受電器の電圧調整の方法および手段

受電器の電圧偏差の所定の値を提供するために、次の方法が使用されます。

1. エネルギーセンターのバスの電圧の調整。

2. ネットワーク要素の電圧損失量の変化。

3. 送電無効電力の値の変化。

4. 変圧器の変圧比を変更する。

パワーセンターバスバーの電圧調整

電源センター (CPU) での電圧調整は、CPU に接続されたネットワーク全体の電圧の変化につながり、集中型と呼ばれます。残りの調整方法は、特定の領域の電圧を変更し、ローカル電圧調整方法と呼ばれます。都市ネットワークのプロセッサーとして考えることができます。 火力発電所の発電機電圧用バス または地区変電所または深挿入変電所の低電圧母線。したがって、電圧調整方法は次のとおりです。

発電機電圧では、発電機の励磁電流を変更することによって自動的に生成されます。公称電圧からの偏差は ± 5% 以内が許容されます。地域変電所の低電圧側では、負荷制御変圧器 (OLTC)、リニア レギュレータ (LR)、および同期補償器 (SK) を使用して調整が行われます。

さまざまな顧客の要件に応じて、制御デバイスを組み合わせて使用​​できます。このようなシステムはと呼ばれます 集中グループ電圧調整.

原則として、逆調整はプロセッサバス上で実行されます。つまり、ネットワーク内の電圧損失も最大となる最大負荷の時間帯に電圧が上昇し、その時間帯に電圧が上昇するような調整です。最小負荷の場合、減少します。

負荷スイッチを備えた変圧器では、± 10 ～ 12% までのかなり広い制御範囲が可能であり、場合によっては (110 kV の高電圧を備えた TDN タイプの変圧器では、9 段階の調整で最大 16% まで) 変調するプロジェクトがあります。負荷時の制御は可能ですが、依然として高価であり、特に高い要件を持つ例外的な場合に使用されます。

ネットワーク要素の電圧損失度の変化

ネットワーク要素の電圧損失の変更は、回路の抵抗を変更することによって行うことができます。たとえば、ワイヤやケーブルの断面積を変更したり、並列接続された線路や変圧器の数をオフにしたりオンにしたりすることができます。 変圧器の並列運転).

知られているように、ワイヤの断面の選択は、加熱条件、経済的な電流密度および許容電圧損失、ならびに機械的強度条件に基づいて行われる。許容電圧損失に基づいたネットワーク、特に高電圧の計算では、受電装置の正規化された電圧偏差が常に提供されるわけではありません。それが理由です PUEで 損失は​​正規化されていませんが、 電圧偏差.

ネットワーク抵抗は、コンデンサを直列に接続することで変更できます (縦方向容量補償)。

縦方向容量補償は電圧調整の方法と呼ばれ、静電コンデンサが線路の各相のセクションに直列に接続されて電圧スパイクを生成します。

電気回路の合計リアクタンスは、誘導抵抗と容量抵抗の差によって決まることが知られています。

含まれているコンデンサの静電容量の値、およびそれに応じて容量性抵抗の値を変更することにより、対応する端子の電圧増加に相当する、ライン内の電圧損失のさまざまな値を取得することができます。電気受信機の。

電圧損失が主に無効成分によって決まる架空ネットワークで力率が低い場合は、ネットワークへのコンデンサの直列接続が推奨されます。

縦方向補償は、その動作が完全に自動で、流れる電流の大きさに依存するため、負荷が急激に変動するネットワークで特に効果的です。

また、縦方向の容量補償はネットワーク内の短絡電流の増加につながり、共振過電圧を引き起こす可能性があるため、特別なチェックが必要であることも考慮する必要があります。

縦方向の補償を目的として、ネットワークの全動作電圧に対応する定格のコンデンサを取り付ける必要はありませんが、アースから確実に絶縁する必要があります。

このトピックについては、以下も参照してください。 縦方向の補償 — 物理的意味と技術的実装

送電無効電力値​​の変化

無効電力は、発電所の発電機だけでなく、同期補償器や過励磁された同期電動機、さらにネットワークに並列に接続された静電コンデンサによっても生成されます (横方向補償)。

ネットワークに設置される補償装置の電力は、技術的および経済的な計算に基づいて、電力システムの特定のノードの無効電力バランスによって決定されます。

同期モーターとコンデンサーバンク、 無効電源、電気ネットワークの電圧体制に大きな影響を与える可能性があります。この場合、同期モーターの電圧とネットワークの自動調整は問題なく実行できます。

地域の大規模な変電所の無効電力源として、アイドルモードで動作する軽量構造の特殊な同期モーターがよく使用されます。このようなエンジンはこう呼ばれます 同期補償器.

業界で最も普及している電気モーター SK シリーズは、公称電圧 380 ～ 660 V で製造され、0.8 に等しい先行力率で通常動作するように設計されています。

強力な同期補償器は通常、地域の変電所に設置され、同期モーターは産業界のさまざまな駆動装置 (強力なポンプ、コンプレッサー) によく使用されます。

同期モーターには比較的大きなエネルギー損失が存在するため、負荷が小さいネットワークで同期モーターを使用することが困難になります。計算によれば、この場合には静的コンデンサバンクの方が適していることがわかります。原理的には、ネットワーク電圧レベルに対するシャント補償コンデンサの影響は、過励磁された同期モータの影響と同様です。

コンデンサの詳細については、記事で説明しています。 無効電力補償用静電コンデンサここでは力率改善の観点から検討します。

補償バッテリーを自動化するためのスキームは数多くあります。これらのデバイスは、コンデンサを備えた状態で市販されています。そのような図の 1 つをここに示します。 コンデンサバンク配線図

変圧器の変圧比を変更する

現在、配電網に設置するために最大 35 kV の電圧の変圧器が製造されています。 スイッチをオフにする 一次巻線の制御タップを切り替えるためのもので、通常、主分岐に加えてこのような分岐が 4 つあり、5 つの変圧比を得ることができます (0 ～ + 10% の電圧ステップ、主分岐では - + 5%) ）。

タップを再配置するのは最も安価な調整方法ですが、変圧器をネットワークから切り離す必要があり、これにより短期間とはいえ消費者の電源供給が中断されるため、季節的な電圧調整にのみ使用されます。夏と冬の季節の前に年に1〜2回。

最も有利な変換率を選択するための計算的およびグラフィカルな方法がいくつかあります。

ここでは、最も単純で最も具体的なものの 1 つだけを考えてみましょう。計算手順は次のとおりです。

1. PUE によれば、許容電圧偏差は特定のユーザー (またはユーザーのグループ) に対して求められます。

2. 回路の対象セクションのすべての抵抗を 1 つの電圧 (多くの場合は高い電圧) にします。

3. 高電圧ネットワークの開始時の電圧がわかっているので、そこから、必要な負荷モードでの消費者への合計の減少した電圧損失を差し引きます。

電源トランス搭載 負荷時電圧レギュレータ (OLTC)... その利点は、変圧器をネットワークから切断せずに調整が実行されるという事実にあります。自動制御を備えた回路と備えていない回路が多数あります。

あるステージから別のステージへの移行は、高電圧巻線回路の動作電流を中断することなく、電気駆動装置を使用した遠隔制御によって実行されます。これは、調整された電流制限セクション (チョーク) を短絡することによって実現されます。

自動調整器は非常に便利で、1日あたり最大30回の切り替えが可能です。レギュレータは、制御ステップより 20 ～ 40% 大きい、いわゆるデッド ゾーンを持つように設定されます。同時に、遠隔短絡や大型電気モーターの始動などによって引き起こされる短期間の電圧変化に反応してはなりません。

変電所の計画は、需要家が均一な負荷曲線を持ち、ほぼ同じになるように構築することをお勧めします。 電圧品質要件.