компенсации реактивной мощности — конденсаторные батареи поперечного и продольного включения. Установка последовательно включенных конденсаторов (УПК) дает возможность снизить индуктивное сопротивление и потерю напряжения в линии. Для УПК отношение емкостного сопротивления конденсаторов хк к индуктивному сопротивлению линии хл называется процентом компенсации: С= (хк/хл) х 100 [%].

Устройства УПК осуществляют параметрическое, зависимое от величины и фазы тока нагрузки, регулирование напряжения в сети. На практике прибегают лишь к частичной компенсации реактивного сопротивления (С

Полная компенсация при резком изменении нагрузки и в аварийных режимах может вызвать перенапряжения. В связи с этим при значительных величинах С устройства УПК должны быть оснащены коммутаторами, шунтирующими часть батарей.

Для систем электроснабжения разрабатываются УПК с шунтировкой части секций батареи тиристорными ключами, что расширит область применения УПК в системах электроснабжения промышленных предприятий.

Конденсаторы, подключаемые параллельно сети, генерируют х реактивную мощность и одновременно напряжение, так как уменьшают потери в сети. Реактивная мощность, генерируемая подобными батареями — устройствами поперечной компенсации, Qк = U²2fC. Таким образом, реактивная мощность, отдаваемая батареей поперечно включенных конденсаторов, в значительной мере зависит от величины напряжения на ее зажимах.

При выборе мощности конденсаторов исходят из необходимости обеспечения соответствующего нормам отклонения напряжения при расчетной величине активной нагрузки, что определяется разностью потерь линии до и после включения конденсаторов:

где P1, Q2, Р2, Q2 — передаваемые по линии активные и реактивные мощности до и после установки конденсаторов, rс, хс — сопротивления сети.

Учитывая неизменность передаваемой по линии активной мощности (Р1 = Р2), имеем:

10.12.2016 Без рубрики Нет комментариев