Методи за контрол на напрежението в електроенергийната система

Методи за контрола на напрежението в електроенергийната система

Напрежението в електроенергийната система се изменя в зависимост от колебанията на потреблението. Обикновено напрежението е повишено по време на периоди с леко натоварване и намалено при тежко натоварване. За да се поддържа напрежението в системата в приемливи граници, е необходимо допълнително оборудване. Това оборудване служи за увеличаване на напрежението, когато то е ниско, и за намаляване, когато е прекалено високо. По-долу са описани методите, използвани в електроенергийните системи за контрол на напрежението:

• Трансформатор с променяемо отношение на обмотките под натоварване

• Трансформатор с променяемо отношение на обмотките без натоварване

• Паралелни реактори

• Синхронни фазови модификатори

• Паралелни кондензатори

• Статична VAR система (SVS)

Контролът на системното напрежение с помощта на паралелен индуктивен елемент се нарича паралелна компенсация. Паралелната компенсация се разделя на два типа: статична паралелна компенсация и синхронна компенсация. В статичната паралелна компенсация се използват паралелни реактори, паралелни кондензатори и статични VAR системи, докато синхронната компенсация използва синхронни фазови модификатори. Методите за контрол на напрежението са подробно обяснени по-долу.

Трансформатор с променяемо отношение на обмотките без натоварване: В този подход контролът на напрежението се осъществява чрез промяна на отношениято на обмотките на трансформатора. Преди промяна на точката на контакт, трансформаторът трябва да бъде отключен от електроенергийната мрежа. Промяната на точката на контакт на трансформатора най-често се извършва ръчно.

Трансформатор с променяемо отношение на обмотките под натоварване: Тази конфигурация се използва за регулиране на отношениято на обмотките на трансформатора за контрол на системното напрежение, докато трансформаторът доставя мощност. Повечето електроенергийни трансформатори са оборудвани с устройства за промяна на точката на контакт под натоварване.

Паралелен реактор: Паралелният реактор е индуктивен елемент, свързан между линията и нейтралитета. Той компенсира индуктивния ток, произтичащ от предавачни линии или подземни кабели. Паралелните реактори се използват основно в дълги високонапрегнати (EHV) и ултра-високонапрегнати (UHV) предавачни линии за контрол на реактивната мощност.

Паралелните реактори се инсталират в началната, крайната и промеждутъчните подстанции на дълги EHV и UHV линии. В дълги предавачни линии, паралелните реактори се свързват на интервали от около 300 км, за да се ограничи напрежението в промеждутъчните точки.

Паралелни кондензатори: Паралелните кондензатори са кондензатори, свързани паралелно с линията. Те се инсталират в крайните, разпределителните и комутационните подстанции. Паралелните кондензатори вкарват реактивни волтампери в линията и обикновено са подредени в трифазни групи.

Синхронен фазов модификатор: Синхронният фазов модификатор е синхронен двигател, работещ без механична нагрузка. Той е свързан с нагрузката на крайната част на линията. Чрез промяна на возбуждането на полевата обмотка, синхронният фазов модификатор може да абсорбира или да генерира реактивна мощност. Той поддържа постоянна напрегнатост при всички условия на натоварване и също така подобрява фактора на мощността.
Статични VAR системи (SVS): Статичният VAR компенсатор вкарва или абсорбира реактивна мощност в системата, когато напрежението се отклонява от референтната стойност, както нагоре, така и надолу. В статичния VAR компенсатор, вместо автоматични прекъсвачи, се използват тирисьори като комутационни устройства. В съвременните системи, комутирането с тирисьори е заменило механичното комутиране поради по-бързата му работа и възможността за управление без преходни процеси.