Metode dan sarana pengaturan tegangan penerima listrik
Untuk memberikan beberapa nilai penyimpangan tegangan yang telah ditentukan sebelumnya untuk penerima listrik, metode berikut digunakan:
1. Pengaturan tegangan di bus pusat energi;
2. Perubahan besaran rugi tegangan pada elemen jaringan;
3. Perubahan nilai daya reaktif yang ditransmisikan.
4. Mengubah rasio transformasi transformator.
Pengaturan tegangan pada busbar pusat daya
Pengaturan tegangan di pusat catu daya (CPU) menyebabkan perubahan tegangan di seluruh jaringan yang terhubung ke CPU dan disebut terpusat, metode pengaturan lainnya mengubah tegangan di area tertentu dan disebut metode pengaturan tegangan lokal. Sebagai pemroses jaringan kota dapat dipertimbangkan bus untuk tegangan generator pembangkit listrik termal atau busbar bertegangan rendah dari gardu kabupaten atau gardu insersi dalam. Oleh karena itu, metode pengaturan tegangan mengikuti.
Pada tegangan generator dihasilkan secara otomatis dengan mengubah arus eksitasi generator. Penyimpangan dari tegangan nominal dalam ± 5% diperbolehkan. Di sisi tegangan rendah gardu induk regional, regulasi dilakukan dengan menggunakan transformator yang dikendalikan beban (OLTC), regulator linier (LR), dan kompensator sinkron (SK).
Untuk kebutuhan pelanggan yang berbeda, perangkat kontrol dapat digunakan bersama. Sistem seperti itu disebut regulasi tegangan kelompok terpusat.
Sebagai aturan, pengaturan balik dilakukan pada bus prosesor, yaitu pengaturan di mana selama jam-jam beban terbesar, ketika kehilangan tegangan dalam jaringan juga yang terbesar, tegangan naik, dan selama jam beban minimum, itu berkurang.
Transformer dengan sakelar beban memungkinkan rentang kontrol yang cukup besar hingga ± 10-12%, dan dalam beberapa kasus (transformator tipe TDN dengan tegangan lebih tinggi 110 kV hingga 16% pada 9 tahap regulasi Ada proyek untuk modulasi kontrol pada beban , tetapi harganya masih mahal dan digunakan dalam kasus luar biasa dengan persyaratan yang sangat tinggi.
Perubahan tingkat kehilangan tegangan pada elemen jaringan
Mengubah rugi tegangan pada elemen jaringan dapat dilakukan dengan mengubah resistansi rangkaian, misalnya mengubah penampang kabel dan kabel, mematikan atau menghidupkan jumlah saluran dan transformator yang terhubung paralel (lihat- Operasi paralel transformator).
Pilihan penampang kabel, seperti diketahui, dibuat berdasarkan kondisi pemanasan, kerapatan arus ekonomis dan kehilangan tegangan yang diizinkan, serta kondisi kekuatan mekanis. Perhitungan jaringan, terutama tegangan tinggi, berdasarkan kehilangan tegangan yang diijinkan, tidak selalu memberikan penyimpangan tegangan yang dinormalisasi untuk penerima listrik. itu sebabnya di PUE kerugian tidak dinormalisasi, tapi penyimpangan tegangan.
Resistansi jaringan dapat diubah dengan menghubungkan kapasitor secara seri (kompensasi kapasitif longitudinal).
Kompensasi kapasitif longitudinal disebut metode pengaturan tegangan di mana kapasitor statis dihubungkan secara seri di bagian setiap fase saluran untuk menghasilkan lonjakan tegangan.
Diketahui bahwa reaktansi total rangkaian listrik ditentukan oleh perbedaan antara resistansi induktif dan kapasitif.
Dengan mengubah nilai kapasitansi dari kapasitor yang disertakan dan, dengan demikian, nilai resistansi kapasitif, dimungkinkan untuk mendapatkan nilai yang berbeda dari kehilangan tegangan di saluran, yang setara dengan peningkatan tegangan yang sesuai di terminal. dari penerima listrik.
Koneksi seri kapasitor ke jaringan direkomendasikan untuk faktor daya rendah di jaringan overhead di mana kehilangan tegangan terutama ditentukan oleh komponen reaktifnya.
Kompensasi longitudinal sangat efektif dalam jaringan dengan fluktuasi beban yang tajam, karena aksinya sepenuhnya otomatis dan bergantung pada besarnya arus yang mengalir.
Juga harus diperhitungkan bahwa kompensasi kapasitif longitudinal menyebabkan peningkatan arus hubung singkat dalam jaringan dan dapat menyebabkan tegangan lebih resonansi, yang memerlukan pemeriksaan khusus.
Untuk tujuan kompensasi longitudinal, tidak perlu memasang kapasitor pengenal untuk tegangan operasi penuh jaringan, tetapi harus diisolasi dengan andal dari bumi.
Lihat juga di topik ini: Kompensasi longitudinal — makna fisik dan implementasi teknis
Perubahan nilai daya reaktif yang ditransmisikan
Daya reaktif dapat dihasilkan tidak hanya oleh generator pembangkit listrik, tetapi juga oleh kompensator sinkron dan motor listrik sinkron yang terlalu bersemangat, serta kapasitor statis yang terhubung secara paralel ke jaringan (kompensasi transversal).
Kekuatan perangkat kompensasi yang akan dipasang di jaringan ditentukan oleh keseimbangan daya reaktif di node tertentu dari sistem tenaga berdasarkan perhitungan teknis dan ekonomi.
Motor sinkron dan bank kapasitor, sedang sumber daya reaktif, dapat berdampak signifikan pada rezim tegangan di jaringan listrik. Dalam hal ini, pengaturan otomatis tegangan dan jaringan motor sinkron dapat dilakukan tanpa masalah.
Sebagai sumber daya reaktif di gardu induk regional yang besar, sering digunakan motor sinkron khusus konstruksi ringan, yang beroperasi dalam mode siaga. Mesin seperti itu disebut kompensator sinkron.
Yang paling luas dan industri memiliki rangkaian motor listrik SK, diproduksi untuk tegangan nominal 380 — 660 V, dirancang untuk operasi normal dengan faktor daya terdepan sama dengan 0,8.
Kompensator sinkron yang kuat biasanya dipasang di gardu induk regional, dan motor sinkron lebih sering digunakan untuk berbagai penggerak di industri (pompa bertenaga, kompresor).
Adanya kehilangan energi yang relatif besar pada motor sinkron membuatnya sulit untuk digunakan pada jaringan dengan beban kecil. Perhitungan menunjukkan bahwa dalam hal ini bank kapasitor statis lebih cocok. Pada prinsipnya, efek kapasitor kompensasi shunt pada level tegangan jaringan mirip dengan efek motor sinkron yang terlalu bersemangat.
Rincian lebih lanjut tentang kapasitor dijelaskan dalam artikel. Kapasitor statis untuk kompensasi daya reaktifdi mana mereka dianggap dalam hal perbaikan faktor daya.
Ada sejumlah skema untuk otomatisasi baterai kompensasi. Perangkat ini tersedia secara komersial lengkap dengan kapasitor. Salah satu diagram tersebut ditunjukkan di sini: Diagram pengkabelan bank kapasitor
Mengubah rasio transformasi transformator
Saat ini, transformator daya dengan tegangan hingga 35 kV diproduksi untuk dipasang di jaringan distribusi mematikan saklar untuk mengalihkan keran kontrol pada belitan primer Biasanya ada 4 cabang seperti itu, selain yang utama, yang memungkinkan untuk memperoleh lima rasio transformasi (langkah tegangan dari 0 hingga + 10%, pada cabang utama - + 5% ).
Penataan ulang keran adalah cara pengaturan termurah, tetapi memerlukan pemutusan trafo dari jaringan dan ini menyebabkan gangguan, meskipun jangka pendek, pada catu daya konsumen, oleh karena itu hanya digunakan untuk pengaturan tegangan musiman, mis. 1-2 kali setahun sebelum musim panas dan musim dingin.
Ada beberapa metode komputasi dan grafis untuk memilih rasio transformasi yang paling menguntungkan.
Mari kita pertimbangkan di sini hanya salah satu yang paling sederhana dan paling ilustratif. Prosedur perhitungannya adalah sebagai berikut:
1. Menurut PUE, penyimpangan voltase yang diizinkan diambil untuk pengguna tertentu (atau grup pengguna).
2. Bawa semua resistansi dari bagian rangkaian yang dipertimbangkan ke satu (lebih sering ke tegangan tinggi).
3. Mengetahui tegangan pada awal jaringan tegangan tinggi, kurangi dari itu total penurunan tegangan yang hilang ke konsumen untuk mode beban yang diperlukan.
Transformator daya dilengkapi dengan pengatur tegangan beban (OLTC)… Keuntungan mereka terletak pada kenyataan bahwa regulasi dilakukan tanpa memutuskan trafo dari jaringan. Ada sejumlah besar sirkuit dengan dan tanpa kontrol otomatis.
Peralihan dari satu tahap ke tahap lainnya dilakukan dengan remote control menggunakan penggerak listrik tanpa gangguan arus operasi di rangkaian belitan tegangan tinggi. Hal ini dicapai dengan menghubung singkat bagian pembatas arus yang diatur (tercekik).
Regulator otomatis sangat nyaman dan memungkinkan hingga 30 pergantian per hari.Regulator dipasang sedemikian rupa sehingga mereka memiliki apa yang disebut zona mati, yang harus berukuran 20 - 40% lebih besar dari langkah kontrol. Pada saat yang sama, mereka tidak boleh bereaksi terhadap perubahan tegangan jangka pendek yang disebabkan oleh korsleting jarak jauh, menghidupkan motor listrik besar, dll.
Direkomendasikan agar skema gardu induk dibangun sedemikian rupa sehingga konsumen dengan kurva beban yang homogen dan kurang lebih sama persyaratan kualitas tegangan.