24. Применение вольтодобавочных трансформаторов для управления качеством электроэнергии

Вольтодобавочные трансформаторы (ВДТ) и линейные регуляторы (ЛР) могут быть использованы для целей как централизованного, так и местного регулирования. ВДТ включаются в рассечку линии и могут быть установлены практически в любой точке электрической сети.

ВДТ могут также устанавливаться в сетях напряжением до 1000 В на линиях, к которым непосредственно подключены электроприемники. ВДТ представляет собой агрегат, состоящий из регулировочного трансформатора с РПН и собственно вольтодобавочного трансформатора, последовательная обмотка которого включается в рассечку линии, а обмотка возбуждения подключается к переключающему устройству регулировочного трансформатора.

Достоинством ВДТ является то, что сравнительно небольшой собственной мощностью ВДТ (S_соб.) можно регулировать напряжение в линии с существенно большей проходной мощностью S_np.

Регулирование напряжения осуществляется за счет изменения коэффициента трансформации регулировочного трансформатора с реверсивной схемой.

При согласном включении обмоток имеют место положительные добавки напряжения, а при противовключении - отрицательные добавки.

Регулирование напряжения может проводиться и с помощью фазопереключаемого ВДТ (ФВДТ), в котором изменение напряжения происходит за счет изменения схемы соединения обмоток напряжения.

Схема работы ФВДТ: а) включение обмоток возбуждения на свое фазное напряжение; б) при согласном включении добавка напряжения равна +Е, а при противовключении - -Е.

Включая обмотки возбуждения на соседние фазные напряжения можно получить половинную добавку ±0,5*Е.

25.Установки продольной емкостной компенсации.

Установки продольной емкостной компенсации (УПК), компенсируя реактивное сопротивление сети X_L, влияют на уменьшение величины потерь напряжения.

- Особенно эффективны УПК для устранения колебаний напряжения, являясь автоматическими безинерционными регуляторами.

- Добавка напряжения Е_ПК происходит за счет компенсации реактивного индуктивного сопротивления сети емкостным сопротивлением установки, включенной в рассечку линии.

Эффект по напряжению УПК: а) расчетная схема; б)векторная диаграмма напряжений.

Добавка напряжения, создаваемая УПК определится по формуле:

где Q - реактивная мощность в месте включения УПК, кВар; Х_ПК - реактивное сопротивление конденсаторов, Ом.

Последовательное включение в сеть конденсаторов приводит к увеличению токов короткого замыкания.

Также это может приводить к возникновению нежелательных резонансных явлений, для предупреждения которых необходимо производить соответствующие расчеты и проверки.

УПК требуют применения специальных средств защиты от перенапряжений на зажимах конденсаторов при протекании токов короткого замыкания.

26Ограничение колебаний напряжения

Для ограничения колебаний напряжения необходимо, прежде всего, рационально решать схему электроснабжения электроприёмников c резкопеременными нагрузками.

Такие нагрузки следует подключать в точках сети с наибольшей величиной токов короткого замыкания.

Применять трансформаторы с расщеплёнными обмотками или сдвоенные реакторы с двумя секциями с уменьшенным реактивным сопротивлением.

Эффективным средством устранения нежелательных колебаний напряжения являются установки продольной ёмкостной компенсации (УПК), обеспечивающие безинерционное регулирование напряжения.

рис.Подключение УПК совместно с трансформатором

Потеря напряжения в установке (УПК-трансформатор) будет равна:

где Е_а%, Е_р% - активная и реактивная составляющие падения напряжения в трансформаторе при номинальной загрузке I_нт; Е_с% - добавка напряжения, создаваемая УПК; β – коэффициент загрузки трансформатора.

Подбирая соответствующие значения Е_с% можно изменить напряжение U₂ в нужную сторону.

Степень компенсации Е_с% описывается формулой: гдеa = 273/β*sinφ и b = (E_a%*ctgφ+E_p%).

Рассматривая трансформатор и УПК как единую установку можно получить для определенной номинальной мощности трансформатора S_HT удобные выражения для определения параметров УПК.

Необходимое число последовательно соединённых конденсаторов в группе "n" и число параллельных групп конденсаторов "m" могут быть определены как:

n = U_пк /U_нк и т = I_расч / I_нк.