전기 에너지의 품질을 개선하기 위한 조치 및 기술적 수단

표준 준수 값 내에서 전압 편차 및 변동을 유지하려면 전압 조정이 필요합니다.

전압 조정은 사전 결정된 법률에 따라 자동으로 수행되는 특별한 기술적 수단을 사용하여 전원 공급 시스템의 특징적인 지점에서 전압 레벨을 변경하는 프로세스입니다. 전원 센터(CPU)의 전압 조정법은 가능한 경우 해당 CPU에 연결된 대부분의 사용자의 이익을 고려하여 전원 공급 장치 조직에서 결정합니다.

전기 에너지 수신기의 단자에서 필요한 전압 체제를 보장하기 위해 다음과 같은 전압 조정 방법이 사용됩니다. 발전소 및 변전소(CPU)의 버스, 나가는 라인, 조인트 및 추가.

프로세서 버스의 전압을 조정할 때 소위 역전류 조정을 제공합니다.카운터 전압 조정은 부하에 따라 램프를 사용하여 가장 높은 부하에서 전압을 공칭의 5 - 8%로 증가시키고 최저 부하에서 공칭(또는 더 낮은) 전압으로 저전압을 증가시키는 것으로 이해됩니다.

조절은 공급 변압기의 변압비를 변경하여 이루어집니다... 이를 위해 변압기에는 부하시 전압 조절 수단(OLTC)이 장착되어 있습니다... 부하시 스위치가 있는 변압기는 ±10 ~ ±16% 범위의 전압 조절을 허용합니다. 해상도 1.25 — 2.5%. 전력 변압기 6 — 20/0.4 kV 장비는 ± 5% 범위와 ± 2.5% 조정 단계로 오프 회로 스위치(여기 없이 스위칭)의 제어 장치를 전환합니다(표 1).

표 1. 회로 차단기가 있는 6-20/0.4kV 변압기의 허용 전압

올바른 선택 변환 계수 회로 차단기가 있는 변압기(예: 계절 조절)는 부하가 변경될 때 가능한 최상의 전압 체제를 제공합니다.

하나 또는 다른 전압 조정 방법을 사용하는 편의성은 네트워크 및 회로의 길이, 무효 전력 예비 등에 따라 현지 조건에 따라 결정됩니다.

전압 편차 표시기는 네트워크의 전압 손실에 따라 달라지며 네트워크 및 부하의 저항에 따라 달라집니다.실제로 네트워크 저항의 변화는 전력 수신기의 전압 편차를 고려하여 전선 및 케이블 코어의 단면을 선택할 때 전압 변화와 관련됩니다 (에 따라 허용 가능한 전압 손실), 가공선에서 커패시터의 직렬 연결을 사용할 때(종방향 보상 설치 - UPK).

직렬로 연결된 커패시터는 라인의 유도 저항 중 일부를 보상하므로 라인의 반응성 구성 요소를 줄이고 부하에 따라 네트워크에 약간의 추가 전압을 생성합니다.

커패시터의 직렬 연결은 상당한 부하 무효 전력(tgφ > 0.75-1.0)에만 권장됩니다. 무효 역률이 0에 가까우면 라인 전압 손실 주로 유효 저항과 유효 전력에 의해 결정됩니다. 이러한 경우 유도 저항 보상은 비실용적입니다.

커패시터의 조절 효과(추가된 전압 값)가 부하 전류에 비례하고 거의 관성 없이 자동으로 변경되기 때문에 UPC의 사용은 부하의 급격한 변동의 경우 매우 효과적입니다. 따라서 전압이 35kV 이하인 가공선에서는 커패시터를 직렬로 연결하여 역률이 상대적으로 낮은 급교번 부하를 공급해야 합니다. 또한 부하 변동이 심한 산업용 네트워크에서도 사용됩니다.

네트워크 저항을 줄이기 위해 위에서 논의한 조치 외에도 네트워크 부하, 특히 반응성 부하를 변경하는 조치는 전압 손실을 감소시켜 라인 종단 전압을 증가시킵니다. 이는 측면 보상 설치(부하와 병렬로 커패시터 뱅크 연결) 및 고속 무효 전력 소스(RPS)를 적용하여 무효 전력 변경의 실제 일정을 개발함으로써 수행할 수 있습니다.

네트워크 전압 체제를 개선하고 전압 편차 및 변동을 줄이기 위해 자동 여자 제어 기능이 있는 강력한 동기식 모터를 사용할 수 있습니다.

이를 개선하기 위해 전력 품질 표시기 단락 전력 값이 가장 높은 시스템 지점에서 CE를 왜곡하는 전기 수신기를 연결하는 것이 좋습니다. 그리고 특정 부하를 포함하는 네트워크에서 단락 전류를 제한하는 수단의 사용은 스위칭 장치 및 전기 장비의 안정적인 작동을 보장하는 데 필요한 제한 내에서만 수행되어야 합니다.

비정현파 전압의 영향을 줄이는 주요 방법. 기술 수단 중에는 필터 장치: 협대역 공진 필터의 부하와 병렬로 스위칭, 필터 보상 장치(FCD), 필터 균형 장치(FSU), FCD를 포함하는 IRM, 낮은 수준의 특성을 특징으로 하는 특수 장비가 사용됩니다. 고조파 생성, "불포화" 변압기, 에너지 특성이 개선된 다상 변환기.

무화과에서.도 1의 a는 더 높은 고조파를 갖는 가로(병렬) 수동 필터의 다이어그램을 보여준다. 필터 연결은 직렬로 연결된 인덕턴스와 커패시턴스의 회로이며 특정 고조파의 주파수에 맞춰져 있습니다.

쌀. 1. 고조파가 높은 필터의 개략도: a — 패시브, b — 전압 소스로서의 능동 필터(AF), c — 전류 소스로서의 AF, VP — 밸브 컨버터, F5, F7 — 각각 필터 연결 5 7th 및 7차 고조파, tis - 라인 전압, tiAF - AF 전압, tin - 부하 전압, Azc - 라인 전류, AzAf - AF에 의해 생성된 전류, Azn - 부하 전류

더 높은 고조파 전류에 대한 필터 연결의 저항 Xfp = XLn-NS° C/n, 여기서 XL, Xc는 각각 전원 주파수 전류에 대한 리액터 및 커패시터 뱅크의 저항, n — 고조파 구성 요소의 수입니다.

주파수가 증가함에 따라 리액터 인덕턴스는 비례적으로 증가하고 커패시터 뱅크는 고조파 수에 반비례하여 감소합니다. 고조파 중 하나의 주파수에서 리액터의 유도 저항은 커패시터 뱅크의 커패시턴스와 같아지고 전압 공명... 이 경우 공진 주파수 전류에 대한 필터 연결의 저항은 0이며 이 주파수에서 전기 시스템을 조작합니다. 공진 주파수의 고조파 수 yar는 다음 식으로 계산됩니다.

이상적인 필터는 연결이 조정되는 주파수에 대한 고조파 전류를 완전히 필터링합니다.그러나 실제로는 리액터 및 커패시터 뱅크에 활성 저항이 존재하고 필터 연결의 부정확한 조정으로 인해 고조파 필터링이 불완전해집니다.병렬 필터는 각각 특정 고조파 주파수에 대해 공진하도록 조정된 일련의 섹션입니다.

필터의 링크 수는 임의적일 수 있습니다. 실제로는 5, 7, 11, 13, 23 및 25 고조파의 주파수에 동조된 2개 또는 4개의 섹션으로 구성된 필터가 일반적으로 사용됩니다. 횡방향 필터는 더 높은 고조파가 나타나는 위치와 증폭되는 지점 모두에 연결됩니다. 크로스오버 필터는 무효 전력의 소스이자 무효 부하를 보상하는 수단입니다.

필터의 매개변수는 연결이 필터링된 고조파의 주파수와 공진으로 조정되고 커패시턴스가 산업 주파수에서 필요한 무효 전력을 생성할 수 있도록 하는 방식으로 선택됩니다. 경우에 따라 무효 전력을 보상하기 위해 커패시터 뱅크가 필터와 병렬로 연결됩니다. 이러한 장치를 보상 필터 (PKU)... 필터 보상 장치는 고조파 필터링 기능과 무효 전력 보상 기능을 모두 수행합니다.

현재 수동 협 대역 필터 외에도 능동 필터 (AF)도 사용합니다. 능동 필터는 DC 측에 전기 에너지를 용량 성 또는 유도 성으로 저장하는 AC-DC 변환기로 특정 전압 또는 전류 값을 형성합니다. 펄스 변조를 통해 여기에는 표준 체계에 따라 연결된 통합 전원 스위치가 포함됩니다.전압원으로서 네트워크에 대한 AF 연결은 그림 1에 나와 있습니다. 1, b, 전류원으로 — 그림에서. 1, 다.

저전압 네트워크에서 체계적인 불균형의 감소는 이러한 부하의 저항이 서로 거의 동일한 방식으로 위상 간 단상 부하를 합리적으로 분배하여 수행됩니다. 회로 솔루션을 사용하여 전압 불균형을 줄일 수 없는 경우 커패시터 뱅크의 비대칭 스위칭(그림 2) 또는 단상 부하의 균형 회로(그림 3)와 같은 특수 장치가 사용됩니다.

쌀. 2. 커패시터 뱅크 밸런싱 장치

쌀. 3. 특수 발룬 회로

확률 법칙에 따라 비대칭이 변경되면 자동 균형 장치를 사용하여 줄이기 위해 그 중 하나의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 4. 조정 가능한 대칭 장치는 비싸고 복잡하며 응용 프로그램은 새로운 문제(특히 비정현파 전압)를 야기합니다. 따라서 러시아에서 발룬 사용에 대한 긍정적인 경험은 없습니다.

쌀. 4. 일반적인 발룬 회로

서지 보호, 서지 피뢰기... 단기 전압 강하 및 전압 강하에 대비하여 DKIN(동적 전압 왜곡 보상기)을 사용하여 공급 전압 강하(임펄스 포함) 및 서지를 비롯한 많은 전력 품질 문제를 해결할 수 있습니다.

DKIN의 주요 장점:

• 배터리와 그와 관련된 모든 문제가 없으면

• 짧은 정전에 대한 응답 시간 2ms,

• DKIN 장치의 효율은 50% 부하에서 99% 이상, 100% 부하에서 98.8% 이상이며,

• 낮은 에너지 소비 및 낮은 운영 비용,

• 고조파 성분, 지터,

• 정현파 출력 전압,

• 모든 유형의 단락에 대한 보호,

• 높은 신뢰성.

특정 부하(비선형 볼트-암페어 특성을 가진 충격, 비대칭)의 전력 수신기 네트워크에 대한 부정적인 영향 수준을 줄이는 것은 전원 공급 장치를 특정 및 "침묵" 부하로 정규화하고 분할함으로써 달성됩니다.

특정 부하에 대해 별도의 입력을 할당하는 것 외에도 합리적인 전원 공급 장치 구성을 위한 다른 솔루션이 가능합니다.

• 분할 2차 권선이 있는 변압기와 «무음» 및 특정 부하의 개별 공급을 위한 이중 리액터가 있는 6-10kV의 전압에서 주 강압 변전소의 4개 섹션 구성,

• 단락 전류가 허용될 때 6-10kV 섹션 스위치를 켜서 주 강압 변전소(GPP)의 변압기를 병렬 작동으로 전환합니다. 이 조치는 예를 들어 대형 엔진의 시동 기간 동안 일시적으로 적용될 수도 있습니다.

• 급격한 교류 전원 공급 장치(예: 용접 장치)와 별도로 작업장 전원 네트워크에 조명 부하를 구현합니다.