Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.31

Analysis of methods and devices for regulating the voltage of transformer substations

Lavrenov A.S. Komsomolsk-na-Amure state university, city of Komsomolsk-na-Amure, Khabarovsk region

The paper presents an overview of technical solutions, analysis of methods and devices for voltage regulation at transformer substations. The autotransformer with elements magnetised by direct current is considered the most effective technical solution.

Регулирование питающего напряжения трансформаторных подстанций промышленных предприятий и стабилизация напряжения у потребителей является важной задачей в вопросе снижения потерь электроэнергии и повышения качества электроснабжения. Допустимая величина отклонения напряжения от номинального значения является одним из показателей качества электроснабжения (ПКЭ). Согласно ГОСТ 13109-97, величина нормально допустимого положительного δU(+) и отрицательного δU(‒) отклонения напряжения не должна превышать ±5 % от номинального напряжения Uном:

где: Um(‒), Um(+) – значения напряжения электропитания, меньшие и большие Uном соответственно.

Однако в обновленном стандарте ГОСТ 32144-2013 уже сделаны допущения в сторону предельно допустимой величины отклонения напряжения равной ±10 %, что зачастую неприемлемо для современных промышленных электроустановок.

Причинами отклонения напряжения в сети являются нелинейные нагрузки (вентильные преобразователи), дуговые печи, ударные нагрузки при включении мощных электроприводов, протяженные линии электропередачи.

Поддерживать величину отклонения напряжений без применения специальных мер и устройств невозможно. Наиболее эффективным способом является применение местных средств регулирования напряжения установленных на трансформаторных подстанциях, т. е. вблизи потребителей. В большинстве случаев такими средствами являются регуляторы под нагрузкой (РПН), регуляторы без возбуждения (ПБВ), автотрансформаторы (АТР), вольтодобавочные трансформаторы (ВДТ).

Приведенные устройства имеют свои конструктивные особенности, в которых процесс регулирования напряжения чаще всего происходит путем механического (дискретного) переключения отпаек. Недостатком такого способа является низкое быстродействие, невысокая точность регулирования добавочного напряжения, возникновение переходных процессов в момент переключения, как следствие, быстрый износ контактов.

В зависимости от графика нагрузок предприятия и времени рабочей смены, отклонение напряжения на выходе ТП может изменяться в диапазоне больше чем ±10 % от номинальной величины, а для большинства современных электроприемников условия нормальной работы определены в диапазоне отклонения напряжения ±5 % и менее. Для поддержания требуемого значения применяют устройства регулирования напряжения, в основу которых заложены разные принципы работы. Один из таких принципов можно описать следующим выражением:

For citation:
Lavrenov A.S., Analysis of methods and devices for regulating the voltage of transformer substations. Электроцех №6 2019. 2019;6.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: