Электроэнергетика (Электрические системы и сети): Методические указания к лабораторным работам, страница 10

Линейный регулятор – это специальное трансформаторное устройство, предназначенное для создания в сети добавочных ЭДС. Применяется в тех случаях, когда диапазон РПН силовых трансформаторов недостаточен или когда РПН отсутствует.

Регулирование напряжения в центре питания называется централизованным регулированием. При этом меняются напряжения одновременно у многих потребителей. Данный вид регулирования обычно осуществляется с помощью генераторов и трансформаторов с РПН.

Регулирование напряжения для отдельных электроприемников или небольших групп называется местным. Как правило, это регулирование с помощью трансформаторов с ПБВ (сезонные переключения) и путем изменения потерь напряжения в сетях 10 кВ и ниже.

Централизованное регулирование напряжения обычно производится по принципу встречного регулирования, под которым понимается регулирование в зависимости от тока нагрузки по следующим правилам:

– в режиме максимальных нагрузок напряжение в центре питания поддерживается на уровне (1,05…1,1)U_ном (U_ном – номинальное напряжение сети);  

– в режиме минимальных нагрузок уровень напряжения в центре питания должен составлять (1…1,05)U_ном;

– если мощность в режиме минимальных нагрузок составляет менее 30% от мощности режима максимальных нагрузок, то напряжение в центре питания поддерживается на уровне U_ном.

Для наглядного изображения режима напряжений электрической сети применяются условные графики распределения отклонений напряжения. При построении этих графиков по оси абсцисс откладываются участки, соответствующие разным элементам схемы замещения, а изменение отклонений напряжения внутри этих участков принимается линейным. Соотношение между длинами участков оси абсцисс, соответствующих разным элементам, может быть произвольным. В частности, эти длины могут быть одинаковыми.  

Ниже для примера построен график распределения отклонений напряжения в сети с одной линией и трансформатором (рис. 3.1, 3.2). Номинальные напряжения сети – 110/10 кВ. Фактические напряжения в узлах – U₀ = 120 кВ, U₁ = 112 кВ, U₂ = = 107 кВ, U = 10,5 кВ. Емкости линии и проводимости трансформатора на схеме замещения не показаны, так как для построения данного графика эти элементы схемы не требуются. Отклонения напряжения в узлах сети равны:     

Рис. 3.1. Электрическая сеть с одной линией и трансформатором

Рис. 3.2. График распределения отклонений напряжения

Подготовка к выполнению работы

          Данная лабораторная работа выполняется как продолжение лабораторной работы №2 с теми же исходными данными с помощью программы «Установившийся режим электрической сети».

Требуется: произвести встречное регулирование напряжения в электрической сети (обеспечить попадание напряжений на низких сторонах подстанций в допустимый диапазон). При этом предполагается, что рассчитываемый режим является режимом максимальных нагрузок. Если все напряжения попали в допустимый диапазон без регулирования, то лабораторная работа выполняется с коррекцией исходных данных по указанию преподавателя.

Основное средство регулирования напряжения в данных схемах – трансформаторы с РПН. Дополнительно для регулирования могут быть использованы генераторы электростанции (схема №1) и трансформаторы с ПБВ (некоторые варианты схемы №2).

При регулировании напряжения с помощью трансформаторов изменяются коэффициенты трансформации. Для двухобмоточных трансформаторов с РПН или ПБВ эти коэффициенты вычисляются по формуле

,                                          (3.4)

где U_в,ном и U_н,ном – номинальные высшее и низшее напряжения трансформатора; n_отп– номер отпайки РПН или ПБВ (предполагается, что при уменьшении числа витков обмотки высшего напряжения этот номер положителен); ΔU_рег – шаг регулирования напряжения, о.е..