Wat is een automatische spanningregelaar?
Een automatische spanningregelaar wordt gebruikt om de spanning te regelen, variërende spanningen omzetten in een constante. Spanningsvariaties ontstaan voornamelijk door veranderingen in de belasting van het energievoorzieningssysteem. Dergelijke spanningsschommelingen kunnen de apparatuur in het elektriciteitsnetwerk beschadigen. Deze fluctuaties kunnen worden verminderd door spanning-controleapparatuur op verschillende locaties te installeren, zoals bij transformatoren, generatoren en feeders. Meerdere spanningregelaars worden vaak over het hele elektriciteitsnetwerk verdeeld om spanningsschommelingen effectief te beheren.
In een gelijkstroomvoorziening kan voor feeders van gelijke lengte een over-compensatiegenerator worden gebruikt om de spanning te controleren. Voor feeders van verschillende lengtes worden echter feederboosters gebruikt om een constante spanning aan het einde van elke feeder te handhaven. In een wisselstroomvoorziening kunnen verschillende methoden, waaronder boostertransformatoren, induktieregelaars en shuntcondensatoren, worden ingezet om de spanning te controleren.
Werkingsprincipe van de spanningregelaar
Het werkt volgens het principe van foutdetectie. De uitgangsspanning van een wisselstroomgenerator wordt verkregen via een potentietransformator, vervolgens gerectificeerd, gefilterd en vergeleken met een referentiespanning. Het verschil tussen de werkelijke spanning en de referentiespanning wordt de foutspanning genoemd. Deze foutspanning wordt versterkt door een versterker en vervolgens aangeboden aan de hoofdprikkelaar of de pilotprikkelaar.
Als gevolg hiervan regelen de versterkte foutsignalen de opwekking van de hoofd- of pilotprikkelaar via een buck- of boostactie (dat wil zeggen, ze beheren spanningsschommelingen). Het beheersen van de prikkelaaruitgang regelt op zijn beurt de eindspanning van de hoofdalternator.
Toepassing van de Automatische Spanningsregelaar
De belangrijkste functies van een Automatische Spanningsregelaar (AVR) zijn als volgt:
Hij reguleert de systeemspanning en helpt de werking van de machine dichter bij de stabiele toestand te houden.
Hij verdeelt de reactieve belasting onder parallel werkende alternators.
AVRs verminderen overvoltages die ontstaan door plotselinge belastingsverlies in het systeem.
Bij storingen verhoogt hij de systeemopwekking om maximaal synchronisatievermogen te garanderen wanneer de storing is weggenomen.
Bij een plotselinge belastingswijziging in de alternator moet het opwekkingsysteem zich aanpassen om dezelfde spanning onder de nieuwe belastingsomstandigheden te handhaven. De AVR maakt deze aanpassing mogelijk. De AVR-apparatuur werkt op het veld van de prikkelaar, waarbij de uitgangsspanning en het veldstroom van de prikkelaar worden gewijzigd. Tijdens ernstige spanningsschommelingen kan de AVR echter niet snel genoeg reageren.
Om een snellere respons te bereiken, worden snelwerkende spanningregelaars gebaseerd op het principe van 'overshooting the mark' ingezet. Volgens dit principe neemt de opwekking van het systeem toe wanneer de belasting toeneemt. Maar voordat de spanning stijgt tot het niveau dat overeenkomt met de toegenomen opwekking, reduceert de regelaar de opwekking naar een passende waarde.
