Endüstriyel ağlarda voltaj düzenleme cihazları

Voltaj düzenleme araçlarını ve bunların güç kaynağı sistemine yerleştirilmelerini seçmek için, bireysel bölümleri aracılığıyla iletilen güçleri, bu bölümlerin teknik parametrelerini, çapraz geçişleri dikkate alarak çeşitli noktalarındaki voltaj seviyelerini belirlemek gerekir. hatların kesiti, trafoların gücü, reaktör tipleri vb. düzenlemeler sadece teknik değil, aynı zamanda ekonomik kriterlere de dayanmaktadır.

Sanayi işletmelerinin güç kaynağı sistemlerinde voltaj düzenlemesinin ana teknik araçları şunlardır:

• yük kontrol cihazlı güç transformatörleri (OLTC),

• yük regülasyonlu yükseltici transformatörler,

• boylamasına ve enine bağlantılı kapasitör bankları, uyarma akımının otomatik olarak düzenlenmesine sahip senkron motorlar,

• statik reaktif güç kaynakları,

• çoğu büyük endüstriyel fabrikada bulunan yerel enerji santrali jeneratörleri.

İncirde.1, bir endüstriyel işletmenin dağıtım şebekesindeki merkezi voltaj düzenlemesinin bir diyagramını gösterir, yük altında otomatik voltaj düzenleme cihazına sahip bir transformatör tarafından gerçekleştirilir... Transformatör, ana düşürme trafo merkezine (GPP) kurulur. işletme. İle transformatörler yük anahtarları, otomatik yük voltajı düzenleme (AVR) üniteleri ile donatılmıştır.

Pirinç. 1. Bir endüstriyel işletmenin dağıtım ağında merkezi voltaj düzenlemesi şeması

Bazı durumlarda merkezi voltaj regülasyonu yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle, voltaj sapmalarına duyarlı elektrik alıcıları için, dağıtım şebekesine yükseltici transformatörler veya bireysel voltaj stabilizatörleri takılır.

Dağıtım ağlarının çalışan transformatörleri, T1 - TZ transformatörleri (bkz. Şekil 1), kural olarak, yük voltajını düzenlemek için cihazlara sahip değildir ve güç dallarının değiştirilmesine izin veren, uyarımsız, PBV tipi kontrol cihazları ile donatılmıştır. ağ bağlantısı kesildiğinde trafo. Bu cihazlar genellikle mevsimsel voltaj regülasyonu için kullanılır.

Bir sanayi kuruluşunun şebekesindeki gerilim rejimini iyileştiren önemli bir unsur, reaktif güç kompanzasyon cihazları — enine ve boyuna bağlantılı kondansatör bataryaları. Seri (UPC) bağlı kapasitörlerin montajı, hattaki endüktif direnci ve voltaj kaybını azaltmayı mümkün kılar.UPK için, xk kapasitörlerinin kapasitif direncinin xl hattının endüktif direncine oranı kompanzasyon yüzdesi olarak adlandırılır: C = (xc / chl) x 100 [%].

UPC cihazları, yük akımının büyüklüğüne ve fazına bağlı olarak şebekedeki voltajı parametrik olarak ayarlar. Pratikte hat reaktansının (C < %100) yalnızca kısmi kompanzasyonuna başvurulur.

Ani yük değişimlerinde ve acil durum modlarında tam kompanzasyon dalgalanmalara neden olabilir. Bu bağlamda, önemli C değerlerinde, UPK cihazları, pillerin bir kısmını baypas eden anahtarlarla donatılmalıdır.

Güç kaynağı sistemleri için, endüstriyel işletmelerin güç kaynağı sistemlerindeki CCP'lerin kapsamını genişletecek olan tristör anahtarları ile pil bölümlerinin bir kısmının şöntlenmesi ile CCP'ler geliştirilmektedir.

Şebekeye paralel bağlanan kondansatörler şebeke kayıplarını azalttığı için aynı anda x reaktif güç ve gerilim üretirler. Benzer piller tarafından üretilen reaktif güç — yanal kompanzasyon cihazları, Qk = U22πfC. Bu nedenle, çapraz bağlı kapasitör bankası tarafından sağlanan reaktif güç, büyük ölçüde terminalleri arasındaki gerilime bağlıdır.

Kapasitörlerin gücünü seçerken, kapasitörleri açmadan önce ve sonra doğrusal kayıplardaki farkla belirlenen, aktif yükün hesaplanan değerindeki normlara karşılık gelen bir voltaj sapması sağlama ihtiyacına dayanır:

burada P1, Q2, P2, Q2, kondansatörlerin kurulumundan önce ve sonra hatta iletilen aktif ve reaktif güçlerdir, rs, xc - ağ direnci.

Hat boyunca iletilen aktif gücün değişmezliğini (P1 = P2) göz önünde bulundurarak, şunu elde ederiz:

Şebekeye paralel bir kondansatör bankı bağlamanın düzenleyici etkisi xc ile orantılıdır, yani hattın sonundaki kullanıcıdaki voltaj artışı başından daha fazladır.

Sanayi işletmelerinin dağıtım şebekelerinde voltaj düzenlemenin ana araçları yük kontrollü transformatörlerdir... Bu tür transformatörlerin kontrol kademeleri, yüksek voltaj sargısının üzerinde bulunur. Anahtar genellikle manyetik devreli ortak bir tanka yerleştirilir ve bir elektrik motoruyla çalıştırılır. Aktüatör, anahtar limit konumuna ulaştığında motoru beslemek için elektrik devresini açan limit anahtarları ile donatılmıştır.

İncirde. Şekil 2, a, sekiz konuma ve ± %10 ayar derinliğine sahip RNT-9 tipi çok seviyeli bir anahtarın diyagramını gösterir. Aşamalar arasındaki geçiş, bitişik aşamaların reaktöre manevra ettirilmesiyle gerçekleştirilir.

Pirinç. 2. Güç transformatörlerinin anahtarlama cihazları: a - RNT tipi anahtar, R - reaktör, RO - sargının düzenleyici kısmı, PC - anahtarın hareketli kontakları, b - RNTA tipi anahtar, TC - akım sınırlama direnci, Kaba ayar için PGR anahtarı, PTR — ince ayar anahtarı

Yerel endüstri ayrıca, her biri %1,5'lik daha küçük ayar adımlarıyla aktif akım sınırlama direncine sahip RNTA serisi anahtarlar da üretmektedir. Şek. Şekil 2b'de, RNTA anahtarı yedi ince ayar adımına (PTR) ve bir kaba ayar adımına (PGR) sahiptir.

Şu anda elektrik endüstrisi, endüstriyel ağlarda yüksek hızlı voltaj regülasyonu sağlayan güç trafoları için statik anahtarlar da üretiyor.

İncirde. Şekil 3, elektrik endüstrisi tarafından yönetilen güç trafosu bağlantı kesme sistemlerinden birini göstermektedir - bir "direnç üzerinden" anahtar.

Şekil, VS1-VS8 çift kutuplu grupları aracılığıyla çıkış terminaline bağlı sekiz kademeye sahip olan transformatörün kontrol alanını göstermektedir. Bu gruplara ek olarak akım sınırlayıcı R ile seri bağlı iki kutuplu tristör anahtarlama grubu bulunmaktadır.

Pirinç. 3. Akım sınırlayıcılı statik anahtar

Anahtarın çalışma prensibi şu şekildedir: kademeden musluğa geçerken, bölümün kısa devresini veya açık devreyi önlemek için, akımı musluğa bir dirençle aktararak çıkış bipolar grubu tamamen söndürülür. ve ardından akım gerekli musluğa aktarılır. Örneğin, musluk VS3'ten VS4'e geçerken aşağıdaki döngü oluşur: VS açılır.

Bölümün kısa devre akımı, akım sınırlama direnci R ile sınırlıdır, VS3 tristörleri kapalı, VS4 açık, tristörler VS kapalıdır. Diğer komütasyonlar da aynı şekilde yapılır. Bipolar tristör grupları VS10 ve VS11, düzenleyici bölgeyi tersine çevirir. Anahtar, regülatörün sıfır konumunu gerçekleştiren güçlendirilmiş bir tristör bloğu VS9'a sahiptir.

Anahtarın bir özelliği, transformatör rölantide açıldığında aralıkta VS9'a kontrol komutları veren bir otomatik kontrol ünitesinin (ACU) varlığıdır.BAU bir süre çalışır, trafonun kendisi anahtar kontrol sistemi için bir güç kaynağı görevi gördüğünden, VS1 - VS11 ve VS tristör gruplarını besleyen kaynakların moda girmesi gerekir.