10КВ жөндеу автоматтық напряжение регуляторының құрылымдық және қолданыс аспекттері не?

Қазақстандың ауыл шаруашылығындағы электр жүйесін модернизациялау жобасын өткізген соң ауыл шаруашылығының таратуу желісінің қалыптасуына ерекше көңіл бөлінді. Бірақ жеңілдету үшін мүмкіндіктер (жергілікті географиялық және экономикалық факторлар) қателерге әкелді. Сондықтан 10 кВ трансформаторлардың кейбір сызықтарының қамтылу радиусы рационалды диапазонынан асқан. Мезгілдер мен күн-түн өзгерістерімен бірге напряжение өзгерісі үлкен болады, бұл жағдайда энергия сапасы төмендейді және сызықтың құбылысы өседі, бұл ауылшаруашылардың өмір салтына және өндірістік процестеріне тиісті таасирлер тудырады. Осылайша, бұл мақала жаңа түрдегі автоматты напряжение регуляторын құрылымдауға арналған.

1 Напряжение регуляторының іске қосылу принципі

Автоматты напряжение регуляторы - бұл кіріс напряжение өзгерісін автоматты түрде отыратын құрылғы. Ол 6 кВ, 10 кВ және 35 кВ электр таратуу системаларында қолданылады және кіріс напряжение 20% аралығында автоматты түрде өзгертуге мүмкіндік береді. Регуляторды сызықтың басталуынан 1/2 немесе 2/3 қашықтықта орнату арқылы сызықтың напряжение сапасын қамтамасыз ету мүмкін.

Бастапқы трансформаторында үстелік напряжение регуляциясы жоқ болса, автоматты напряжение регуляторын трансформатордың шығу сызығына орнату арқылы үстелік напряжение регуляциясын жасау мүмкін. Трансформатордың екінші жағында бірнеше контакттар бар. Екі өкіл микропроцессорды пайдаланып, тиристорлардың инициализациясын басқара отырып, әр түрлі деңгейдегі напряжение регуляциясын ұсыну мүмкін, сондықтан сызықтың напряжение регуляциясын жасауға болады.

2 Напряжение регуляторының контакттарын өзгерту напряжение параметрлерін орнату

Сызықтың напряжение регуляторы әр түрлі жүк шарттарына қарай контакттарды өзгерту арқылы және сызықтың напряжение деңгейіне қарай трансформация қатынасын өзгерту арқылы напряжение регуляциясын жасайды. Оның 7 контакттары және 30% напряжение регуляция аралығы бар, бұл ауылдардағы напряжение регуляция талаптарына дайын болады.

2.1 Напряжение регуляторының контакттарын өзгерту напряжение параметрлерін орнату принципі

Жүк өзгерістерінен сызықтың аяғындағы напряжение өзгереді. Әр түрлі напряжение төмендемелері үшін напряжение регуляторының контакттарын өзгерту керек. Кескін 1 типті ауыл транспортирлеу электр желісін көрсетеді. Мұнда, сызықтың ұзындығы L км, ал сызықтың аяғындағы өнеркөр S = P + jQ МВА деп қабылданады.

Контакттарды өзгерту талаптары: Сызықтың аяғындағы напряжение 7% аралығында өзгереді; жалпы түрде контакттарды өткізу мүмкін емес; контакттарды өзгерту саны қарапайым болуы керек.

Есептеңіз, трансформация қатынасы K, сызықтың басталуындағы напряжение U₀, сызықтың аяғындағы напряжение U₁, напряжение регуляторының кіріс напряжение U_in, ал шығыс напряжение U_out, U_out=KU_in.

Модельге сәйкес, мына теңдеу орындалады:U₁=U_out−ΔU_1.

Мұнда Δ U₁ - напряжение регуляторының орнатылған нүктесінен сызықтың аяғына дейінгі напряжение төмендемесі, ал x - напряжение регуляторының орнатылған нүктесінен сызықтың басталуына дейінгі қашықтық. Сондықтан:

(U₀ - U_in) - сызықтың басталуынан напряжение регуляторының орнатылған нүктесіне дейінгі напряжение төмендемесі.α = U₀/U_out  - напряжение регуляторының орнатылған нүктесінен алды-арты сызықтың напряжение деңгейінің қатынасы. (L-x)/x=K₁ деп қойып, біз мына теңдеуді алады:

Мұнда, сызықтың аяғындағы напряжение U₁ 9.7 < U₁ < 10.7 шектеу шартын қанағаттандыру керек. Бұл формулаға қойып, K белгілі болғанда U_in аралығын алуға болады. Бірақ, U₀/U_out өзгерісінен, бір айнымалысы бар квадраттық теңдеуді шешу керек, бұл қатардың шешімдерін қате табу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Мақала бұл теңдеуді қысқартады.

&alpha; = U₀/U_out анализінен, U_out және U₁ өзара өсу немесе төмендеу трендін бекітеді. U₀ тұрақты, сондықтан &alpha; = U₀/U_out U₁-ге кері пропорционал. Анализ бойынша, U₁ = 9.3 болғанда, &alpha; ≈ 1; ал U₁ = 10.7 болғанда, &α; 1-ге жеткізген. Сондықтан, шектеу теңдеуін мына түрде жазуға болады:

Яғни:

2.2 Орнату мысалы

Формуладан (5), нақты көрінетінімен, контакттарды өзгерту параметрлері тек напряжение регуляторының кіріс напряжение U_in және напряжение регуляторының орнатылған нүктесінен сызықтың ұзындығына қатынасы K_t ге байланысты. Сызықтың аяғындағы нақты жүкті өлшеу міндетті емес, бұл инженерлерге әртүрлі қиындықтарды қысқартады.

Нақты транспортирлеу сызығын мысал ретінде қарастырыңыз. Фигуралық 1 модельді қолданыңыз. Транспортирлеу сызығының ұзындығы 20 км. Напряжение регуляторы көбінесе сызықтың ортасында орнатылады. Мұнда, сызықтың басталуынан қашықтығы x = 9 км, ал K_t = 11/9 деп қабылданады. Формуланы (5) қолданыңыз, сонда табамыз:

Белгілі бір контактта, сызықтың аяғындағы энергия сапасының талаптарын қанағаттандыратын кіріс напряжение аралығының жоғары және төмен шекаралары бар, бұлар контакттың іске қосылу напряжение (ауыстыру напряжение) деп аталады. Аралықтағы әр контакт өзінің іске қосылу напряжениеін қабылдайды, бұл сәйкестік сандық осьте көрінетіндей болады.

Мұнда, 1-ші контакт нормаль шарттарда қолданылмайды, себебі кіріс напряжение бұл контакттың жоғары шекарасынан асмайды. 1-ші контакт қата қолданылуы үшін, мысалы, бір фазадағы жерге қарай қысқарту үшін қолданылады. Келесіде контакттың іске қосылу напряжениеіне жеткенде өзгеру шарттары сипатталады:

Ескерту: 4-ші контакттен төменге өту кезінде, тіrecht