22.Способы и технические средства повышения качества электрической энергии
В зависимости от места установки и цели регулирования напряжения технические средства можно отнести:
- к средствам централизованного регулирования на шинах центров питания с трансформаторами с регулированием под нагрузкой;
- к средствам местного регулирования напряжения, которые могут устанавливаться на отдельных линиях распределительной сети, трансформаторных подстанциях 10/0,4кВ и непосредственно у потребителей электроэнергии.
По способу воздействия на режим напряжения различают:
устройства, создающие добавки напряжения изменением коэффициента трансформации;
фазы присоединения обмоток;
компенсации реактивной мощности;
влияющие на параметры сети (изменения конфигурации сети, параллельная или раздельная работа трансформаторов, использование установок продольной емкостной компенсации и др.).
23.Регулирование напряжения в системе электроснабжения.
Эффективно регулировать напряжение путем изменения реактивной мощности в сети можно с помощью синхронных компенсаторов или батарей конденсаторов при включении их параллельно нагрузке.
Синхронный компенсатор (СК) устанавливают на приемной подстанции и присоединяют к шинам НН подстанции или к обмотке НН автотрансформатора. Такой компенсатор представляет собой синхронный электродвигатель и при перевозбуждении является емкостной нагрузкой для сети или, что все равно, генератором реактивной индуктивной мощности, а при недовозбуждении становится потребителем реактивной мощности. Таким образом, изменяя возбуждение синхронного компенсатора, непосредственно влияют на величину реактивной мощности, протекающей по сети, и следовательно, на напряжение у потребителя.
Напряжения в конце ее при передаче мощности Р+jQ будет:
При передаче по линии максимальной реактивной мощности jQ напряжение на приемном конце U2 будет минимальным . При генерировании реактивной мощности СК на месте ее потребления и соответствующем уменьшении передаваемой реактивной мощности по линии напряжение в конце передачи будет увеличиваться. При Q = 0, т. е. при передаче только активной мощности, имеем: U2' > U2. Наконец, если генерируемая на месте мощность будет больше потребляемой и ее избыток будет поступать в линию, то напряжение в конце электропередачи окажется еще больше.
Регулирование напряжения при помощи СК происходит плавно. Диапазон регулирования зависит от мощности СК и величины реактивной нагрузки линии.
Номинальной мощностью синхронного компенсатора считается мощность при генерировании им реактивной (индуктивной) мощности, т. е. при работе с перевозбуждением. При работе компенсатора с недовозбуждением или без возбуждения, т. е. в режиме потребления реактивной мощности (что требуется при минимальных нагрузках), его максимальная мощность составляет 40—60% от номинальнойСинхронные компенсаторы изготовляются на мощность 10 и 16 MB А напряжением 6,3—10,5 кВ и 25—100 MB А напряжением 10,5 кВ. СК мощностью свыше 25 MB А изготовляются с водородным охлаждением. Крупные СК обычно используются по графику генерации реактивной мощности в системе и поэтому служат для централизованного регулирования напряжения.
В тех случаях, когда расчетная мощность компенсирующей установки меньше минимальной мощности СК или когда не требуется ее работа в режиме потребления реактивной мощности, устанавливают управляемые батареи конденсаторов (УБК), разделенные на ряд секций. Наибольшая мощность секций определяется допустимой величиной отклонения напряжения на вторичных шинах приемной подстанции. УБК обладают большей экономичностью, чем СК, и поэтому получают распространение. УБК большой мощности (100 и более MBА) устанавливают также и на крупных районных подстанциях энергосистем, имеющих достаточное количество СК для работы в режиме потребления реактивной мощности в ночное время. УБК большой мощности включаются непосредственно на шины высокого напряжения — 110 кВ. Для местного регулирования напряжения на крупных промышленных предприятиях, особенно в тех случаях, когда их электроснабжение производится по линиям с большим реактивным сопротивлением, эффективно используются синхронные электродвигатели мощностью 1000—10 000 кВА. При обычном коэффициенте загрузки двигателей (0,7 РН) располагаемая реактивная мощность их при напряжении на зажимах 0,9 — 1,0 UН составляет от 1,3 до 1,5 QН. Регулирование, как и синхронными компенсаторами, происходит плавно, и этот процесс может быть автоматизирован.
На тех промышленных предприятиях, где имеются УБК, установленные для компенсации реактивной мощности, они могут использоваться и как средства для регулирования напряжения, не вступая при этом в противоречие с их основным назначением.