Automatski regulator napona

Automatski regulator napona

Automatski regulator napona (AVR) je važan uređaj dizajniran za regulaciju nivoa napona. On prevodi fluktuirajuće napone u stabilni i konstantan napon. Fluktuacije napona uglavnom nastaju zbog promena opterećenja na sistemu snabdevanja. Takve varijacije napona mogu biti štetne za opremu unutar sistema snabdevanja električnom energijom, potencijalno uzrokujući neispravnosti ili čak trajnu oštećenje.

Za kontrolu ovih fluktuacija napona, naponska - kontrolna oprema može biti instalirana na više ključnih lokacija unutar sistema snabdevanja električnom energijom, poput blizu transformatora, generatora i isporučivača. U stvari, regulatori napona često se instaliraju na više tačaka u sistemu snabdevanja električnom energijom kako bi se efektivno upravljalo fluktuacijama napona.

Kontrola napona u DC i AC sistemima

• DC sistem snabdevanja: U DC sistemu snabdevanja, kada se bavi isporučivačima jednakih dužina, za kontrolu napona mogu se koristiti prekomerno kompensirani generatori. Međutim, za isporučivače različitih dužina, koristi se pojačavač isporučivača kako bi se održao konstantan napon na kraju svakog isporučivača.

• AC sistem: U AC sistemu, kontrola napona može se postići na različite načine. To uključuje upotrebu pojačavača transformatora, induktivnih regulatora i kondenzatora u paraleli, među ostalim. Svaki metod ima svoje prednosti i bira se na osnovu specifičnih zahteva sistema snabdevanja električnom energijom.

Princip rada regulatora napona

Regulator napona funkcioniše na principu detekcije greške. Prvo, izlazni napon AC generatora dobija se putem potencijalnog transformatora. Taj napon zatim se pravočrti i filtrira pre nego što se uporedi sa referentnim naponom. Razlika između stvarnog napona i referentnog napona naziva se greška napona. Ova greška napona se pojačava pojačivačem i zatim se dostavlja glavnom eksciteru ili pilot eksciteru. Reguliranjem ekscitacije na osnovu ove pojačane greške napona, regulator napona efektivno kontroliše i stabilizuje izlazni napon generatora, obezbeđujući konzistentno i pouzdano snabdevanje strujom.

Tako, pojačani signali greške regulišu ekscitaciju glavnog ili pilot ekscitera preko mehanizma smanjenja ili povećanja. Time se kontrolisu fluktuacije napona. Kontrolom izlaza ekscitera, efektivno se reguliše terminalni napon glavnog alternatora.

Primene automatskog regulatora napona

Automatski regulator napona (AVR) služi nekoliko ključnih funkcija:

• Kontrola napona i poboljšanje stabilnosti: Održava napon sistema snabdevanja unutar prihvatljivih granica i omogućava mašini da rade bliže granici stabilnosti u stanju ravnoteže. Ovo osigurava pouzdano snabdevanje strujom i sprečava nestabilnosti vezane za 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 paralelno radnih alternatora i održavanju ukupnog faktora snage sistema.

• Smanjenje prekomernog napona: AVR je efikasan u smanjenju prekomernih napona koji nastaju zbog iznenadnog smanjenja opterećenja u sistemu. Brzom prilagodbom ekscitacije, sprečava previše porasta napona koji bi mogao oštetiti električnu opremu.

• Prilagodba ekscitacije u vreme greške: U vreme greške, AVR povećava ekscitaciju sistema. To osigurava da je maksimalna sinkronizacijska snaga dostupna tokom otklanjanja greške, omogućavajući glađu oporavku sistema.

• Prilagodba ekscitacije u skladu sa opterećenjem: Kada dođe do iznenadne promene opterećenja na alternatoru, AVR prilagođava ekscitacioni sistem. Obratan osigurava da alternator nastavlja da snabdijevati isti napon pod novim uslovima opterećenja. AVR to postiže operirajući na polje ekscitera, modifikovanjem izlaznog napona ekscitera i struja polja. Međutim, tijekom teških fluktuacija napona, standardni AVR možda neće dovoljno brzo odgovoriti.

Brzi regulatori napona

Za postizanje bržeg odgovora, koriste se brzi regulatori napona bazirani na principu prekoračenja cilja. Prema ovom principu, kada se opterećenje poveća, ekscitacija sistema se takođe povećava. Ali pre nego što napon dosegnem vrednost koja odgovara povećanoj ekscitaciji, regulator anticipira i smanjuje ekscitaciju na odgovarajući nivo. Ovaj mehanizam prekoračenja i korekcije omogućava bržu i precizniju prilagodbu napona, poboljšavajući performanse sistema snabdevanja električnom energijom tijekom dinamičkih promena opterećenja.