Automatski regulator napona

Automatski regulator napona

Automatski regulator napona (AVR) je važno uređaj za regulaciju nivoa napona. Pretvara se oscilirajući napon u stabilan i konstantan napon. Fluktuacije napona uglavnom nastaju zbog varijacija opterećenja na sistemu snabdijevanja. Takve varijacije napona mogu biti štetne za opremu unutar sistema snabdijevanja, potencijalno uzrokujući neispravnosti ili čak trajnu oštećenje.

Za kontrolu tih varijacija napona, oprema za kontrolu napona može biti instalirana na više ključnih lokacija unutar sistema snabdijevanja, poput blizu transformatora, generatora i isporučivača. Stvarno, regulatori napona često su postavljeni na više točaka unutar sistema snabdijevanja kako bi efikasno upravljali fluktuacijama napona.

Kontrola napona u DC i AC sustavima

• DC sustav snabdijevanja: U DC sustavu snabdijevanja, kada se radi s isporučivačima jednakih duljina, mogu se koristiti prekomjerno spojeni generatori za kontrolu napona. Međutim, za isporučivače različitih duljina, koristi se pojačivač isporučivača kako bi se održao konstantan napon na kraju svakog isporučivača.

• AC sustav: U AC sustavu, kontrola napona može se postići različitim metodama. To uključuje upotrebu pojačivača transformatora, indukcijskih regulatora i kondenzatora u paraleli, među ostalima. Svaki metod ima svoje prednosti i odabire se na temelju specifičnih zahtjeva sistema snabdijevanja.

Princip rada regulatora napona

Regulator napona funkcionira na principu otkrivanja greške. Prvo, izlazni napon AC generatora dobiva se putem potencijalnog transformatora. Taj napon zatim se rektificira i filtrira prije nego što se usporedi s referentnim naponom. Razlika između stvarnog i referentnog napona naziva se napon greške. Taj napon greške se povećava pomoću pojačnika i zatim se dostavlja glavnom ili pilot exciteru. Reguliranjem pobude na temelju tog povećanog napona greške, regulator napona efektivno kontrolira i stabilizira izlazni napon generatora, osiguravajući konzistentnu i pouzdanu snabdijevanju strujom.

Stoga, povećani signali greške reguliraju pobudu glavnog ili pilot excitera putem mehanizma sniženja ili povećanja. Time se kontroliraju fluktuacije napona. Kontroliranjem izlaza excitera, terminalni napon glavnog alternatora efektivno se regulira.

Primjene automatskog regulatora napona

Automatski regulator napona (AVR) služi nekoliko ključnih funkcija:

• Kontrola napona i poboljšanje stabilnosti: Održava napon sustava snabdijevanja unutar prihvatljivih granica i omogućuje stroju da operira bliže granici stabilnosti u stanju ravnoteže. To osigurava pouzdanu snabdijevanju strujom i sprečava nestabilnosti vezane uz napon u sistemu.

• Dijeljenje reaktivnog opterećenja: Kada više alternatora radi paralelno, AVR igra ključnu ulogu u dijeljenju reaktivnog opterećenja među njima. To pomaže u optimizaciji performansi alternatora koji rade paralelno i održavanju ukupnog faktora snage sustava.

• Smanjenje pretjeranog napona: AVR je učinkovit u smanjenju pretjeranog napona koji nastaje zbog naglog skidanja opterećenja u sistemu. Brzo prilagođavajući pobudu, sprečava pretjerano porast napona koji bi mogao oštetiti električnu opremu.

• Poboljšanje pobude tijekom greške: Tijekom uvjeta greške, AVR povećava pobudu sustava. To osigurava da je maksimalna sinkronizacijska snaga dostupna tijekom očišćavanja greške, što omogućuje glađe oporavak sustava.

• Prilagodba pobude tijekom promjene opterećenja: Kada dođe do nagle promjene opterećenja na alternatoru, AVR prilagođava sistem pobude. Osigurava da alternator nastavi snabdevati istim naponom pod novim uvjetima opterećenja. AVR to postiže djelovanjem na polje excitera, mijenjajući izlazni napon excitera i struju polja. Međutim, tijekom teških fluktuacija napona, standardni AVR možda neće dovoljno brzo reagirati.

Brzi regulatori napona

Za bržu reakciju, koriste se brzi regulatori napona temeljeno na principu prelaska preko cilja. U ovom principu, kada opterećenje poraste, pobuda sustava također se poveća. No prije nego što napon dosegnje vrijednost koja odgovara povećanoj pobudi, regulator predviđa i smanjuje pobudu na odgovarajući nivo. Ovaj mehanizam prelaska i korekcije omogućuje bržu i precizniju prilagodbu napona, poboljšavajući performanse sistema snabdijevanja tijekom dinamičkih promjena opterećenja.