Speciālā transformatora ar automātisku jaudas regulēšanu dizains un realizācija

1. Ievads

Enerģija ir būtiska sabiedrības darbībai un attīstībai. Lai sasniedztu valsts enerģijas taupības un emisiju samazināšanas politikas mērķus, jāuzlabo resursu izmantošana, kas ir kritiski svarīgi enerģētikas uzņēmumiem. Daudzsoļu lauku tīklu modernizācija veicina pārmerējumu attīstību. Neraugoties uz augsto efektivitāti, plaši izplatītie pārmerēji joprojām saskaras ar nozīmīgām kopējām zaudējumiem dēļ jaudas un lietošanas problēmām; 70% vidēja un zema sprieguma tīklu zaudējumi nāk no pārmerējiem. Lauku tīkliem ir koncentrētas, sezonas atkarīgas slodzes, ar lielām šķērsminējuma atšķirībām, kas samazina pārmerēju vidējo slodzes koeficientu. Tādu teritoriju izmantošanā kapacitātes regulējamie pārmerēji palīdz pielāgot kapacitāti slodzei, nodrošinot ekonomisku un drošu darbību, samazinot pārslogojumu un enerģijas zudumu. Automātiski kapacitātes regulējoša speciālā pārmerēja dizainē piedāvājas tehniski caurpirkni un praktisks/teorētisks vērtība.

2. Pārmerēju zaudējumu radīšanas mehānisms

Pārmerēji, kas ir būtiski enerģijas sadalīšanā un sprieguma/strāvas pielāgošanā distribūcijas tīklās, normālajā darbībā saskaras ar lielām enerģijas zaudējumiem, kas ietver īssaites (slodzes) un bezslodzes zaudējumus.

Īssaites zaudējumi (slodzes zaudējumi) notiek, kad nomālināta strāva plūst caur vinčām slodžā. To var noteikt, veicot īssaites testus (pievienojot zemu spriegumu primārajai pušei, mērojot nomālināto strāvu sekundārajā pusē, ignorējot dzirksta zaudējumus), kas aptuveni atspoguļo vaiļu zaudējumus. Šie zaudējumi tiek proporcionali slodzei, ierobežoti slodzes koeficientiem un nomālinātajiem īssaites zaudējumiem.

3. Automātiski kapacitātes regulējoša speciālā pārmerēja dizains un realizācija
3.1 Kapacitātes regulējoša pārmerēja struktūra

Izmantotais D - Y tap-changing distribūcijas pārmerējs izmanto dažādas vinču režīmus liela un maza kapacitātes darbībai: delta (D) lielai kapacitātei, zvaigzne (Y) mazai kapacitātei (sauc par zvaigznē-delta pārveidošanu). Tā zemsprieguma vinčas kombinē 27% - griezuma un 73% - griezuma vaiļus, kuru otrais krustsaknis ir apmēram 1/2 no pirmā.

3.2 Automātiskā kapacitātes regulēšanas realizācija

Slodžā automātiski kapacitātes regulējoši pārmerēji balstās uz automātiskās kontroles moduļiem: datu iegūšana, glabāšana, pārmerēji, cilvēka-mašīnas interakcija, enerģijas piegāde un I/O cikli. Sprieguma/strāvas pārmerēji savāc signālus; analoģiskie shēmas ar mikroprocesoriem tos apstrādā. Apstrādātie dati tiek saglabāti atmiņā, lai nodrošinātu ārējos saskarus vai nākamās apmaiņas. Figūrā 1 redzams automātiskās kontrolsistēmas sastāvs.

3.3 Automātiskās kontrolsistēmas vadības process

Kapacitātes regulējoša pārmerēja analoģiskā strāva un sekundārās puses spriegums tiek savākti ar slodžā kapacitātes regulējošo kontrolētāju. Savienojot ar kapacitātes regulējošā sakara pārslēguma stāvokļa daudzumu, numurisku novērtējumu var veikt, pamatojoties uz kontrolējamā objekta darbības raksturojumu un darbības parametriem. Tad tiek noskaidrots, vai izpildīt uzdevumu apstākļi ir izpildīti, pamatojoties uz faktiskajiem kontroles apstākļiem.

Ja apstākļi ir izpildīti un distribūcijas pārmerēja kapacitāte jāregulē, programma pārslēgs uz uzdevuma moduli pārmerēja kapacitātes regulēšanai. Pabeidzot kapacitātes regulēšanas uzdevumu, tā ieņems citus palīgfunkciju moduļus. Ja uzdevuma operācijas apstākļi nav izpildīti vai nav nekavējoties nepieciešams regulēt pārmerēja kapacitāti, programma tieši ieņems citus palīgfunkciju moduļus. Figūrā 2 redzams automātiskās kontrolsistēmas plūsma.

3.4 Slodžā kapacitātes regulējošā automātiskās kontrolsistēmas hardvers struktūra

Slodžā kapacitātes regulējošā automātiskās kontrolsistēmas hardvers struktūra galvenokārt sastāv no signālu savākošanas vienības, datu komunikācijas vienības, ievades vienības, izvades vienības, kontrolpanelis sistēma, enerģijas kristāla oscilators un pulkstenim shēma.

Slodžā automātiskā kapacitātes regulējošā sistēma ir ar augstu pretstarības spēju un hardvers drošību, galvenokārt tāpēc, ka visiem tās komponentiem ir izvēlēti rūpnieciskās klases čipsi. Turklāt komponentu un shēmu elektromagnētiskā savietojamība tika ņemta vērā shēmas dizainā. Tas nodrošina, ka slodžā automātiskā kapacitātes regulējošā sistēma ir ar augstu līmeni operatīvā drošībā un elektriskā drošībā, un var izpildīt lietošanas prasības pat grūtās elektriskās vides apstākļos.

4. Secinājumi

Distribūcijas tīklā plašsāk izmantotie pārmerēji nozīmē, ka šo pārmerēju pašreizējie zaudējumi veido lielu daļu no kopējām distribūcijas tīkla zaudējumiem. Lauku elektroslodzes ir ierobežotas nelabvēlīgām apstākļiem, piemēram, sezonas maiņas, īss gada izmantošanas periods un bieži notiekošas bezslodzes vai vieglās slodzes stāvokļi. Tādējādi pārmerēju slodzes koeficients, kas uzturas saprātīgā darbības diapazonā, ir salīdzinoši rets gadījums.

Kapacitātes regulējoši pārmerēji var pielāgoties slodzes svārstībām un kapacitātes regulējošā sakara stāvoklim. Mainot pārmerēju vinču savienojuma veidu, tiem tiek dots regulējamās kapacitātes raksturs. Tātad, lauku elektrotīklu teritorijās ar lielām slodzēm un biežām sprieguma svārstībām, racionāli instalēti kapacitātes regulējoši pārmerēji sniedz relatīvi acīmredzamu ietekmi uz tīkla enerģijas taupību un zaudējumu kontroli.

Ar elektrības izmantošanas tehnoloģiju nepārtrauktu attīstību un progresu, slodžā automātiski kapacitātes regulējoši pārmerēji arī kļūst arvien perfektāki. Uzskata, ka automātiski kapacitātes regulējoši speciālie pārmerēji nākotnē sasniegs jaunus caurpirkņus enerģijas taupības un zaudējumu samazināšanas virzienā distribūcijas tīklā.