Măsuri și mijloace tehnice pentru îmbunătățirea calității energiei electrice

Măsuri și mijloace tehnice pentru îmbunătățirea calității energiei electrice
Pentru a menține abaterile și fluctuațiile de tensiune în limitele corespunzătoare normelor, este necesară reglarea tensiunii.

Reglarea tensiunii se referă la procesul de schimbare a nivelelor de tensiune la punctele caracteristice ale sistemului de alimentare cu energie prin mijloace tehnice speciale, care se efectuează automat în conformitate cu o lege predeterminată. Legea de reglementare a tensiunii în centralele de putere (CPU) determină organizația de alimentare, dacă este posibil, ținând seama de interesele majorității consumatorilor conectați la acest procesor.







Pentru a asigura modul de tensiune necesar la bornele receptoarelor de putere, se folosesc următoarele metode de reglare a tensiunii: pe autobuze ale centralelor electrice și stațiilor electrice (CPU), pe linii de ieșire, în comun și suplimentare.

Prin reglarea tensiunii de la autobuze CPU oferă așa-numitul regulament contra-tensiune. Sub contra reglare a tensiunii înțeleg creștere de tensiune de până la 5 - 8% din cele nominale mai mari modul încărcările și scăderea tensiunii nominale (sau mai jos), în cel mai mic modul de încărcare, la o variație liniară în funcție de sarcină.

Reglarea se face prin modificarea raportului transformator al transformatorului de alimentare. În acest scop, transformatoarele sunt echipate cu mijloace pentru reglarea tensiunii sub sarcină (RPN). Transformatoarele cu comutatoare de sarcină asigură reglarea tensiunii în intervalul de la ± 10 până la ± 16%, cu o rezoluție de 1,25-2,5%. Transformatoarele de tensiune 6 - 20 / 0.4 kV sunt echipate cu dispozitive pentru reglarea PWR (comutare fără excitație) cu un interval de ± 5% și o treaptă de control de ± 2,5% (Tabelul 1).

Tabelul 1. Supresoare de tensiune ale transformatoarelor 6 - 20 / 0.4 kV cu WSP

Măsuri și mijloace tehnice pentru îmbunătățirea calității energiei electrice

Alegerea corectă a raportului transformatorului cu un transformator (de exemplu, cu reglaj sezonier) asigură, pe cât posibil, cel mai bun mod de stres atunci când se schimbă sarcina.

Scopul aplicării acestei sau acelei metode de reglare a tensiunii este determinat de condițiile locale, în funcție de întinderea rețelei și a circuitului său, de rezerva de putere reactivă și așa mai departe.

Indicatorul de tensiune depinde de abaterea de tensiune în rețea depinde de pierderile de rezistență ale rețelei și a sarcinii. schimbarea Practic rețeaua de rezistențe asociate cu o schimbare de stres în aceasta atunci când selectează secțiuni de sârmă și cabluri miezuri cu variațiile de tensiune la receptorul de alimentare (la pierderea admisibilă de tensiune), și, de asemenea, atunci când se aplică conexiunea serie de condensatoare în liniile de aer (compensare de instalare longitudinală - CPC).

Condensatoarele conectate în serie compensează partea rezistenței inductive a liniei, reducând astfel componenta reactivă în linie și creând un anumit tip de aditiv de tensiune în rețea, în funcție de sarcină.

Includerea succesivă a condensatoarelor este recomandabilă numai la o putere semnificativă de încărcare reactivă (tg > 0,75-1,0). Dacă factorul de putere reactivă este aproape de zero, pierderile de tensiune de rețea sunt determinate în principal de rezistența activă și puterea activă. În aceste cazuri, compensarea rezistenței inductive este impracticabilă.

Utilizarea CPC este foarte eficientă pentru fluctuațiile bruște ale sarcinii, deoarece efectul de reglare al condensatoarelor (valoarea aditivului de tensiune) este proporțional cu curentul de sarcină și se schimbă automat practic fără inerție. Prin urmare, conexiunea serie de condensatoare ar trebui să fie utilizate în liniile aeriene de 35 kV și de încărcare rezkoperemennye de alimentare mai mici, cu un factor de putere relativ scăzută. Ele sunt, de asemenea, utilizate în rețele industriale cu sarcini foarte diferite.

Prin reducerea pierderilor de tensiune și, prin urmare, o creștere a tensiunii la capătul liniei, în plus față de rețeaua sa discutat mai sus, pentru a reduce măsurile de rezistență conduc măsurile de modificare a sarcinii de rețea, în special reactive. Acest lucru poate fi realizat prin aplicarea instalației de compensare transversală (baterii de condensatoare de incluziune în întreaga sarcină) și surse rapide a puterii reactive (GIR) îndeplinește modificările graficului actual de putere reactive.

Pentru a îmbunătăți modul de tensiune în rețea, reduce abaterile și fluctuațiile de tensiune, este posibil să se utilizeze motoare sincrone puternice cu control automat al excitației.

Pentru a îmbunătăți astfel de indicatori ai calității energiei electrice, este recomandabil să conectați receptoare electrice distorsionante la punctele sistemului cu cele mai mari valori ale puterii de scurtcircuit. Iar utilizarea mijloacelor de limitare a curenților de scurtcircuit în rețele care conțin sarcini specifice ar trebui efectuată numai în limitele necesare pentru a asigura funcționarea fiabilă a dispozitivelor de comutare și a echipamentelor electrice.

Principalele modalități de a reduce influența tensiunii non-sinusoidale. Printre mijloacele tehnice utilizate: Aparat de filtrare: comutator paralel cu sarcină în bandă îngustă filtre rezonante, filtru dispozitive (PKU), dispozitivul filtrosimmetriruyuschih (FSE), MRI care conține PKU, echipamente speciale se caracterizează printr-un nivel redus de generare de armonici superioare, „non-satureze“ Transformatoare, convertoare multifazice îmbunătățirea performanței energetice.







În Fig. 1a prezintă schema filtrului pasiv transversal (paralel) al armonicilor mai înalte. Elementul de filtrare este un circuit al inductanței și al capacității conectate inductiv, reglate la frecvența unei armonici particulare.

Măsuri și mijloace tehnice pentru îmbunătățirea calității energiei electrice

Fig. 1. Scheme de filtre armonice: A - pasiv, b - un filtru activ (AF) ca o sursă de tensiune, o - AF ca o sursă de curent, VI - convertor Valve, F5, F7 - unități de filtrare, respectiv, la 5 și 7 armonic, u c - tensiunea de alimentare, u AF - AF tensiune, u n - tensiunea de sarcină, I s - curentul de alimentare, I Af - curentul generat de AF, I n - curentul de sarcină

Rezistența legăturii filtrului la curenții armonicilor mai mari este Xpn = X Ln-X c / n. unde XL, Xc sunt rezistențele reactoarelor și a băncilor de condensatori la curentul frecvenței industriale și n este numărul componentei armonice.

Pe măsură ce crește frecvența, reactanța inductivă a reactorului crește proporțional, iar bancul condensatorului scade proporțional invers proporțional cu numărul de armonici. La frecvența uneia dintre armonici, reactanța inductivă a reactorului devine egală cu rezistența capacitivă a băncii de condensatori și apare o resonanță de tensiune în circuitul legăturii filtrului. În acest caz, rezistența elementului de filtrare n la curentul de frecvență de rezonanță este zero și evită sistemul electric la această frecvență. număr Yar armonici ale frecvenței de rezonanță se calculează cu formula:

Filtrul ideal pentru filtre complet curenții armonici, frecvența la care setul unităților sale. Cu toate acestea, în practică, prezența rezistențelor reactoarelor și a bateriilor de condensatoare și reglarea incorectă a unităților de filtrare duce la armonici de filtrare incomplete. Filtrul paralel constă dintr-o serie de link-uri, fiecare dintre care este acordat la frecvența de rezonanță pentru o anumită armonică.

Numărul de link-uri din filtru poate fi oricare. În practică, filtrele utilizate în mod obișnuit compus din două sau patru unități reglate la frecvența de 5, 7, 11, 13, 23 si 25 armonici. Filtrele transversale sunt conectate atât în ​​locurile de origine ale armonicilor superioare cât și în punctele de amplificare a acestora. Un filtru transversal este atât o sursă de putere reactivă, cât și un mijloc de compensare a sarcinilor reactive.

Parametrii filtrelor sunt selectați astfel încât legăturile să fie reglate în rezonanță cu frecvențele armonicelor filtrate, iar capacitățile lor permit generarea puterii reactive necesare la frecvența industrială. În unele cazuri, compensarea puterii reactive în paralel cu filtrul include o baterie de condensatori. Un astfel de dispozitiv este numit filtru de compensare (PKU). Dispozitivele de compensare a filtrului îndeplinesc atât funcția armonicilor de filtrare, cât și funcția de compensare a puterii reactive.

În plus față de filtrele pasive cu bandă îngustă, filtrele active (AF) sunt de asemenea utilizate astăzi. Filtrul activ este un convertor AC-DC cu stocare capacitivă sau inductivă a energiei electrice pe partea DC, care formează o anumită valoare de tensiune sau curent prin metoda modulației pulsului. În componența sa, cheile de alimentare integrate, conectate prin scheme tipice. Conectarea AF la rețea ca sursă de tensiune este prezentată în Fig. 1b, sursa de curent este prezentată în Fig. 1, c.

Reducerea dezechilibru sistematic în rețeaua de joasă tensiune se realizează alocarea rațională a încărcăturilor între o singură fază cu faze, astfel încât rezistența acestor sarcini au fost aproximativ egale. Dacă dezechilibrul de tensiune nu poate fi redusă prin soluții de circuit, se utilizează un dispozitiv special: incluziune asimetrică baterii de condensatoare (Figura 2) sau un circuit de echilibrare (Fig 3) de sarcini monofazate..

Măsuri și mijloace tehnice pentru îmbunătățirea calității energiei electrice

Fig. 2. Dispozitiv simetric cu banc de condensatori

Măsuri și mijloace tehnice pentru îmbunătățirea calității energiei electrice

Fig. 3. Schema specială a dispozitivului de echilibrare

Dacă asimetria se modifică în conformitate cu legea probabilității, apoi pentru ao reduce, se folosesc dispozitive de echilibrare automată, schema uneia dintre acestea fiind arătată în Fig. 4. Dispozitivele simetrice ajustabile sunt costisitoare și complexe, utilizarea lor generează noi probleme (în special tensiunea non-sinusoidală). Prin urmare, nu există nicio experiență pozitivă cu privire la utilizarea dispozitivelor de echilibrare în Rusia.

Măsuri și mijloace tehnice pentru îmbunătățirea calității energiei electrice

Fig. 4. Schema tipică a dispozitivului de echilibrare

Întreruptoarele de supratensiune sunt folosite pentru a proteja împotriva supratensiunilor. Datorită unei reduceri de scurtă durată și a unor tensiuni de tensiune, pot fi utilizate compensatoare dinamice de distorsiune a tensiunii (DKKN). care rezolvă multe probleme de calitate a energiei, inclusiv scurgeri (inclusiv impulsuri) și supratensiuni de tensiune.

Principalele avantaje ale DKIN:

nu baterii și toate problemele asociate cu acestea,

timpul de răspuns la scurtcircuitul de curent de 2 ms,

eficiența dispozitivului DKIN este mai mare de 99% la o sarcină de 50% și mai mult de 98,8% la o încărcare de 100%

consum redus de energie și costuri de operare scăzute,

compensarea componentelor armonice, pâlpâirea,

forma sinusoidală a tensiunii de ieșire,

protecția împotriva tuturor tipurilor de scurtcircuit,

Reducerea efectelor negative asupra rețelei din sarcinile specifice receptorului de alimentare (cilindru cu caracteristici neliniare volt-ampere, asimetrică) este realizată prin divizarea normalizare a puterii și specifice și sarcini „calm“.

Pe lângă izolarea unei intrări separate pentru sarcini specifice, sunt posibile alte soluții pentru construirea rațională a schemelor de alimentare cu energie:

Circuit Quad principal pas în jos stație la o tensiune de 6-10 kV transformatoare cu înfășurări secundare despicate și reactoare gemene pentru a separa produsele alimentare „bun“ și o sarcină specifică,

transferul transformatoarelor din stația principală descrescător (GPP) la funcționarea paralelă prin includerea unui întrerupător de secțiune cu o tensiune de 6-10 kV, atunci când acest lucru este permis pentru curenții de scurtcircuit. Această activitate poate fi aplicată temporar, de exemplu, în perioadele de pornire a motoarelor mari,

Implementarea sarcinii de iluminat separat în rețelele de distribuție a magazinelor de la variabila puternică a puterii (de exemplu, din unitățile de sudare).







Trimiteți-le prietenilor: