Phương pháp và phương tiện điều chỉnh điện áp của máy thu điện
Để cung cấp một số giá trị xác định trước của độ lệch điện áp cho máy thu điện, các phương pháp sau được sử dụng:
1. Điều chỉnh điện áp trong các thanh cái của trung tâm năng lượng;
2. Thay đổi lượng điện áp tổn thất ở các phần tử mạng;
3. Thay đổi giá trị công suất phản kháng truyền đi.
4. Thay đổi tỷ số biến đổi của máy biến áp.
Điều chỉnh điện áp trên thanh cái trung tâm điện lực
Điều chỉnh điện áp ở trung tâm cấp nguồn (CPU) dẫn đến thay đổi điện áp trong toàn bộ mạng kết nối với CPU và được gọi là tập trung, các phương pháp điều chỉnh còn lại làm thay đổi điện áp ở một khu vực nhất định và được gọi là phương pháp điều chỉnh điện áp cục bộ. Là một bộ xử lý của các mạng thành phố, nó có thể được coi là thanh cái cho điện áp máy phát của nhà máy nhiệt điện hoặc thanh cái hạ thế của các TBA huyện hoặc các TBA chèn sâu. Do đó, các phương pháp điều chỉnh điện áp tuân theo.
Ở điện áp máy phát, nó được tạo ra tự động bằng cách thay đổi dòng điện kích thích của máy phát. Cho phép sai lệch so với điện áp danh định trong khoảng ± 5%. Ở phía hạ áp của các trạm biến áp khu vực, việc điều chỉnh được thực hiện bằng cách sử dụng máy biến áp điều khiển bằng tải (OLTC), bộ điều chỉnh tuyến tính (LR) và máy bù đồng bộ (SK).
Đối với các yêu cầu khác nhau của khách hàng, các thiết bị điều khiển có thể được sử dụng cùng nhau. Những hệ thống như vậy được gọi là điều chỉnh điện áp nhóm tập trung.
Theo quy định, quy định ngược được thực hiện trên các bus của bộ xử lý, nghĩa là quy định như vậy trong giờ tải lớn nhất, khi tổn thất điện áp trong mạng cũng lớn nhất, điện áp tăng và trong giờ của tải tối thiểu, nó giảm.
Máy biến áp có công tắc tải cho phép phạm vi điều khiển khá lớn lên tới ± 10-12% và trong một số trường hợp (máy biến áp loại TDN có điện áp cao hơn 110 kV lên tới 16% trên 9 giai đoạn điều chỉnh Có dự án điều chế kiểm soát khi tải, nhưng chúng vẫn còn đắt tiền và được sử dụng trong các trường hợp đặc biệt với yêu cầu đặc biệt cao.
Thay đổi mức độ tổn thất điện áp trong các phần tử mạng
Thay đổi tổn thất điện áp trong các phần tử mạng có thể được thực hiện bằng cách thay đổi điện trở của mạch, ví dụ, thay đổi mặt cắt ngang của dây và cáp, tắt hoặc bật số lượng đường dây và máy biến áp được kết nối song song (xem- Vận hành song song các máy biến áp).
Như đã biết, việc lựa chọn mặt cắt ngang của dây được thực hiện trên cơ sở các điều kiện gia nhiệt, mật độ dòng điện kinh tế và tổn thất điện áp cho phép, cũng như các điều kiện về độ bền cơ học. Việc tính toán mạng, đặc biệt là điện áp cao, dựa trên tổn thất điện áp cho phép, không phải lúc nào cũng cung cấp độ lệch điện áp chuẩn hóa cho máy thu điện. đó là lý do tại sao trong PUE tổn thất không được bình thường hóa, nhưng độ lệch điện áp.
Điện trở mạng có thể được thay đổi bằng cách kết nối các tụ điện nối tiếp (bù điện dung dọc).
Bù điện dung theo chiều dọc được gọi là một phương pháp điều chỉnh điện áp trong đó các tụ điện tĩnh được mắc nối tiếp trong phần của mỗi pha của đường dây để tạo ra xung điện áp.
Được biết, tổng điện kháng của một mạch điện được xác định bởi sự khác biệt giữa điện trở cảm ứng và điện dung.
Bằng cách thay đổi giá trị điện dung của các tụ điện đi kèm và theo đó, giá trị của điện trở điện dung, có thể thu được các giá trị khác nhau của tổn thất điện áp trên đường dây, tương đương với mức tăng điện áp tương ứng ở các cực của máy thu điện.
Kết nối nối tiếp các tụ điện với mạng được khuyến nghị cho các hệ số công suất thấp trong các mạng trên cao nơi tổn thất điện áp chủ yếu được xác định bởi thành phần phản kháng của nó.
Bù dọc đặc biệt hiệu quả trong các mạng có biến động tải mạnh, vì hoạt động của nó hoàn toàn tự động và phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy qua.
Cũng cần tính đến việc bù điện dung theo chiều dọc dẫn đến tăng dòng điện ngắn mạch trong mạng và có thể gây ra quá điện áp cộng hưởng, cần phải kiểm tra đặc biệt.
Với mục đích bù dọc, không cần thiết phải lắp đặt các tụ điện định mức cho toàn bộ điện áp hoạt động của mạng, nhưng chúng phải được cách ly chắc chắn với đất.
Xem thêm về chủ đề này: Bù dọc - ý nghĩa vật lý và triển khai kỹ thuật
Thay đổi giá trị công suất phản kháng truyền đi
Công suất phản kháng có thể được tạo ra không chỉ bởi máy phát của các nhà máy điện mà còn bởi máy bù đồng bộ và động cơ điện đồng bộ quá kích, cũng như bởi các tụ điện tĩnh được kết nối song song với mạng (bù ngang).
Công suất của các thiết bị bù lắp vào lưới điện được xác định theo cân bằng công suất phản kháng tại một nút nhất định của hệ thống điện trên cơ sở tính toán kinh tế kỹ thuật.
Động cơ đồng bộ và tụ bù, được nguồn điện phản kháng, có thể có tác động đáng kể đến chế độ điện áp trong mạng điện. Trong trường hợp này, việc điều chỉnh tự động điện áp và mạng của động cơ đồng bộ có thể được thực hiện mà không gặp bất kỳ sự cố nào.
Là nguồn công suất phản kháng trong các trạm biến áp khu vực lớn, động cơ đồng bộ đặc biệt của cấu trúc ánh sáng, hoạt động ở chế độ không tải, thường được sử dụng. Những động cơ như vậy được gọi là máy bù đồng bộ.
Phổ biến nhất và công nghiệp có một loạt động cơ điện SK, được sản xuất cho điện áp danh định 380 - 660 V, được thiết kế để hoạt động bình thường với hệ số công suất hàng đầu bằng 0,8.
Các bộ bù đồng bộ mạnh mẽ thường được lắp đặt trong các trạm biến áp khu vực và động cơ đồng bộ thường được sử dụng cho các bộ truyền động khác nhau trong công nghiệp (máy bơm, máy nén mạnh).
Sự hiện diện của tổn thất năng lượng tương đối lớn trong động cơ đồng bộ gây khó khăn cho việc sử dụng chúng trong các mạng có tải nhỏ. Tính toán cho thấy trong trường hợp này tụ bù tĩnh phù hợp hơn. Về nguyên tắc, ảnh hưởng của tụ bù song song lên các mức điện áp mạng tương tự như ảnh hưởng của động cơ đồng bộ quá kích thích.
Thông tin chi tiết về tụ điện được mô tả trong bài viết. Tụ tĩnh bù công suất phản khángnơi chúng được xem xét về mặt cải thiện hệ số công suất.
Có một số kế hoạch tự động hóa pin bù. Các thiết bị này có sẵn trên thị trường hoàn chỉnh với các tụ điện. Một sơ đồ như vậy được hiển thị ở đây: Sơ đồ nối dây ngân hàng tụ điện
Thay đổi tỷ số biến đổi của máy biến áp
Hiện nay, các máy biến áp có điện áp đến 35 kV được sản xuất để lắp đặt trong lưới điện phân phối tắt công tắc để chuyển đổi các vòi điều khiển trong cuộn sơ cấp Thông thường có 4 nhánh như vậy, ngoài nhánh chính, giúp có thể đạt được năm tỷ số biến đổi (các bước điện áp từ 0 đến + 10%, trên nhánh chính - + 5% ).
Sắp xếp lại các vòi là cách điều chỉnh rẻ nhất, nhưng nó yêu cầu ngắt kết nối máy biến áp khỏi mạng và điều này gây ra sự gián đoạn, mặc dù ngắn hạn, trong việc cung cấp điện cho người tiêu dùng, do đó nó chỉ được sử dụng để điều chỉnh điện áp theo mùa, tức là. 1-2 lần một năm trước mùa hè và mùa đông.
Có một số phương pháp tính toán và đồ họa để chọn tỷ lệ biến đổi thuận lợi nhất.
Chúng ta hãy xem xét ở đây chỉ một trong những cách đơn giản nhất và dễ minh họa nhất. Quy trình tính toán như sau:
1. Theo PUE, độ lệch điện áp cho phép được thực hiện cho một người dùng nhất định (hoặc một nhóm người dùng).
2. Đưa tất cả các điện trở của phần được xem xét của mạch lên một điện áp (thường xuyên hơn là cao).
3. Biết điện áp ở đầu mạng cao áp, hãy trừ đi tổng tổn thất điện áp giảm được cho người tiêu dùng đối với các chế độ tải cần thiết.
Máy biến áp được trang bị bộ điều chỉnh điện áp khi tải (OLTC)… Ưu điểm của chúng nằm ở chỗ việc điều chỉnh được thực hiện mà không cần ngắt kết nối máy biến áp khỏi mạng. Có một số lượng lớn các mạch có và không có điều khiển tự động.
Việc chuyển đổi từ giai đoạn này sang giai đoạn khác được thực hiện bằng điều khiển từ xa sử dụng ổ điện mà không làm gián đoạn dòng điện hoạt động trong mạch cuộn dây cao áp. Điều này đạt được bằng cách làm ngắn mạch phần giới hạn dòng điện quy định (cuộn cảm).
Bộ điều chỉnh tự động rất thuận tiện và cho phép chuyển đổi tới 30 lần mỗi ngày.Bộ điều chỉnh được thiết lập sao cho chúng có cái gọi là vùng chết, vùng này phải lớn hơn bước điều khiển từ 20 - 40%. Đồng thời, chúng không được phản ứng với những thay đổi điện áp ngắn hạn do đoản mạch từ xa, khởi động động cơ điện lớn, v.v.
Nên xây dựng sơ đồ trạm biến áp sao cho các hộ tiêu thụ có đường cong phụ tải đồng nhất và xấp xỉ như nhau yêu cầu chất lượng điện áp.