A villamos rendszerek feszültségállítóinak elvei és kísérleti elemzése
I. A villamos rendszer feszültség-szabályozók működésének elemzése
A villamos rendszer feszültség-szabályozók működési elvéről szóló elemzés előtt szükséges az indítóregulátor elemzése és a hasonló következtetések megszerzése. Gyakorlati alkalmazásban az indítóregulátor a feszültség eltérést használja visszacsatolási mennyiségként a beállításhoz, ezzel fenntartva a generátortermi feszültséget a standard tartományban. Azonban ez a típusú feszültség-szabályozó, különösen hálózati hibák esetén, nagy reaktív teljesítményt igényel a hálózatfeszültség stabilitásának javítása érdekében és a villamos rendszer minőségének biztosítása érdekében. Mivel az indítóregulátor fő célja a generátortermi feszültség ellenőrzése, nehéz a hálózatfeszültség stabilitását biztosítani.
Ebben az esetben a feszültség-szabályozót fejleszteni kell. A releváns tanulmányok szerint a rendszer feszültségének bevezetésével a generátor fő transzformátora és az indítóregulátor közösen fogja ellenőrizni a generátortermi feszültséget, és a generátor emelőtranszformátora a kompenzációs módszer alapján lesz ellenőrizve, miközben növeli a generátor reaktív teljesítményét, így javítva a villamos rendszer stabilitását. A villamos rendszer feszültség-szabályozó működési elve, hogy a megfelelő feszültséget és az indítófeszültséget együtt vezeti be a generátor ellenőrzéséhez. Amikor egy AC generátor sebessége növekszik, a villamos rendszer feszültség-szabályozó csökkenti az indítóáramot és a mágneses fluktuációt a feszültség stabilizálása érdekében, ezzel biztosítva a hálózat biztonságos és stabil működését.
Gyakorlati alkalmazásban a feszültség-szabályozó rendszere olyan komponensekből áll, mint a magasfeszültségi busz, a generátortermi feszültség beállított értéke, a fokozó tényező, a fáziskiegyenlítés, a kimeneti korlátozás, és a be- és kikapcsolási ellenőrzés. A villamos rendszer feszültség-szabályozó be- vagy kikapcsolása kevés hatással van a szabályozóra és a generátor teljesítményére. Ekvivalens feltételek mellett a villamos rendszer feszültség-szabályozó bizonyos mértékig csökkentheti a fő transzformátor ellenállását és reaktanciáját a működés során; a csökkenés mértéke a generátortermi feszültség beállított értékének arányával változik, általánosságban viszont kevés hatással van a lejtőtégléskoeficiensre és a teljesítmény-lejtőtégléskoeficiensre.
Azonban, hogy elkerülje a reaktív teljesítmény versengését, amikor egy két generátoros rendszer feszültség-szabályozó aktívan kikapcsolódik, a terminális párhuzamos generátorokat a korrigált lejtőtégléskoeficiens alapján kell beállítani, figyelembe véve a fő transzformátor reaktanciáját és ellenállását is. Ha a villamos rendszer feszültség-szabályozó fő transzformátorának reaktanciája és ellenállása csökken, a terminális fő transzformátor reaktanciája és ellenállása általában nulla. Ha az egység a lejtőtégléskoeficiens alapján működik, erőfeszítéseket kell tenni a villamos rendszer stabilitásának értékének növelése érdekében és az indítórendszer támogatásához a hálózatfeszültségért. Ugyanakkor a villamos rendszer stabilitásának biztosítása ezen a módon továbbra is bizonyos kihívásokkal jár.
II. A villamos rendszer feszültség-szabályozó kísérleteinek elemzése
A villamos rendszer feszültség-szabályozó valós működése során, különösen akkor, amikor egyetlen egység kétszeres hálózattal csatlakozik egy végtelen busz rendszerhez, a hálózatban rövidzárlatok fordulhatnak elő. Ha rövidzárlat történik, a terminális feszültség és az elektromos erő csökken. A nem igazolt elsődleges motor teljesítménye miatt a rotor gyorsulásától, a reaktív teljesítmény még kiürülhet, s ezzel aláásja a villamos rendszer feszültség-stabilitását.
A hagyományos indítórendszerek nem tudják hatékonyan ellenőrizni a feszültséget. Ellenben a terminális feszültség magasfeszültségi oldali ellenőrzése, mivel a magasfeszültségi busz és a rendszer közötti szoros kapcsolat, gyorsabban csökkenti a hiba kezdeti szakaszában a feszültséget, ami érzékenyebb választ ad. A rövidzárlat után a generátortermi feszültség és a fő transzformátor magasfeszültségi oldali feszültsége gyorsabban emelkedik, mint az indítóregulátorral, rövid idő alatt stabilizálva a feszültséget, és így biztosítva a feszültség busz stabilitását.
A villamos rendszer feszültség-szabályozó jobb működéséhez a rendszert megfelelően kell kiszámítani. A kiszámítás során az indítóirányítási mód hatása a kritikus tisztítási időre alapján egyszerű rendszerek és valós rendszerek esetén elemezhető. Az egy gép - végtelen busz rendszer kiszámításakor a végtelen busz szerkezetét, a generátor dinamikai modelljét, a transzformátor impedanciát, valamint a kétszeres hálózatú transzformátoros villamos rendszer feszültség-szabályozójának (Elméleti és Kísérleti Elemzés, Zheng Changquan, Guangzhou Baiyun Elektromos Felszerelés Kft.) impedanciáját kell tisztázni. Ez alapján a villamos rendszer rövidzárlatának elemzése történik, és a szimulációs számítások révén a megfelelő eredmények kerülnek elő. Az eredmények szerint az indítóregulátor és a villamos rendszer feszültség-szabályozó kevésbé kapcsolódik a kritikus tisztítási időhöz.
Valós rendszerek kiszámításakor egy bizonyos hálózati társaság hálózati szerkezetét használhatjuk kiszámítási hálózatként, és ennek alapján egy bizonyos erőmű működő generátort elemezzük. Ez alapján a villamos rendszer rövidzárlathibájának elemzése történik. Az eredmények szerint, ha a kritikus tisztítási idő a standard érték, a villamos rendszer feszültség-szabályozó nem reagál hatékonyan a hiba esetén.
A villamos rendszer feszültség-szabályozó jobb elemzéséhez egyetlen egységet közvetlenül a hálózati rendszerhez kell csatlakoztatni egyetlen vonallal, bezárva a generátor fő transzformátor magasfeszültségi oldali kapcsolót (biztosítva, hogy a vonalkapcsoló nyitva legyen), majd különböző fokozó tényezőket választva e konfiguráció alapján, az indítóirányítási rendszert a generátor üres terhelésű feszültség lépéses válaszának szimulációs számítása alapján elemzi. Az eredmények szerint, ha a fokozó tényező túl nagy, a villamos rendszer üres terhelésű stabilitási problémákat tapasztal. A probléma jobb megoldása érdekében javasolt a magasfeszültségi busz ellenőrzési funkció metódusának használata az üres terhelésű teszt során.
A villamos rendszer feszültség-szabályozó ugyanazon a buszon is elemzhető. A kísérleti elemzés során hangsúlyt kell fektetni a párhuzamos generátorok közötti reaktív teljesítmény elosztásának megoldására. Gyakorlatilag, ugyanazt a villamos rendszer feszültséget kell beállítani, hogy ugyanazt a pozitív lejtőtéglést érje el. Egy erőmű valós működése során szimulációs számításokat használtak, hogy az eredeti indítóregulátort kombinálják a villamos rendszer feszültség-szabályozójával, és közösen megoldják a villamos rendszer reaktív teljesítményhiányát. Az eredmények szerint az egység működése során nem volt teljesítményverseny, és a reaktív teljesítmény eloszlása viszonylagosan megfelelő volt.
III. Következtetés
A távközlési technológiák folyamatos fejlődésével a dinamikus villamos energia minőségi problémák szükségesek a hálózatok biztonságos és rendes működéséhez. Csak az eredeti izgaltsági szabályozó használata nem elegendő a hálózat biztonságos és rendes működésének eléréséhez. Ilyen esetben kompenzációs eszközökre van szükség a feszültségproblémák megoldásához. A villamos rendszer feszültség-szabályozója és az izgaltsági szabályozó kombinációja egy bizonyos mértékig megfelel a gyakorlati igényeknek. Azonban a villamos rendszer feszültség-szabályozójának hatékonyabb alkalmazásához a hálózatban, elvét és tesztelési eredményeit kell elemzeni.
Ahogy idő előre halad, új problémák fognak felbukkanani a hálózatban. Ezeknek a problémáknak jobb megoldása érdekében további elemzésre van szükség a villamos rendszer feszültség-szabályozójának elvéről.
