Các Phương Pháp Điều Khiển Điện Áp trong Hệ Thống Điện

Các Phương Pháp Điều Chỉnh Điện Áp trong Hệ Thống Điện

Điện áp trong hệ thống điện thay đổi theo sự biến động của tải. Thường thì điện áp tăng cao trong các giai đoạn tải nhẹ và giảm xuống dưới điều kiện tải nặng. Để duy trì điện áp hệ thống trong giới hạn chấp nhận được, cần thiết bị bổ sung. Thiết bị này dùng để tăng điện áp khi nó thấp và giảm khi nó quá cao. Dưới đây là các phương pháp được sử dụng trong hệ thống điện để điều chỉnh điện áp:

• Biến áp Đổi Cấp Trong Khi Tải

• Biến áp Đổi Cấp Không Tải

• Bộ Kháng Song Song

• Bộ Điều Chỉnh Pha Đồng Bộ

• Dụng Cụ Điện Dung Song Song

• Hệ Thống VAR Tĩnh (SVS)

Việc kiểm soát điện áp hệ thống với sự hỗ trợ của phần tử cảm ứng song song được gọi là bù song song. Bù song song được chia thành hai loại: bù song song tĩnh và bù đồng bộ. Trong bù song song tĩnh, sử dụng bộ kháng song song, dụng cụ điện dung song song, và hệ thống VAR tĩnh, trong khi bù đồng bộ sử dụng bộ điều chỉnh pha đồng bộ. Các phương pháp điều chỉnh điện áp được trình bày chi tiết dưới đây.

Biến áp Đổi Cấp Không Tải: Trong cách tiếp cận này, việc kiểm soát điện áp được thực hiện bằng cách thay đổi tỷ lệ vòng quấn của biến áp. Trước khi thay đổi cấp, biến áp phải được ngắt kết nối khỏi nguồn điện. Việc thay đổi cấp của biến áp chủ yếu được thực hiện thủ công.

Biến áp Đổi Cấp Trong Khi Tải: Cấu hình này được sử dụng để điều chỉnh tỷ lệ vòng quấn của biến áp để điều chỉnh điện áp hệ thống trong khi biến áp đang cung cấp tải. Hầu hết các biến áp điện đều được trang bị bộ đổi cấp trong khi tải.

Bộ Kháng Song Song: Bộ kháng song song là một phần tử dòng cảm được kết nối giữa đường dây và trung tính. Nó bù đắp cho dòng cảm từ các đường dây truyền tải hoặc cáp ngầm. Bộ kháng song song được sử dụng chủ yếu trong các đường dây truyền tải điện áp cực cao (EHV) và siêu cao (UHV) để kiểm soát công suất phản kháng.

Bộ kháng song song được lắp đặt tại trạm biến áp đầu gửi, trạm biến áp đầu nhận, và các trạm biến áp trung gian của các đường dây EHV và UHV dài. Trên các đường dây truyền tải xa, bộ kháng song song được kết nối theo khoảng cách khoảng 300 km để hạn chế điện áp tại các điểm trung gian.

Dụng Cụ Điện Dung Song Song: Dụng cụ điện dung song song là các tụ điện được kết nối song song với đường dây. Chúng được lắp đặt tại trạm biến áp đầu nhận, trạm phân phối, và trạm chuyển mạch. Dụng cụ điện dung song song tiêm công suất phản kháng vào đường dây và thường được sắp xếp theo băng ba pha.

Bộ Điều Chỉnh Pha Đồng Bộ: Bộ điều chỉnh pha đồng bộ là một động cơ đồng bộ hoạt động mà không có tải cơ. Nó được kết nối với tải ở đầu nhận của đường dây. Bằng cách thay đổi kích thích cuộn dây trường, bộ điều chỉnh pha đồng bộ có thể hấp thụ hoặc tạo ra công suất phản kháng. Nó duy trì điện áp ổn định dưới mọi điều kiện tải và cũng cải thiện hệ số công suất.
Hệ Thống VAR Tĩnh (SVS): Bộ bù VAR tĩnh tiêm hoặc hấp thụ VAR cảm vào hệ thống khi điện áp lệch khỏi giá trị tham chiếu, hoặc cao hơn hoặc thấp hơn. Trong bộ bù VAR tĩnh, thyristor được sử dụng làm thiết bị chuyển mạch thay vì cầu chì. Trong các hệ thống hiện đại, chuyển mạch thyristor đã thay thế chuyển mạch cơ khí do tốc độ hoạt động nhanh hơn và khả năng cung cấp hoạt động không gián đoạn thông qua điều khiển chuyển mạch.