Регулирование напряжения: характеристика задачи, методы

5.2. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ: характеристика задачи, МЕТОДЫ

Напряжение сети постоянно меняется вместе с изменением нагрузки, режима работы источника питания, сопротивлений цепи. Отклонения напряжения не всегда находятся в интервалах допустимых значений. Причинами этого являются: а) потери напряжения, вызываемые токами нагрузки, протекающими по элементам сети; б) неправильный выбор сечений токоведущих элементов и мощности силовых трансформаторов; в) неправильно построенные схемы сетей;

г) неправильно заданный режим работы сетей.

Контроль за отклонениями напряжения проводится тремя способами:

1)  по уровню — ведется путем сравнения реальных отклонений напряжения с допустимыми значениями;

2)  по месту в электрической системе — ведется в определенных точках сети, например в начале или конце линии, на районной подстанции;

3)  по длительности существования отклонения напряжения.

Регулированием напряжения называют процесс изменения уровней напряжения в характерных точках электрической системы с помощью специальных технических средств. Исторически развитие методов и способов регулирования напряжения и реактивной мощности происходило от низших иерархических уровней управления энергосистемами к высшим.

Вначале использовалось регулирование напряжения в центрах питания распределительных сетей — на районных подстанциях, где изменением коэффициента трансформации поддерживалось напряжение у потребителей при изменении режима их работы, а также регулирование непосредственно у потребителей и на электростанциях.

Эти способы регулирования напряжения сохранились до настоящего времени и применяются на низших иерархических уровнях автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ). С точки зрения высших уровней АСДУ это локальные способы регулирования. АСДУ высших уровней осуществляет координацию работы локальных систем регулирования и оптимизацию режима энергосистемы в целом (см. гл. 12,13, Идельчик, 1989 г.).

Локальное регулирование напряжения может быгь

-централизованным, т. е. проводиться в центре питания (ЦП), и

-местным, т.е. проводиться непосредственно у потребителей.

Местное регулирование напряжения можно подразделить на групповое и индивидуальное. Групповое регулирование осуществляется для группы потребителей, а индивидуальное — в основном в специальных целях.

В зависимости от характера изменения нагрузки в каждом из указанных типов регулирования выделяют несколько подтипов.

В централизованном регулировании напряжения  выделют три подтипа:

§  стабилизация напряжения;

§  двухступенчатое регулирование напряжения;

§  встречное регулирование напряжения.

Стабилизация применяется для потребителей с практически неизменной нагрузкой, например, для трехсменных предприятий, где уровень напряжения необходимо поддерживать постоянным. Суточный график нагрузки таких потребителей приведен на рис. 5.1, а.

Двухступенчатое регулирование напряжения - для потребителей с ярко выраженной двухступенчатостью графика нагрузки (рис. 5.1,6), например, для односменных предприятии. При этом поддерживаются два уровня напряжения в течение суток в соответствии с графиком нагрузки.

Встречное регулирование -  применяют в случае переменной в течение суток нагрузки (рис. 5.1, в). Для каждого значения нагрузки будут иметь свое значение и потеря напряжения, следовательно, и само напряжение будет изменяться с изменением нагрузки.

Чтобы отклонения напряжения не выходили за рамки допустимых значений желательно  регулировать напряжение, например, с учетом зависимости от тока нагрузки.

Рис. 5.1. Графики нагрузки: а—неизменный; б—двухступенчатый; в—многоступенчатый

Нагрузка меняется не только в течение суток, но и в течение всего года. Обычно в нашем полушарии наибольшая в течение года нагрузка бывает в период осенне-зимнего максимума, наименьшая — в летний период. Для таких нестабильных суточных и сезонных графиков используют Встречное регулирование.  Оно предполагает поддержание повышенного напряжения на шинах электрических станций и подстанций в период наибольшей нагрузки и его снижение до номинального в период наименьшей нагрузки.

5.3. ВСТРЕЧНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Рассмотрим встречное регулирование напряжения на схеме замещения