Metode kontrole napona u elektroenergetskom sustavu

Metode kontrole napona u elektroenergetskom sustavu

Napon unutar elektroenergetskog sustava varira ovisno o fluktuacijama opterećenja. Obično, napon raste tijekom razdoblja s manjim opterećenjem i pada pod velikim opterećenjem. Za održavanje napona sustava unutar prihvatljivih granica potrebno je dodatno opremu. Ova oprema služi za povećanje napona kada je nizak i smanjenje kada je previsok. Evo metoda koje se koriste u elektroenergetskim sustavima za kontrolu napona:

• Transformator s promjenom stupnjeva pri radu

• Transformator s promjenom stupnjeva bez opterećenja

• Shunt reaktori

• Sinhroni fazi modifikatori

• Shunt kondenzatori

• Statički VAR sustav (SVS)

Kontrola napona sustava pomoću shunt induktivnog elementa naziva se shunt kompenzacija. Shunt kompenzacija se dijeli na dvije vrste: statička shunt kompenzacija i sinhrona kompenzacija. U statičkoj shunt kompenzaciji koriste se shunt reaktori, shunt kondenzatori i statički VAR sustavi, dok se u sinhronoj kompenzaciji koristi sinhroni fazi modifikator. Metode kontrole napona su detaljno opisane u nastavku.

Transformator s promjenom stupnjeva bez opterećenja: U ovom pristupu, kontrola napona postiže se mijenjanjem omjera zavojnica transformatora. Prije promjene stupnja, transformator mora biti odspojen od struje. Promjena stupnjeva transformatora uglavnom se izvodi ručno.

Transformator s promjenom stupnjeva pri radu: Ova konfiguracija koristi se za prilagodbu omjera zavojnica transformatora radi regulacije napona sustava dok transformator isporučuje opterećenje. Većina transformatora moći koristi transformatore s promjenom stupnjeva pri radu.

Shunt reaktor: Shunt reaktor je induktivni strujni element spojen između vodice i neutralne točke. Kompenzira induktivnu struju koja proizlazi iz prijenosnih vodova ili podzemnih kabela. Shunt reaktori glavno se koriste u dalekovim prijenosnim vodovima visokog (EHV) i ekstremno visokog (UHV) napona za kontrolu reaktivne snage.

Shunt reaktori su instalirani u slanjačkom pretvoritelju, primateljskom pretvoritelju i međupretvoriteljima dalekovih EHV i UHV vodova. U dalekovim prijenosnim vodovima, shunt reaktori su spojeni na intervalima od otprilike 300 km kako bi ograničili napon na međutočkama.

Shunt kondenzatori: Shunt kondenzatori su kondenzatori spojeni paralelno s vodicom. Instalirani su u primateljskim pretvoriteljima, distribucijskim pretvoriteljima i spremnicima. Shunt kondenzatori ubacuju reaktivne voltampera u vodicu i obično su organizirani u tri-fazne banke.

Sinhroni fazi modifikator: Sinhroni fazi modifikator je sinhroni motor koji radi bez mehaničkog opterećenja. Spojevano je na opterećenje na primateljskom kraju vodice. Mijenjanjem uzbuđivanja polja, sinhroni fazi modifikator može apsorbirati ili generirati reaktivnu snagu. Održava konstantan napon pod svim uvjetima opterećenja i unapređuje faktor snage. Statički VAR sustavi (SVS): Statički VAR kompenzator ubacuje ili apsorbira induktivne VAR-e u sustav kada napon odstupa od referentne vrijednosti, bilo da je veći ili manji. U statičkom VAR kompenzatoru koriste se tiristori kao uređaji za prekid umjesto prekidnika. U modernim sustavima, prekid s tiristorima zamijenio je mehanički prekid zbog bržeg rada i mogućnosti pružanja operacije bez prelaznih stanja putem upravljanja prekidom.