Perangkat pengaturan tegangan dalam jaringan industri

Untuk memilih alat pengaturan voltase dan penempatannya dalam sistem catu daya, perlu untuk mengidentifikasi level voltase di berbagai titik, dengan mempertimbangkan daya yang ditransmisikan melalui masing-masing bagian, parameter teknis dari bagian ini, persilangan bagian saluran, kekuatan transformator, jenis reaktor, dll. peraturan didasarkan tidak hanya pada kriteria teknis tetapi juga pada kriteria ekonomi.

Sarana teknis utama pengaturan tegangan dalam sistem catu daya perusahaan industri adalah:

• transformator daya dengan perangkat kontrol beban (OLTC),

• transformator step-up dengan pengaturan beban,

• bank kapasitor dengan sambungan memanjang dan melintang, motor sinkron dengan pengaturan otomatis arus eksitasi,

• sumber statis daya reaktif,

• generator pembangkit listrik lokal ditemukan di sebagian besar pabrik industri besar.

Dalam gambar.1 menunjukkan diagram pengaturan tegangan terpusat di jaringan distribusi perusahaan industri, itu dilakukan oleh trafo dengan perangkat pengaturan tegangan otomatis di bawah beban... Trafo dipasang di gardu induk step-down (GPP) dari perusahaan. Transformer dengan saklar beban, dilengkapi dengan unit pengatur tegangan beban otomatis (AVR).

Beras. 1. Skema pengaturan voltase terpusat di jaringan distribusi perusahaan industri

Regulasi voltase terpusat dalam beberapa kasus ternyata tidak cukup. Oleh karena itu, untuk penerima listrik yang peka terhadap penyimpangan tegangan, mereka dipasang di trafo step-up jaringan distribusi atau penstabil tegangan individu.

Trafo jaringan distribusi yang berfungsi, trafo T1 — TZ (lihat Gambar 1), sebagai aturan, tidak memiliki perangkat untuk mengatur tegangan beban dan dilengkapi dengan perangkat kontrol tanpa eksitasi, tipe PBV, yang memungkinkan pengalihan cabang daya transformator ketika terputus dari jaringan. Perangkat ini umumnya digunakan untuk pengaturan voltase musiman.

Elemen penting yang meningkatkan rezim tegangan dalam jaringan perusahaan industri adalah perangkat kompensasi daya reaktif — baterai kapasitor dengan koneksi melintang dan membujur. Pemasangan kapasitor yang terhubung secara seri (UPC) memungkinkan untuk mengurangi resistansi induktif dan kehilangan tegangan di saluran.Untuk UPK, rasio resistansi kapasitif kapasitor xk terhadap resistansi induktif garis xl disebut persentase kompensasi: C = (xc / chl) x 100 [%].

Perangkat UPC secara parametrik, tergantung pada besarnya dan fase arus beban, sesuaikan voltase dalam jaringan. Dalam praktiknya, hanya sebagian kompensasi dari reaktansi saluran (C < 100%) yang digunakan.

Kompensasi penuh jika terjadi perubahan beban mendadak dan dalam mode darurat dapat menyebabkan lonjakan. Dalam hal ini, pada nilai C yang signifikan, perangkat UPK harus dilengkapi dengan sakelar yang mem-bypass sebagian baterai.

Untuk sistem catu daya, CCP sedang dikembangkan dengan shunting bagian baterai dengan sakelar thyristor, yang akan memperluas cakupan CCP dalam sistem catu daya perusahaan industri.

Kapasitor yang terhubung secara paralel dengan jaringan menghasilkan x daya reaktif dan tegangan secara bersamaan karena mengurangi kerugian jaringan. Daya reaktif dihasilkan oleh baterai serupa — perangkat kompensasi lateral, Qk = U22πfC. Dengan demikian, daya reaktif yang dikirim oleh bank kapasitor yang terhubung silang sangat bergantung pada tegangan di terminalnya.

Saat memilih daya kapasitor, itu didasarkan pada kebutuhan untuk memastikan penyimpangan tegangan yang sesuai dengan norma pada nilai yang dihitung dari beban aktif, yang ditentukan oleh perbedaan kerugian linier sebelum dan sesudah menyalakan kapasitor:

di mana P1, Q2, P2, Q2 adalah daya aktif dan reaktif yang ditransmisikan pada saluran sebelum dan sesudah pemasangan kapasitor, rs, xc — resistansi jaringan.

Mempertimbangkan invarian dari daya aktif yang ditransmisikan sepanjang saluran (P1 = P2), kami memiliki:

Efek pengaturan menghubungkan bank kapasitor secara paralel ke jaringan sebanding dengan xc, yaitu peningkatan tegangan pada pengguna di akhir saluran lebih besar daripada di awal.

Sarana utama pengaturan tegangan dalam jaringan distribusi perusahaan industri adalah trafo yang dikendalikan beban... Keran kontrol dari trafo tersebut terletak di belitan tegangan tinggi. Sakelar biasanya ditempatkan di tangki umum dengan sirkuit magnet dan digerakkan oleh motor listrik. Aktuator dilengkapi dengan sakelar batas yang membuka sirkuit listrik untuk memasok motor saat sakelar mencapai posisi batas.

Dalam gambar. 2, a menunjukkan diagram sakelar bertingkat tipe RNT-9, yang memiliki delapan posisi dan kedalaman penyesuaian ± 10%. Transisi antar tahap dilakukan dengan menggerakkan tahap yang berdekatan ke reaktor.

Beras. 2. Perangkat pengalih transformator daya: a — sakelar tipe RNT, R — reaktor, RO — pengatur bagian belitan, PC — kontak sakelar yang dapat digerakkan, b — sakelar tipe RNTA, TC — resistansi pembatas arus, Sakelar PGR untuk penyetelan kasar, PTR — sakelar penyetelan halus

Industri asli juga memproduksi sakelar seri RNTA dengan resistansi pembatas arus aktif dengan langkah penyesuaian yang lebih kecil masing-masing 1,5%. Ditunjukkan dalam gambar. 2b, sakelar RNTA memiliki tujuh langkah penyetelan halus (PTR) dan langkah penyetelan kasar (PGR).

Saat ini, industri kelistrikan juga memproduksi sakelar statis untuk transformator daya, yang memungkinkan pengaturan voltase berkecepatan tinggi di jaringan industri.

Dalam gambar. Gambar 3 menunjukkan salah satu sistem pemutusan trafo daya yang dikuasai oleh industri kelistrikan — sakelar "melalui resistor".

Gambar tersebut menunjukkan area kontrol trafo, yang memiliki delapan tap yang terhubung ke terminal keluarannya melalui grup bipolar VS1-VS8. Selain grup ini, ada grup switching thyristor bipolar yang dihubungkan secara seri dengan pembatas arus R.

Beras. 3. Sakelar statis dengan pembatas arus

Prinsip pengoperasian sakelar adalah sebagai berikut: ketika beralih dari keran ke keran, untuk menghindari korsleting pada bagian atau sirkuit terbuka, grup bipolar keluaran padam sepenuhnya dengan mentransfer arus ke keran dengan resistor , dan kemudian arus ditransfer ke keran yang diperlukan. Misalnya, saat beralih dari faucet VS3 ke VS4, siklus berikut terjadi: VS menyala.

Arus hubung singkat bagian ini dibatasi oleh resistor pembatas arus R, thyristor VS3 mati, VS4 hidup, thyristor VS mati. Pergantian lainnya dilakukan dengan cara yang sama. Grup thyristor bipolar VS10 dan VS11 membalikkan zona regulasi. Sakelar memiliki blok thyristor VS9 yang diperkuat, yang mewujudkan posisi nol regulator.

Fitur sakelar adalah adanya unit kontrol otomatis (ACU), yang mengeluarkan perintah kontrol ke VS9 dalam interval saat transformator dihidupkan saat idle.BAU bekerja untuk beberapa waktu, dibutuhkan sumber yang memberi makan grup thyristor VS1 - VS11 dan VS untuk masuk ke mode, karena trafo itu sendiri berfungsi sebagai catu daya untuk sistem kontrol sakelar.