Regulacja napięcia w podstacjach w wiejskich sieciach dystrybucyjnych

Obecnie odbiorcy wiejscy są zaopatrywani w energię elektryczną głównie za pośrednictwem promieniowych sieci elektroenergetycznych z regionalnych stacji transformatorowych zasilanych z systemów elektroenergetycznych dużej mocy. W tym przypadku linie zarówno wysokiego, jak i niskiego napięcia z reguły okazują się wydłużone i rozgałęzione.

W celu zagwarantowania jakości napięcia, którego wartość dla wiejskich instalacji elektrycznych nie powinna różnić się od wartości nominalnej o więcej niż ± 7,5%, zaleca się podjęcie działań w celu poprawy napięcia. Jako główne narzędzie zastosowano regulację przeciwnapięciową w rozdzielni rejonowej w połączeniu z doborem odpowiednich odgałęzień w rozdzielni odbiorców.

Regulacja przeciwnapięcia rozumiana jest jako wymuszony wzrost napięcia w sieciach w okresie największych obciążeń i jego obniżenie w okresie najmniejszych obciążeń.W przypadkach, gdy za pomocą regulacji przeciwprądowej w podstacjach regionalnych i doboru gałęzi transformatorowych podstacji odbiorczych nadal nie jest możliwe uzyskanie akceptowalnych poziomów napięcia, należy zastosować grupową lub lokalną regulację napięcia w inny sposób.

Transformatory podwyższające lub podłużne pojemnościowe urządzenia kompensacyjne są stosowane jako środki do grupowej regulacji napięcia. Jako środek regulacji lokalnej stosuje się transformatory ze zmianą współczynnika transformacji pod obciążeniem (z przełącznikiem obciążenia). W tym celu przewody zwojów uzwojenia pierwotnego transformatora są przełączane pod obciążeniem bez przerywania obwodu.

Obecnie najczęściej spotykane są transformatory 10/0,4 kV z ręcznym przełączaniem zacisków odgałęźnych po odjęciu obciążenia i odłączeniu napięcia (za pomocą wyłącznika napięciowego). Jednocześnie zapewnione są gałęzie uzwojenia wysokiego napięcia transformatorów, zapewniające następujące stopnie regulacji: -5; -2,5; 0; + 2,5 i + 5%.

Praca bez obciążenia transformatorów obniżających napięcie przy nominalnym kroku regulacji (0%) odpowiada stałemu podwyższeniu napięcia po stronie wtórnej równemu +5%. Ogólnie rzecz biorąc, następujące skoki napięcia wystąpią odpowiednio na każdym z pięciu stopni sterowania: 0; +2,5; +5; +7,5; + 10%.

Jako transformatory podwyższające z reguły stosuje się konwencjonalne transformatory obniżające, ale uwzględniono odwrotność, to znaczy uzwojenie wtórne transformatora podwyższającego staje się pierwotnym, a zaczepy przełączające znajdują się po stronie wtórnej transformator podwyższający.W rezultacie dla transformatora podwyższającego napięcie nominalny krok 0% odpowiada naddatkowi -5%. pozostałe stopnie napięcia mają przeciwne znaki. Łącznie na każdym z pięciu stopni regulacji wystąpią odpowiednio następujące skoki napięcia: 0; -2,5; -5; -7,5 i 10%.

Dobór odpowiednich gałęzi transformatorów odbywa się zarówno w procesie projektowania, jak i podczas eksploatacji wiejskich sieci elektrycznych. Wymagana gałąź, a tym samym odpowiedni naddatek, jest wybierana na podstawie poziomu napięcia szyn zbiorczych podstacji wysokiego napięcia w trybie minimalnych i maksymalnych obciążeń.

W projektowaniu wiejskich sieci dystrybucyjnych, gdy trudno jest ustalić rzeczywiste krzywe obciążenia, do wyboru gałęzi ustawia się dwa warunkowe tryby projektowania: maksymalny — 100% obciążenia i minimalny — 25% obciążenia. Dla każdego z trybów znajdowane są poziomy napięć szyn zbiorczych transformatora i wybierany jest odpowiedni naddatek (krok regulacji), który spełnia warunek dopuszczalnych odchyłek napięcia (+ 7,5 ... -7,5%).

W trakcie pracy podstacje transformatorowe należy dobierać zaczepy transformatorów, biorąc pod uwagę, że poziom napięcia na odbiornikach nie powinien różnić się od wartości nominalnej o więcej niż ± 7,5%.

Odchylenia napięcia od wartości nominalnej dla odbiorców określa wzór

ΔUn = ((Uodpady — Unom) / Unom) x 100