Regulador Automàtic de Tensió

Regulador Automàtic de Tensió

El regulador automàtic de tensió (AVR) és un dispositiu essencial dissenyat per regular els nivells de tensió. Aquest pren tensions fluctuants i les converteix en una tensió estable i constant. Les fluctuacions de tensió ocorren principalment a causa de variacions de la càrrega al sistema d'abastament. Aquestes variacions de tensió poden ser prejudicials per a l'equipament del sistema elèctric, potencialment causant malfuncionaments o fins i tot daños permanents.

Per controlar aquestes variacions de tensió, es pot instal·lar equips de control de tensió en múltiples ubicacions clau dins del sistema elèctric, com a prop de transformadors, generadors i alimentadors. De fet, els reguladors de tensió sovint s'implementen en més d'un punt del sistema elèctric per gestionar eficientment les fluctuacions de tensió.

Control de Tensió en Sistemes CC i CA

• Sistema d'Abastament CC: En un sistema d'abastament CC, quan es tracta d'alimentadors de longitud igual, es poden utilitzar generadors sobrecompensats per controlar la tensió. Tanmateix, per a alimentadors de longitud diferent, s'utilitza un amplificador d'alimentador per mantenir una tensió constant al final de cada alimentador.

• Sistema CA: En un sistema CA, el control de tensió es pot aconseguir mitjançant diversos mètodes. Aquests inclouen l'ús de transformadors amplificadors, reguladors d'inducció i condensadors en paral·lel, entre altres. Cada mètode té les seves pròpies avantatges i es selecciona en base als requisits específics del sistema elèctric.

Principi de Funcionament del Regulador de Tensió

El regulador de tensió funciona segons el principi de detecció d'error. Primer, la tensió de sortida d'un generador CA s'obté a través d'un transformador de potencial. Aquesta tensió es retifica i filtra abans de ser comparada amb una tensió de referència. La diferència entre la tensió real i la tensió de referència es coneix com a tensió d'error. Aquesta tensió d'error s'amplifica mitjançant un amplificador i després s'aporta al principal excitador o al pilot excitador. Amb l'ajust de l'excitació basat en aquesta tensió d'error amplificada, el regulador de tensió controla i estabilitza la tensió de sortida del generador, assegurant un subministrament d'energia consistent i fiable.

Conseqüentment, els senyals d'error amplificats regulen l'excitació del principal o pilot excitador a través d'un mecanisme de reducció o increment. Això, a la vegada, controla les fluctuacions de tensió. Controlant la sortida de l'excitador, la tensió terminal del principal alternador es regula efectivament.

Aplicacions del Regulador Automàtic de Tensió

El regulador automàtic de tensió (AVR) serveix diverses funcions crucials:

• Control de Tensió i Millora de la Estabilitat: Manté la tensió del sistema elèctric dins dels límits acceptables i permet que la màquina operi més a prop del límit de la estabilitat estacionària. Això assegura un subministrament d'energia fiable i prevé instabilitats relacionades amb la tensió en el sistema.

• Distribució de la Càrrega Reactiva: Quan diversos alternadors operen en paral·lel, l'AVR joca un paper clau en la distribució de la càrrega reactiva entre ells. Això ajuda a optimitzar el rendiment dels alternadors en paral·lel i a mantenir el factor de potència general del sistema.

• Mitigació de Sobrevoltatges: L'AVR és eficaç en reduir els sobrevoltatges que ocorren a causa d'una eliminació brusca de càrrega al sistema. Amb l'ajust ràpid de l'excitació, evita augmentos excessius de tensió que podrien danar l'equipament elèctric.

• Ajust de l'Excitació en Temps de Fallada: En condicions de fallada, l'AVR incrementa l'excitació del sistema. Això assegura que la màxima potència de sincronització estigui disponible durant la neteja de la fallada, facilitant una recuperació més suau del sistema.

• Control de l'Excitació Seguint la Càrrega: Quan hi ha un canvi brusc de la càrrega a l'alternador, l'AVR ajusta el sistema d'excitació. Assegura que l'alternador continua subministrant la mateixa tensió sota les noves condicions de càrrega. L'AVR aconsegueix això operant al camp de l'excitador, modificant la tensió de sortida de l'excitador i la corrent de camp. No obstant això, durant fluctuacions severes de tensió, l'AVR estàndard pot no respondre prou ràpidament.

Reguladors de Tensió Ràpids

Per aconseguir una resposta més ràpida, es fan servir reguladors de tensió ràpids basats en el principi de sobrepasament. En aquest principi, quan la càrrega augmenta, també ho fa l'excitació del sistema. Però abans que la tensió arribi al valor corresponent a l'excitació incrementada, el regulador anticipa i redueix l'excitació al nivell adequat. Aquest mecanisme de sobrepasament i correcció permet un ajust més ràpid i precís de la tensió, millorant el rendiment del sistema elèctric durant canvis dinàmics de càrrega.