Avtomatski regulator napetosti

Samodejni regulator napetosti

Samodejni regulator napetosti (AVR) je ključna naprava, zasnovana za ureditev ravni napetosti. Prevede nihanja napetosti v stabilno in konstantno napetost. Nihanja napetosti se glavno pojavljajo zaradi variacij bremena na oskrbnem sistemu. Takšne variacije napetosti lahko škodijo opremi v sistem energije, kar lahko povzroči nepravilno delovanje ali celo trajno poškodbo.

Za nadzor teh variacij napetosti se lahko namesti naprave za ureditev napetosti na več ključnih mestih v sistemu energije, kot so blizu transformatorjev, generatorjev in prenosov. V resnici so regulatorji napetosti pogosto uporabljeni na več točkah v sistemu energije, da bi učinkovito upravljali nihanja napetosti.

Ureditev napetosti v DC in AC sistemih

• DC oskrbni sistem: V DC oskrbnem sistemu, ko se obravnava prenosnike enake dolžine, se lahko za ureditev napetosti uporabijo generatorji s prekomernim navijanjem. Vendar pa za prenosnike različnih dolžin se uporablja pospeševalnik prenosnika, da se ohrani konstantna napetost na koncu vsakega prenosnika.

• AC sistem: V AC sistemu se ureditev napetosti lahko doseže z različnimi metodami. Te vključujejo uporabo pospeševalnih transformatorjev, indukcijskih regulatorjev in šunt kondenzatorjev itd. Vsaka metoda ima svoje prednosti in se izbere glede na specifične zahteve sistema energije.

Delovanje regulatorja napetosti

Regulator napetosti deluje na principu zaznavanja napak. Najprej se izhodna napetost AC generatorja pridobi preko potencialnega transformatorja. Ta napetost je nato rektificirana in filtrirana, preden se primerja z referenčno napetostjo. Razlika med dejansko napetostjo in referenčno napetostjo se imenuje napaka napetosti. Ta napaka napetosti se pojača z pojačevalnikom in nato zagotovi glavnemu ali pilotnemu vzbujaču. S prilagajanjem vzbujanja glede na to pojačano napako napetosti, regulator napetosti učinkovito nadzira in stabilizira izhodno napetost generatorja, kar zagotavlja konzistentno in zanesljivo oskrbo z energijo.

Slednjice, pojačani signali napak uredijo vzbujanje glavnega ali pilotnega vzbujača preko mehanizma zmanjševanja ali povečevanja. To nato nadzira nihanja napetosti. S tem, da se nadzira izhod vzbujača, se učinkovito uredi krajeva napetost glavnega alternatorja.

Uporaba samodejnega regulatorja napetosti

Samodejni regulator napetosti (AVR) opravlja več ključnih funkcij:

• Ureditev napetosti in izboljšanje stabilnosti: Ohranja napetost sistema energije znotraj sprejemljivih mej in omogoča, da stroj deluje bližje meji stabilnosti pri miru. To zagotavlja zanesljivo oskrbo z energijo in preprečuje nestabilnosti, povezane z napetostjo, v sistemu.

• Distribucija reaktivnega bremena: Ko operirajo več alternatorjev vzporedno, igra AVR ključno vlogo pri distribuciji reaktivnega bremena med njimi. To pomaga optimizirati delovanje vzporedno delujočih alternatorjev in ohranjati skupni faktor moči sistema.

• Zmanjševanje previsokih napetosti: AVR je učinkovit pri zmanjševanju previsokih napetosti, ki se pojavijo zaradi nenadnega odločitve bremena v sistemu. Hitro prilagajanjem vzbujanja prepreči prekomerno povečanje napetosti, ki bi lahko poškodovalo električno opremo.

• Prilagajanje vzbujanja ob napakah: Ob napakah AVR poveča vzbujanje sistema. To zagotavlja, da je na voljo največja sinhronizacijska moč med odstranjevanjem napake, kar omogoča gladkejšo obnovo sistema.

• Prilagajanje vzbujanja glede na breme: Ko pride do nenadne spremembe bremena na alternatorju, AVR prilagodi vzbujačni sistem. Zagotavlja, da alternator nadaljuje z oskrbo z isto napetostjo pod novimi pogoji bremena. AVR to doseže z delovanjem na polju vzbujača, spreminjanjem izhodne napetosti vzbujača in toku polja. Vendar pa standardni AVR morda ne bo dovolj hitro odgovarjal ob težjih nihanjih napetosti.

Hitro delujoči regulatorji napetosti

Za dosego hitrejšega odziva se uporabljajo hitro delujoči regulatorji napetosti, ki temeljijo na principu prekoračevanja cilja. V tem principu, ko se poveča breme, se tudi poveča vzbujanje sistema. Vendar pa preden napetost doseže vrednost, ki jo ustreza povečano vzbujanje, regulator predvidi in zmanjša vzbujanje na ustrezno raven. Ta mehanizem prekoračevanja in popravljanja omogoča hitrejšo in natančnejšo prilagoditev napetosti, kar izboljša delovanje sistema energije med dinamičnimi spremembami bremena.