Нижние и верхние границы нижнего предела регулирования напряжения для трансформаторов (к примеру 7.1)

Границы нижнего предела регулирования напряжения, %	Трансформаторы
	Т1	Т2	Т3
Нижняя граница	2,55	–3,46	4,1
Верхняя граница	6,75	7,24	5,3

Из табл. 7.9 следует, что отклонения напряжения у электроприемников всех подстанций при различных нагрузках находятся в допустимых пределах. По этой причине в приведенном выше примере нет необходимости применять местные средства регулирования напряжения. Кроме того, нагрузка трансформаторов практически однородная, т.е. их наибольшие и наименьшие значения совпадают по времени, т.е. находятся в одном диапазоне времени.

Как отмечалось выше, для осуществления автоматического управления напряжением в сети устройство РПН оборудуется автоматическим регулятором коэффициента трансформации (АРКТ). В измерительную цепь последнего входит элемент, предназначенный для компенсации потери напряжения в распределительной сети (компенсатор). Выбор уставок сопротивлений компенсатора и уставок регулятора напряжения производится в зависимости от параметров регулируемой сети.

На рис. 7.33 представлена принципиальная схема эквивалентной распределительной сети с нагрузкой на ее конце и получающей питание от шин ЦП. Отметим, что любая разветвленная распределительная сеть с большим количеством нагрузок (местные сети) может быть приведена к эквивалентной линии с одной нагрузкой.

Осуществление встречного регулирования напряжения соответствует поддержанию неизменного напряжения в некоторой контрольной точке f сети. В справедливости данного утверждения можно убедиться из рис. 7.34. Контрольная точка определена из условия, что

Значение неизменного отклонения напряжения в сети при любых нагрузках равно

Справедливо соотношение

где потери напряжения от шин ЦП до точки f в режиме наибольших и наименьших нагрузок.

Учитывая то, что для однородных нагрузок справедливо соотно-

шение

имеем следующее выражение для потери напряжения от шин ЦП до контрольной точки f в режиме наибольших нагрузок

Для примера (рис. 7.34)

На шинах ЦП необходимо обеспечить отклонения напряжения в пределах . Регулятор обеспечит выполнение требуемых условий регулирования в ЦП, если в контрольной точке f будет обеспечено неизменное напряжение На шинах ЦП в режиме холостого хода должно поддерживаться напряжение По мере роста нагрузок напряжение должно увеличиваться на равную потере напряжения от шин ЦП до точки f.

Неизменность напряжения в контрольной точке обеспечивается моделированием на входе измерительного органа (ИО) регулятора условий, существующих в регулируемой (первичной) цепи.

На рис. 7.33, а представлена принципиальная схема эквивалентной распределительной сети, а на рис. 7.33, б – модели сети. Напряжение уставки ИО регулятора U_ИО отражает в соответствующем масштабе заданное неизменное значение напряжения в выбранной контрольной точке сети Напряжение уставки ИО регулятора моделируется в определенном масштабе как сумма напряжений на шинах ЦП U_цм и падения напряжения в компенсирующем элементе

Масштабные коэффициенты моделирующих напряжения, токов и сопротивлений определяются коэффициентами трансформации измерительных трансформаторов напряжения и тока, питающих ИО, а также коэффициентами трансформации промежуточных трансформаторов тока и напряжения, обычно предусматриваемых во входных цепях ИО регулятора. Установочное сопротивление R_у служит для настройки ИО на требуемую величину.

Равновесный режим указанной системы регулирования обеспечивается только тогда, когда U_ИО = U_fм , т.е. если напряжение U_цм соответствует тому напряжению U_ц на шинах ЦП, при котором напряжение в точке f имеет заданное значение. Для обеспечения этого положения при различных режимах нагрузки должно соблюдаться подобие всех параметров сети и входной цепи ИО. Определение соотношения между параметрами регулируемой сети, уставками ИО и сопротивления компенсирующего элемента ИО производится следующим образом.

Линия распределительной сети имеет нагрузку на конце. Наибольшее значение тока в линии равно I_нб . Активное и индуктивное сопротивления линии где r, x – погонные удельные сопротивления, Ом/км; L – длина линии, км.

Уставки сопротивлений компенсирующего элемента выражаются в вольтах и градуируются при номинальном вторичном токе трансформатора тока. Уставки активного и индуктивного сопротивлений b_r и b_x определяются

и аналогично

где I_Т – номинальный первичный ток трансформатора тока;

k_н – произведение коэффициентов трансформации трансформаторов напряжения, промежуточного и основного, включенного между фазами;

ΔU_а и ΔU_р – соответственно активная и реактивная составляющие падения напряжения в линии.

Значения активного и реактивного сопротивления компенсирующего элемента, соответствующие данным уставкам b_r и b_x , определяются

где I_2Т – номинальный вторичный ток промежуточного трансформатора тока.

Уставка ИО регулятора

Для линии с несколькими нагрузками, выполненной проводами одного сечения, вместо R и Х подставляются соответствующие значения активного и индуктивного сопротивлений для эквивалентной линии с одной нагрузкой на конце. Длина эквивалентной линии L_э определяется из условия равенства потерь напряжения в действительной линии и в эквивалентной линии (от начала линии до контрольной точки с неизменным напряжением)

где S_i и L_i – соответственно полная мощность, по некоторому участку линии (между двумя нагрузками), и длина этого участка.

Если линия выполнена проводами разных сечений, то значения R_э и X_э определяют указанным выше образом для каждого участка сети с одинаковым сечением, а затем суммируют значения эквивалентных активных и реактивных сопротивлений, полученных для отдельных участков.

По вычисленным суммарным значениям определяют уставки сопротивлений компенсирующего элемента.