産業用ネットワークの電圧調整装置

電圧調整の手段とその電源システム内での配置を選択するには、個々のセクションを介して伝送される電力、これらのセクションの技術的パラメーター、相互接続を考慮して、さまざまなポイントでの電圧レベルを特定する必要があります。線路の断面、変圧器の電力、リアクトルの種類など。規制は技術的な基準だけでなく、経済的な基準にも基づいています。

産業企業の電源システムにおける電圧調整の主な技術的手段は次のとおりです。

• 負荷制御装置付き電源変圧器 (OLTC)、

• 負荷調整機能付き昇圧変圧器、

• 縦方向および横方向に接続されたコンデンサバンク、励磁電流の自動調整を備えた同期モーター、

• 無効電力の静的電源、

• ほとんどの大規模な工業プラントで見られるローカル発電所の発電機。

図では。図1は、産業企業の配電ネットワークにおける集中電圧調整の図を示しています。負荷下の自動電圧調整装置を備えた変圧器によって実行されます。変圧器は、企業の主な降圧変電所（GPP）に設置されています。企業。トランスフォーマーと ロードスイッチ、自動負荷電圧調整 (AVR) ユニットが装備されています。

米。 1. 産業企業の配電ネットワークにおける集中電圧調整のためのスキーム

場合によっては、集中的な電圧調整では不十分であることが判明します。したがって、電圧偏差に敏感な受電器の場合、配電網の昇圧変圧器または個別の電圧安定器に設置されます。

配電ネットワークの動作中の変圧器である変圧器T1〜TZ（図1を参照）は、原則として負荷電圧を調整するための装置を持たず、電源の分岐を切り替えることができる励起なしのPBV型制御装置が装備されています。変圧器がネットワークから切断されたとき。これらのデバイスは通常、季節的な電圧調整に使用されます。

産業企業のネットワークの電圧レジームを改善する重要な要素は次のとおりです。 無効電力補償装置 — 横方向および縦方向に接続されたコンデンサバッテリー。直列コンデンサ（UPC）を設置することにより、ラインの誘導抵抗と電圧損失を低減することができます。UPK の場合、コンデンサ xk の容量性抵抗とライン xl の誘導性抵抗の比は補償パーセンテージと呼ばれます: C = (xc / chl) x 100 [%]。

UPC デバイスは、負荷電流の大きさと位相に応じて、ネットワーク内の電圧をパラメトリックに調整します。実際には、ラインリアクタンス (C < 100%) の部分的な補償のみが使用されます。

突然の負荷変化や緊急モードではサージが発生する可能性があるため、完全に補償されます。この点で、C の値が大きい場合、UPK デバイスにはバッテリーの一部をバイパスするスイッチが装備されている必要があります。

電源システムに関しては、バッテリーセクションの一部をサイリスタスイッチで分流したCCPが開発されており、これにより産業企業の電源システムにおけるCCPの範囲が拡大されます。

ネットワークと並列に接続されたコンデンサは、ネットワーク損失を低減すると同時に x 個の無効電力と電圧を生成します。同様のバッテリーによって生成される無効電力 - 横方向補償デバイス、Qk = U22πfC。したがって、交差接続されたコンデンサのバンクによって供給される無効電力は、その端子間の電圧に大きく依存します。

コンデンサの電力を選択するときは、能動負荷の計算値における基準に対応する電圧偏差を確保する必要性に基づいています。電圧偏差は、コンデンサのスイッチをオンにする前後の線形損失の差によって決まります。

ここで、P1、Q2、P2、Q2 は、コンデンサ、rs、xc - ネットワーク抵抗の設置前後に回線上で伝送される有効電力と無効電力です。

線路に沿って伝送される有効電力の不変性 (P1 = P2) を考慮すると、次のようになります。

コンデンサバンクをネットワークに並列に接続することによる調整効果は xc に比例します。つまり、ラインの終端でのユーザーの電圧上昇は、その始点よりも大きくなります。

産業企業の配電ネットワークにおける電圧調整の主な手段は、負荷制御される変圧器です。このような変圧器の制御タップは高圧巻線にあります。スイッチは通常、磁気回路を備えた一般的なタンク内に配置され、電気モーターによって駆動されます。アクチュエータにはリミット スイッチが装備されており、スイッチがリミット位置に達すると電気回路を開いてモーターに電力を供給します。

図では。図２のａは、８つの位置と±１０％の調整深さを有するＲＮＴ－９タイプのマルチレベルスイッチの図を示す。ステージ間の移行は、リアクターに隣接するステージを操作することによって行われます。

米。 2. 電源変圧器のスイッチングデバイス: a — RNT タイプのスイッチ、R — リアクトル、RO — 巻線の調整部分、PC — スイッチの可動接点、b — RNTA タイプのスイッチ、TC — 電流制限抵抗、粗調整用のPGRスイッチ、PTR — 微調整スイッチ

ネイティブ業界では、それぞれ 1.5% ずつ小さい調整ステップでアクティブな電流制限抵抗を備えた RNTA シリーズ スイッチも製造しています。図に示されています。図２ｂに示すように、ＲＮＴＡスイッチは７つの微調整ステップ（ＰＴＲ）と１つの粗調整ステップ（ＰＧＲ）を有する。

現在、電気業界では、産業用ネットワークでの高速電圧調整を可能にする電源変圧器用の静的スイッチも製造しています。

図では。図 3 は、電気業界で使用されている電源変圧器切断システムの 1 つである「スルー抵抗」スイッチを示しています。

この図は、バイポーラ グループ VS1 ～ VS8 によって出力端子に接続された 8 つのタップを持つトランスの制御領域を示しています。これらのグループに加えて、電流制限器 R と直列に接続されたバイポーラ サイリスタ スイッチング グループがあります。

米。 3. 電流リミッタ付きスタティックスイッチ

スイッチの動作原理は次のとおりです。タップからタップに切り替えるとき、セクションの短絡または開回路を回避するために、抵抗器を使用してタップに電流を転送することにより、出力バイポーラグループが完全に消滅します。 、その後、電流が必要な蛇口に転送されます。たとえば、蛇口 VS3 から VS4 に切り替えると、次のサイクルが発生します。VS がオンになります。

このセクションの短絡電流は電流制限抵抗 R によって制限され、サイリスタ VS3 はオフ、VS4 はオン、サイリスタ VS はオフになります。他の整流も同様に行われます。バイポーラ サイリスタ グループ VS10 および VS11 は規制ゾーンを逆転します。スイッチには強化されたサイリスタ ブロック VS9 があり、レギュレータのゼロ位置を実現します。

このスイッチの特徴は、変圧器がアイドル状態でオンになっている間に VS9 に制御コマンドを発行する自動制御ユニット (ACU) の存在です。BAU はしばらく動作しますが、変圧器自体がスイッチ制御システムの電源として機能するため、サイリスタ グループ VS1 ～ VS11 および VS に電力を供給する電源がモードに入る必要があります。