Регулирование напряжения на электростанциях и подстанциях (12В)

Основное назначение генераторов электростанций – выдача в электри­ческую сеть заданного значения активной мощности. Кроме этого, генера­торы являются источниками реактивной мощности в электроэнергетической системе. Изменение выдаваемой генератором реактивной мощности и изме­нение напряжения на его выходе осуществляется за счет регулирования тока возбуждения генератора. Не меняя активную мощность генератора, можно изме­нять напряжение только в пределах .

Увеличение регулировочного диапазона по напряжению потребует уве­личения тока возбуждения и, следовательно, увеличения выдаваемой генера­тором реактивной мощности. При номинальной загрузке генератора полной мощностью и увеличении выдаваемой генератором реактивной мощности его активную мощность необходимо снизить во избежание перегрузки генера­тора. Последнее условие противоречит основному назначению генераторов – выдавать заданную активную мощность.

Повышающие трансформаторы на электростанциях или вообще не имеют регулировочного диапазона по напряжению (при высшем номиналь­ном напряжении более 200кВ), или этот диапазон ограничен пределами .

Реальные потери напряжения в электрических сетях значительно больше диапазона регулирования напряжения генераторам и повышающими транс­форматорами электростанций. Потери напряжения в линиях электропередач зависят от их протяженности, нагрузки и номинального напряжения и могут достигать 10% в сети одного напряжения. Такой же порядок имеют потери напряжения при каждой трансформации.

От электростанции до потребителей электроэнергия проходит от трех до пяти ступеней трансформации напряжения. Нетрудно оценить суммарную потерю напряжения, которая может превысить 50%.

Следовательно, регулирование напряжения за счет генераторов и трансформаторов электростанций явно недостаточно для покрытия потерь напряжения в электрической сети. Поэтому генераторы и трансформаторы электростанций являются лишь вспомогательном средством регулирования напряжения в электрической сети.

Генераторы могут служить основным средством регулирования напря­жения лишь для потребителей, получающих питание непосредственно с шин генераторного напряжения. В этом случае на шинах изолированно работаю­щих электростанций промышленных предприятий осуществляется встречное регу­лирование напряжения. Изменением тока возбуждения ге­нераторов по­вышают напряжение в часы максимума на­грузок и снижают в часы мини­мума.

Для регулирования напряжения в электрической сети используются трансформаторы и автотрансформаторы понижающих подстанций, снабжен­ные устройствами регулирования напряжения под нагрузкой и другие раз­личные средства, которые рассматриваются ниже.