Регулюваннянапругизміноюкоефіцієнтатрансформаціїтрансформаторів

Трансформатори й автотрансформаториможутьматипристроїрегулюваннянапруги:
1. Пристрій для переключеннявідгалужень обмотки привідключеномутрансформаторівідмережі - ПБЗ (переключення без збудження).
2. Пристрій для переключеннявідгалужень обмотки при роботі трансформатора в мережі - РПН (регулюванняпіднавантаженням).
Трансформатори з ПБЗ:
В даний час виготовляють ПБЗ з основним і чотирмадодатковимивідгалуженнями.
Принципова схема приведена на рис. 11. Основневідгалуженнямаєрівеньнапруги, якийдорівнюєномінальномузначенню. При використаннічотирьохдодатковихкоефіцієнттрансформаціїзмінюється. ПБЗ виконується на обмотцівищоїнапруги трансформатора.

Двообмотковітрансформатори з РПН:
Цітрансформаторимаютьспеціальнийпристрій для виконанняпереключень при роботі трансформатора з навантаженням. Цейпристріймаєзначнобільшевідгалужень. Відгалуженнявиконуються на боцівищоїнапруги по причинам:
- меншеIном обмотки;
- більшевитківосновної обмотки, щодозволяєзменшитидискретністьзмінинапругиприпереході з одного на іншевідгалуження;
- котушка з обмоткою ВН знаходитьсяближче до баку бонадягнута на котушку з обмоткою НН. Утакомуразіпростішевиконатипристрійщодорегулюваннянапруги трансформатора.
Обмотка вищоїнапругискладається з двохчастин - нерегульованої і регульованої. На регульованій є ряд відгалужень. Пристрійможе бути підключено до одного з відгалужень, але напругапідводиться і до основного (нульового) відгалуження. При використаннівідгалужень 1-2 магнітнийпотік у додатковихвідгалуженняхспрямований так само як і потік в основнійнерегульованійчастині обмотки (основна і додатковачастинивключенівідповідно) і коефіцієнттрансформації трансформатора більше. Тому щонапруга на повторнійобмотцідорівнює
,
то при збільшенніКтнапруганастороні НН зменшується.
При використаннівідгалужень 3-4 магнітнийпотік у додатковихвідгалуженняхспрямованийназустрічпотокові в основнійнерегульованійчастині обмотки (основна і додатковачастинивключенізустрічно) і коефіцієнттрансформації трансформатора зменшується, а значить напруга на боці НН зростає.
Відповідновключенівідгалуженняпозначають "+", а зустрічневключеннявідгалуженьпозначають "-". Наприклад: РПН 115± 9 Х 1.78 % / 11 кВозначає,що трансформатор має
- номінальнунапругу обмотки ВН Uвном = 115 кВ;
- номінальнунапругу обмотки НН Uнном = 11 кВ;
- "9" позитивнихвідгалужень, при використанніякихКт росте, а фактичнанапруга на стороні НН трансформатора зменшується;
- "9" негативнихвідгалужень, при використанніякихКтзменшується, а фактичнанапруганастороні НН трансформатора росте.
Реактор Р, контакти контактора К и перемикачі П знаходяться в баку трансформатора. Самий контактор знаходиться в окремому бачку з маслом прикріпленому до бака трансформатора.
Порядок переходу у відгалуження 0 на 1 (перемикачі П1 і П2 не маютьустроюгасіння дуги і не можутьрозриватиланцюгаізструмом; контактори К1 і К2 можутьгасити дугу і виконуватикомутаціїпіднавантаженням):
1. Відключають К1.
2. Переключають П1 (перемикач без струму) на 1 відгалуження.
3. Включають К1. По дією ЕРС витка обмотки в контурі П1, К1, реактор, К2, П2 виникаєзрівняльний струм. Значення струму визначається ЕРС витка обмотки й опором реактора. Реактор і потрібний для обмеженнязрівняльного струму.
4. Відключають К2.
5. Перекладають П2 на 1 відгалуження.
6. Включають К2.
Автотрансформатори
Автотрансформаториможутьмати:
- пристрійрегулюваннянапругивнейтралі, тобто з боку нульовоговиводу обмотки ВН (випускалисьпромисловістюраніше);
- пристрійрегулювання з боку лінійноговиводу обмотки СН (випускаються зараз).
На рис. 13 показано фазу А (три обмотки: вищоїнапруги ВН; середньоїнапруги СН; нижчоїнапруги НН) автотрансформатора, схема заміщення при наявності пристрою з боку нульовоговиводу обмотки ВН.

Цілком очевидно, що при переході з одного відгалуження на іншезмінюютьсякоефіцієнтитрансформації КАТ В-С і КАТ В-Н. Якщорозглянути, як змінюються Кат в-с і Кат в-н при позитивнійдобавцінапругипристроємрегулюваннявпорівнянні з номінальнимикоефіцієнтамитрансформації, то можназробитивисновок, що Кат в-с зменшиться, а Кат в-н збільшиться:

При негативнійдобавцінапругипристроєм - навпаки. Звідсивипливає,що при установці пристрою регулювання в нейтрали автотрансформатора відбуваєтьсянеузгодженерегулюваннянапруги на шинах обмоток СН і НН, тобто при підвищеннінапруги на шинах СН напруга на шинах НН знижується і навпаки. Але споживачі, якіпідключені до шин СН і НН, розташовані в приблизнооднімтериторіальномурайоні і іхнавантаженнязмінюютьсяподібно. Якщо росте споживанапотужність на стороні СН автотрансформатора, то росте споживанапотужність і настороні НН. Напругунеобхіднозбільшувати як на стороні СН, так і на стороні НН автотрансформатора, а зробитице неможна.
На рис. 14 показаний автотрансформатор і схема заміщення при наявностіустроїрегулювання з боку лінійноговиводу обмотки середньоїнапруги.
Кат в-с= var, а Кат в-н = const (не залежитьвідвідгалуження устрою регулювання). Звідсивипливає,що при установці пристрою з боку лінійноговиводу обмотки СН автотрансформатора можнарегулюватинапругутільки на стороні СН.
Якщо до обмотки НН автотрансформатора підключитинавантаження, то потрібновирішуватипитання з регулюваннямнапруги на стороні НН автотрансформатора. Звичайно для цієїцілівстановлюють ВДА.

Три обмотковітрансформатори
Можутьмати РПН із боку обмотки ВН і ПБВ із боку обмотки СН. У цьомувипадкукоефіцієнтитрансформаціїрівні:

де n, DU1 - відгалуження і добавка напруги РПН;
m, DU2 - відгалуження і добавка напруги ПБВ.
Вольтододатковіагрегати (вольтододатковітрансформаториаболінійнірегулятори).

Вольтододатковіагрегати (ВДА) складаються з послідовного трансформатора і живлячого трансформатора з РПН. За допомогою ВДА в ланцюгдії ЕРС основного трансформатора вводиться додаткова ЕРС, регульованапіднавантаженням по рівню, знаку і фазі. ВДА, у якого повторна обмотка послідовного трансформатора включається з боку нейтралиоднієї з обмоток основного трансформатора (у двообмотковихтрансформаторівв обмотку ВН, у триобмотковихтрансформаторів в обмотки ВН або СН) називаєтьсявольтододатковим трансформатором і використовуєтьсячастіше на електричнихстанціях.
ВДА щовключаються на виводиповторної обмотки трансформаторівабо на початку лініївід шин підстанціїназиваєтьсялінійним регулятором.
На рис. 15 показанісхемипідключення ВДА.

На рис. 15 прийнятіпозначення: Т1 - основний трансформатор; Т2 - послідовний (лінійний); Т3 - живлячий. ВДА складається з послідовного трансформатора і живлячоготрансформаторів. Первинна обмотка послідовного трансформатора включаєтьсяпослідовно в ланцюг. У нійстворюєтьсядодаткова ЕДС. Повторна обмотка послідовного трансформатора пов'язана з первинноюобмоткоюживлячого трансформатора. Повторна обмотка Т3 можевключатися на фазу А, лінійнінапруги АС, ВС і т.д. (рис. 16).

На рис. 17 показанівекторнідіаграминапругифази А при різноманітномувмиканнінапругиживлячого трансформатора ВДА. РПН послідовного трансформатора забезпечуєзміну добавки напруги DЕ, утворюваної ВДА. Різноманітневмиканняживлячого трансформатора Т3 забезпечує кут між вектором напругифази А и вектором добавки DЕ:

При підключенніживлячого трансформатора Т3 на фазу Азабезпечуєтьсяповздовжнєрегулюваннянапруги (рис. 17, а).
При підключенніживлячого трансформатора Т3 на лінійнунапругу В-С забезпечуєтьсяпоперечнерегулюваннянапруги (рис. 17, б).
При підключенні трансформатора Т3 на лінійнунапругу С-А повздошно-поперечнерегулюваннянапруги (рис. 17, в).

ВИСНОВКИ:
1. При регулюваннінапруги в електричних мережах основним є метод зустрічногорегулюваннянапруги. Суть методу полягає в підвищеннінапруги в центріживлення в режимімаксимальнихнавантажень і зниженнінапруги в центріживлення в режимімінімальнихнавантажень.
2. Основним способом регулюваннянапруги є регулювання за допомогоюкоефіцієнтівтрансформаціїтрансформаторів. При цьому автоматично не забезпечуютьсянайменшівтратиактивноїпотужності в мережі.
3. У найбільшіймірізнижуютьсявтратиактивноїпотужності в мережі при використанніпоперечноїкомпенсаціїреактивноїпотужності для регулюваннянапруги. При використанні в якості КП БК
- можезменшуватися запас стійкостівузла з навантаженням;
- посилюютьсяколиваннянапруги.
4. Використання УПК дозволяєзменшитиколиваннянапруги, викликанірізкозміннимнавантаженням. Втратиактивноїпотужності при цьомузменшуютьсянезначно.
5. Використання ВДА дозволяєреалізуватипоздовжньо - поперечнерегулюваннянапруги.

31Продольная и поперечня компенсации

Чтобы использовать свойства линий с полови­ной длины волны, возникла мысль о мерах по искусствен­ному удлинению существующих линий и «приближению» их

Рис. 5.3.3. Схема искусственного «укорачивания» линии

к длине Я/2. Такие линии называются компенсированными. Одновременно можно искусственно «уменьшать» длину существующих линий, как бы приближая их к нулю. Как же это можно сделать?Так как в (5.1.8) L является продольной индуктивностью, а С — поперечной емкостью, можно записать

=

Чтобы «удлинить» линию, т. е. увеличить Х_Л, надо увели­чить L_na или С_пп, т. е. в линию включить мощную продоль­ную индуктивность или мощную поперечную емкость. Это называет­ся продольной индуктивной или поперечной емкостной компенсацией соответственно (рис. 5.3.2, а, б).

Чтобы «укоротить» линию, т. е. уменьшить А,,, надо уменьшить L_B& или С_пп, т. е. в линию включить мощную продольную емкость или мощную поперечную индуктивность соответственно (рис. 5.3.3, а, б).

Индуктивности и емкости, устанавливаемые для настройки линии, очень дороги, так как должны быть рассчитаны на значительные мощности. Одновременно компенсирован­ные линии связаны с большими трудностями отбора мощно­сти и др.

32. Выбор сечений проводов и жил кабелей по условиям нагревания

Этот метод применяется в сетях, где главным критерием является пожарная безопасность: для внутренней электропроводки, во внутризаводских сетях напряжением до 1000В. В соответствие с ПУЭ по допустимому току можно выбирать сборные шины подстанций, кабели напряжением 0,4 кВ и кабели 6-10 кВ.

При выборе сечений по нагреву определяют наибольший ток I_нб, исходя из нормального или послеаварийного режимов. Затем находят допустимый расчетный ток для тех условий охлаждения и режимов, в которых будут работать выбираемые провода или кабели:

,

(6.32)

где	aQ - коэффициент, учитывающий отличие температуры окружающей среды от стандартной;
	an – коэффициент, учитывающий количество параллельно проложенных кабелей.

Далее в справочных таблицах выбирают такое сечение с допустимым током I_доп, при котором выполнялось бы условие:

.

(6.33)

Часто в распределительных сетях работают аппараты с повторно-кратковременными нагрузками (сварочные аппараты, подъемники), графики нагрузки которых соответствуют изображенным на рис. 6.5.

	I tвкл t Iдоп tц
	Рис. 6.5. График работы повторно-кратковременной нагрузки

При выборе сечений для питания такой нагрузки в формулу (6.32) вводится поправочный коэффициент:

		,	(6.34)
	где	Кпв – коэффициент учета повторно-кратковременной нагрузки.
	,	(6.35)
здесь	ПВ – продолжительность включения; определяется как отношение времени включения tвкл к времени цикла tц (см.рис.6.3):
	.	(6.36)