طرق ووسائل تنظيم الجهد للمستقبلات الكهربائية

من أجل توفير بعض القيم المحددة مسبقًا لانحرافات الجهد لأجهزة الاستقبال الكهربائية ، يتم استخدام الطرق التالية:

1. تنظيم الجهد في حافلات مركز الطاقة.

2. التغيير في مقدار فقدان الجهد في عناصر الشبكة ؛

3. تغيير في قيمة القدرة التفاعلية المرسلة.

4. تغيير نسبة التحول من المحولات.

تنظيم الجهد على قضبان مركز الطاقة

يؤدي تنظيم الجهد في مركز إمداد الطاقة (CPU) إلى تغييرات الجهد في الشبكة بالكامل المتصلة بوحدة المعالجة المركزية ويسمى مركزية ، وتغير بقية طرق التنظيم الجهد في منطقة معينة وتسمى طرق تنظيم الجهد المحلي. كمعالج لشبكات المدينة يمكن اعتباره حافلات جهد المولد لمحطة الطاقة الحرارية أو قضبان التوصيل ذات الجهد المنخفض للمحطات الفرعية للمنطقة أو المحطات الفرعية للإدخال العميق. لذلك ، تتبع طرق تنظيم الجهد.

عند جهد المولد ، يتم إنتاجه تلقائيًا عن طريق تغيير تيار الإثارة للمولدات. يسمح بالانحرافات عن الجهد الاسمي في حدود ± 5٪. على جانب الجهد المنخفض للمحطات الفرعية الإقليمية ، يتم التنظيم باستخدام المحولات التي يتم التحكم فيها بالحمل (OLTC) ، والمنظمات الخطية (LRs) والمعوضات المتزامنة (SKs).

لمتطلبات العملاء المختلفة ، يمكن استخدام أجهزة التحكم معًا. تسمى هذه الأنظمة تنظيم جهد المجموعة المركزي.

كقاعدة عامة ، يتم إجراء التنظيم المضاد على حافلات المعالج ، أي التنظيم الذي يتم فيه خلال ساعات الأحمال الأكبر ، عندما تكون خسائر الجهد في الشبكة هي الأكبر أيضًا ، يرتفع الجهد ، وخلال الساعة من الحد الأدنى للأحمال ، ينخفض.

تسمح المحولات المزودة بمفاتيح الحمل بنطاق تحكم كبير إلى حد ما يصل إلى ± 10-12٪ ، وفي بعض الحالات (محولات من نوع TDN بجهد أعلى من 110 كيلو فولت حتى 16٪ في 9 مراحل من التنظيم. التحكم في الحمل ، لكنها لا تزال باهظة الثمن وتستخدم في حالات استثنائية ذات متطلبات عالية بشكل خاص.

التغيير في درجة فقدان الجهد في عناصر الشبكة

يمكن تغيير فقدان الجهد في عناصر الشبكة عن طريق تغيير مقاومة الدائرة ، على سبيل المثال ، تغيير المقطع العرضي للأسلاك والكابلات ، أو إيقاف تشغيل عدد الخطوط والمحولات المتصلة المتوازية أو تشغيلها (انظر- التشغيل المتوازي للمحولات).

يتم اختيار المقاطع العرضية للأسلاك ، كما هو معروف ، على أساس ظروف التسخين وكثافة التيار الاقتصادي وفقدان الجهد المسموح به ، فضلاً عن ظروف القوة الميكانيكية. لا يوفر حساب الشبكة ، وخاصة الجهد العالي ، بناءً على فقدان الجهد المسموح به ، دائمًا انحرافات جهد طبيعية لأجهزة الاستقبال الكهربائية. لهذا في PUE لا يتم تطبيع الخسائر ، ولكن انحرافات الجهد.

يمكن تغيير مقاومة الشبكة عن طريق توصيل المكثفات بالتسلسل (التعويض السعوي الطولي).

يُطلق على التعويض السعوي الطولي طريقة لتنظيم الجهد حيث يتم توصيل المكثفات الساكنة في سلسلة في قسم كل مرحلة من الخط لإنتاج طفرات الجهد.

من المعروف أن التفاعل الكلي للدائرة الكهربائية يتحدد بالاختلاف بين المقاومة الاستقرائية والسعة.

من خلال تغيير قيمة السعة للمكثفات المضمنة ، وبالتالي قيمة المقاومة السعوية ، من الممكن الحصول على قيم مختلفة لفقدان الجهد في الخط ، وهو ما يعادل زيادة الجهد المقابلة في المحطات من المستقبلات الكهربائية.

يوصى بتوصيل المكثفات المتسلسلة بالشبكة لعوامل الطاقة المنخفضة في الشبكات العلوية حيث يتم تحديد فقدان الجهد بشكل أساسي من خلال المكون التفاعلي.

التعويض الطولي فعال بشكل خاص في الشبكات ذات التقلبات الحادة في الحمل ، حيث أن عملها تلقائي بالكامل ويعتمد على حجم التيار المتدفق.

يجب أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار أن التعويض السعوي الطولي يؤدي إلى زيادة تيارات الدائرة القصيرة في الشبكة ويمكن أن يتسبب في جهد طنين زائد ، الأمر الذي يتطلب فحصًا خاصًا.

لغرض التعويض الطولي ، ليس من الضروري تركيب المكثفات المصنفة لجهد التشغيل الكامل للشبكة ، ولكن يجب عزلها بشكل موثوق عن الأرض.

راجع أيضًا حول هذا الموضوع: التعويض الطولي - المعنى المادي والتنفيذ الفني

تغيير في قيمة القدرة التفاعلية المنقولة

يمكن توليد الطاقة التفاعلية ليس فقط من خلال مولدات محطات الطاقة ، ولكن أيضًا عن طريق المعوضات المتزامنة والمحركات الكهربائية المتزامنة المفرطة ، وكذلك بواسطة المكثفات الثابتة المتصلة بالتوازي مع الشبكة (تعويض عرضي).

يتم تحديد قوة الأجهزة التعويضية التي سيتم تثبيتها في الشبكة من خلال توازن الطاقة التفاعلية في عقدة معينة من نظام الطاقة بناءً على الحسابات التقنية والاقتصادية.

المحركات المتزامنة والبنوك المكثفة مصادر الطاقة التفاعلية، يمكن أن يكون لها تأثير كبير على نظام الجهد في الشبكة الكهربائية. في هذه الحالة ، يمكن إجراء التنظيم التلقائي للجهد وشبكة المحركات المتزامنة دون أي مشاكل.

كمصادر للطاقة التفاعلية في المحطات الفرعية الإقليمية الكبيرة ، غالبًا ما تستخدم محركات متزامنة خاصة للبناء الخفيف ، والتي تعمل في وضع الخمول. تسمى هذه المحركات المعوضات المتزامنة.

الأكثر انتشارًا والصناعة لديها سلسلة من المحركات الكهربائية SK ، يتم إنتاجها بجهد اسمي من 380 إلى 660 فولت ، مصمم للتشغيل العادي مع عامل طاقة رئيسي يساوي 0.8.

عادةً ما يتم تثبيت المعوضات المتزامنة القوية في المحطات الفرعية الإقليمية ، وغالبًا ما تستخدم المحركات المتزامنة لمحركات مختلفة في الصناعة (مضخات قوية ، ضواغط).

إن وجود خسائر طاقة كبيرة نسبيًا في المحركات المتزامنة يجعل من الصعب استخدامها في شبكات ذات أحمال صغيرة. تظهر الحسابات أنه في هذه الحالة ، تكون البنوك المكثفة الثابتة أكثر ملاءمة. من حيث المبدأ ، فإن تأثير مكثفات تعويض التحويل على مستويات جهد الشبكة مشابه لتأثير المحركات المتزامنة المفرطة الاستثارة.

مزيد من التفاصيل حول المكثفات موصوفة في المقالة. المكثفات الثابتة لتعويض القدرة التفاعليةحيث يتم النظر فيها من حيث تحسين عامل الطاقة.

هناك عدد من المخططات لأتمتة البطاريات التعويضية. هذه الأجهزة متوفرة تجاريًا كاملة مع المكثفات. يظهر أحد هذه المخططات هنا: مخططات الأسلاك البنك مكثف

تغيير نسب التحويل للمحولات

حاليًا ، يتم إنتاج محولات الطاقة بجهد يصل إلى 35 كيلو فولت للتركيب في شبكات التوزيع يطفئ المفتاح لتبديل صنابير التحكم في الملف الأولي. عادة ما يكون هناك 4 فروع من هذا القبيل ، بالإضافة إلى الفرع الرئيسي ، مما يجعل من الممكن الحصول على خمس نسب تحويل (خطوات الجهد من 0 إلى + 10٪ ، على الفرع الرئيسي - + 5٪ ).

تعد إعادة ترتيب الحنفيات أرخص طريقة للتنظيم ، ولكنها تتطلب فصل المحول عن الشبكة وهذا يسبب انقطاعًا ، وإن كان قصير المدى ، في إمداد الطاقة للمستهلكين ، لذلك يتم استخدامه فقط لتنظيم الجهد الموسمي ، أي. 1-2 مرات في السنة قبل فصلي الصيف والشتاء.

هناك العديد من الطرق الحسابية والرسومية لاختيار نسبة التحويل الأكثر فائدة.

دعونا نعتبر هنا واحدًا فقط من أبسطها وأكثرها توضيحًا. إجراء الحساب كالتالي:

1. وفقًا لـ PUE ، يتم أخذ انحرافات الجهد المسموح بها لمستخدم معين (أو مجموعة من المستخدمين).

2. قم بإحضار جميع مقاومات الجزء المدروس من الدائرة إلى جهد واحد (في أغلب الأحيان إلى جهد عالٍ).

3. معرفة الجهد في بداية شبكة الجهد العالي وطرح منه إجمالي فقد الجهد المنخفض للمستهلك لأوضاع التحميل المطلوبة.

محولات كهربائية مجهزة بـ منظم الجهد عند التحميل (OLTC)… تكمن ميزتها في حقيقة أن التنظيم يتم دون فصل المحول عن الشبكة. يوجد عدد كبير من الدوائر مع التحكم الآلي وبدونه.

يتم الانتقال من مرحلة إلى أخرى عن طريق التحكم عن بعد باستخدام محرك كهربائي دون انقطاع تيار التشغيل في دائرة لف الجهد العالي. يتم تحقيق ذلك عن طريق قصر دائرة الحد الحالي المنظم (خنق).

المنظمون الأوتوماتيكيون مريحون للغاية ويسمحون بإجراء ما يصل إلى 30 عملية تحويل في اليوم.يتم تعيين المنظمين بحيث يكون لديهم ما يسمى بالمنطقة الميتة ، والتي يجب أن تكون أكبر بنسبة 20 - 40٪ من خطوة التحكم. في الوقت نفسه ، لا ينبغي أن يتفاعلوا مع تغيرات الجهد قصيرة المدى التي تسببها الدوائر القصيرة البعيدة ، وبدء تشغيل المحركات الكهربائية الكبيرة ، وما إلى ذلك.

يوصى ببناء مخطط المحطة الفرعية بحيث يكون للمستهلكين منحنيات حمل متجانسة ونفس الشيء تقريبًا متطلبات جودة الجهد.