Регулирование напряжения в электроэнергетических системах

Отклонение напряжения – разница между текущим значением напряжения и номинальным напряжением сети:

Отклонение напряжения является одним из показателей качества электроэнергии и регламентируется ГОСТ 1.3109-97. В соответствии с данным ГОСТ отклонение напряжения на зажимах электроприемника на должны превышать граничные нормы 5 % с интегральной вероятностью 95 % в сутки. В остальное время суток отклонение напряжения не должно превышать предельные значения 10 % (не более 0,9Uном 1,1Uном).

Непрерывное изменение электрических нагрузок в электрических сетях приводят к непрерывному изменению значений падений и потерь напряжений, следовательно, к изменению напряжения во всех узлах электрических сетей. В районных сетях напряжением до 220 кВ экономически выгодно работать с наивысшим возможным уровнем напряжения для снижения потерь мощности. Для этих сетей устанавливаются предельные значения отклонений напряжения по условиям работы изоляции. Для сетей 35 – 220 кВ для сетей 330 кВ Vпред<10%, для сетей свыше 330 кВ Vпред<5%. Для обеспечения заданных значений напряжений на зажимах электроприемников используются следующие способы регулирования напряжения:

1. Регулирование напряжения на шинах источника.

2. Изменение потерь напряжения на участке сети.

3. Изменение коэффициента трансформации трансформаторов и автотрансформаторов.

Следует различать изменение напряжения и его регулирование. Под изменением напряжения следует понимать его корректировку с помощью единственного мероприятия и проводимого на длительный срок. Под регулированием напряжения понимают изменение текущих параметров систем (тока возбуждения, коэффициента трансформации, потерь напряжения). Регулирование напряжения может происходить автоматически и по определенному закону. Наиболее эффективным методом регулирования напряжения на шинах низшего напряжения понижающих подстанций (которые являются для потребителей источником электроэнергии) является встречное регулирование напряжения. По этому методу в режиме максимальных нагрузок напряжение на шинах источника питания поддерживается выше номинального напряжения на 5 %, а при необходимости вплоть до 10 %. В период же минимальных нагрузок напряжение снижается вплоть до номинального.

Средства регулирования напряжения

1. Генераторы электростанций со встречным регулированием за счет изменения тока возбуждения.

2. Трансформаторы и автотрансформаторы с регулированием напряжения за счет изменения коэффициента трансформации.

3. Дополнительный источник реактивной мощности.

4. Установки продольной компенсации, включаемые в рассечку ЛЭП.

Регулирование напряжения изменением коэффициента трансформации

Силовые трансформаторы с ответвлениями для изменения коэффициента трансформации бывают двух типов:

1) с переключением ответвления под нагрузкой (РПН);

2) с переключением без возбуждения (ПБВ).