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Methoden der Spannungssteuerung im Stromnetz

Bevor Sie das lernen Methoden der Spannungssteuerung im Stromnetzmüssen wir zuerst verstehen Warum müssen wir die Spannung kontrollieren?. In Energiesystemen soll die Spannung konstant sein, was offensichtlich nicht der Fall ist. Wir müssen es also so kontrollieren, dass es konstant bleibt. Aber Warum muss die Spannung konstant sein überhaupt? Denn die meisten Geräte, Apparate, elektrischen Maschinen, Verbrauchergeräte usw. sind alle dafür ausgelegt, mit einer bestimmten Spannung zu arbeiten. Starke Spannungsschwankungen können zu Betriebsstörungen, Funktionsstörungen oder einer Verschlechterung der Leistung führen. Es ist wünschenswert, dass die Verbraucher Energie bei im Wesentlichen konstanter Spannung erhalten. In vielen Ländern, einschließlich Indien, ist dies gesetzlich vorgeschrieben Grenze der Spannungsschwankung beträgt ± 6% der angegebenen Spannung am Ende der Verbraucher.
Daher ist es wichtig, bestimmte Techniken anzuwenden, bestimmte Methoden zur Steuerung der Netzspannung um es konstant zu halten. Nachfolgend sind die Methoden zur Spannungssteuerung im Energiesystem aufgeführt.

Spannungssteuerung im Stromnetz

Methoden der Spannungssteuerung im Stromnetz

  1. Verwendung von Erregungssteuerung oder Spannungsreglern an Erzeugungsstationen
  2. Durch den Einsatz von Transformatoren, die Transformatoren wechseln
  3. Verwendung von Induktionsreglern
  4. Mit Shunt-Reaktoren
  5. Durch Verwendung von Shunt-Kondensatoren
  6. Verwendung von Synchronkondensatoren

Erregungssteuerung oder Spannungsregler an Erzeugungsstationen

Induzierte EMK (E) eines Synchrongenerators(Lichtmaschine) hängt vom Erregerstrom (Feldstrom) ab. Die Klemmenspannung einer Lichtmaschine kann mit V = E - IZ angegeben werden. Wenn der Laststrom und damit der Ankerstrom zunimmt, steigt auch der Spannungsabfall im Anker. Der Feldstrom muss erhöht werden, um diesen Spannungsabfall zu kompensieren, sodass die Klemmenspannung den Sollwert erreicht. Zu diesem Zweck sind Wechselstromgeneratoren mit Erregungssteuerung oder vorgesehen automatischen Spannungsregler Systeme. Es gibt zwei Haupttypen von automatischen Spannungsreglern (AVR):
  1. Tirril-Regler
  2. Brown-Boveri-Regler
Ein automatischer Spannungsregler erkennt die Klemmenspannung und vergleicht sie mit der Referenzspannung. Die Differenz zwischen erfasster Spannung und gegebener Referenzspannung wird als bezeichnet Fehlerspannung. Der Regler steuert dann die Erregungsspannung des Generators, um die Fehlerspannung aufzuheben. Somit steuert ein automatischer Spannungsregler die Spannung durch Steuern der Erregung.
Das Anregungssteuerungsverfahren ist nur zufriedenstellendfür kurze Zeilen. Bei längeren Leitungen muss die Klemmenspannung des Generators stark variiert werden, damit die Spannung an den fernen Enden konstant bleibt. Offensichtlich ist diese Methode für längere Leitungen nicht durchführbar.

Durch den Einsatz von Transformatoren, die Transformatoren wechseln

Das Spannungssteuerung in Übertragungs- und Verteilungssystemen wird normalerweise durch Antippen erhaltenTransformer. Bei diesem Verfahren wird die Spannung in der Leitung durch Ändern der sekundären EMK des Transformators durch Ändern der Anzahl der sekundären Windungen eingestellt. Die Sekundärspannung eines Transformators ist direkt proportional zur Anzahl der Sekundärwindungen. Somit kann die Sekundärspannung durch Ändern des Windungsverhältnisses des Transformators eingestellt werden. Sekundäre Windungszahlen können mit Hilfe von Anschlägen an der Wicklung variiert werden. Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Transformatoren, die Stufen wechseln.
  1. Leerlauf-Transformatorwechsel
  2. Laststufenschalter für Transformatoren

Spannungssteuerung durch Transformatoren mit Transformatoren

Bei dieser Methode wird der Transformator getrenntaus dem Vorrat, bevor Sie den Hahn wechseln. Transformatoren mit Leerlaufwechsel sind relativ kostengünstiger. Der Hauptnachteil bei ihnen ist jedoch, dass die Stromversorgung während des Wasserhahnwechsels unterbrochen wird.

Spannungssteuerung mit Laststufenschaltern

In modernen Stromversorgungssystemen ist die Kontinuität der Versorgung wichtig. Daher werden Transformatoren mit Laststufenschaltung bevorzugt, um die Spannung zu steuern.

Durch Verwendung von Induktionsspannungsreglern

Ein Induktionsregler ist im Grunde ein elektrischerMaschine etwas ähnlich einem Induktionsmotor, außer dass der Rotor sich nicht kontinuierlich drehen darf. Der Rotor des Induktionsreglers hält eine Primärwicklung (Erregerwicklung), die parallel zur Versorgungsspannung liegt. Die stationäre Sekundärwicklung ist mit der zu regelnden Leitung in Reihe geschaltet. Aus elektrischer Sicht ist es unerheblich, ob sich die Primärwicklung oder die Sekundärwicklung dreht. Die Höhe der Spannung in der Sekundärwicklung hängt von ihrer Position in Bezug auf die Primärwicklung ab. Somit kann die Sekundärspannung durch Drehen der Primärwicklung eingestellt werden. Es wurden Induktionsspannungsregler verwendet Steuerspannung des elektrischen Netzes in früheren Tagen, aber jetzt werden sie durch Transformatoren ersetzt.

Spannungsregelung mit Shunt-Drosseln

Shunt-Drosseln sind im Wesentlichen induktive Elementedie am Sende- und Empfangsende langer EHV- und UHV-Übertragungsleitungen vorgesehen sind. Wenn eine Übertragungsleitung nicht oder wenig belastet ist, überwiegt die Leitungskapazität, und die Empfangsendspannung wird größer als die Sendeendspannung. Dieser Effekt wird als Ferranti-Effekt bezeichnet. In einer solchen Situation werden Shunt-Reaktoren in der Leitung geschaltet. Drosselspulen kompensieren die Leitungskapazität und steuern somit die Spannung.

Spannungssteuerung durch Verwendung von Shunt-Kondensatoren

Shunt-Kondensatoren werden normalerweise am installiertEmpfang von Endstationen oder in der Nähe von industriellen Lasten. Die meisten industriellen Lasten ziehen induktiven Strom und daher ist der Leistungsfaktor nacheilend (normalerweise 0,3 bis 0,6 nacheilig). Die Linie erlebt IXL fallen aufgrund dieses nacheilenden Stroms. Das Einschalten von Nebenschlusskondensatoren kompensiert diese induktive Reaktanz und verringert dadurch den IXL fallen. Somit können Shunt-Kondensatoren verwendet werden, um die Leitungsspannung zu steuern, wenn die Last stark induktiv ist.

Spannungssteuerung durch Verwendung eines synchronen Kondensators

Ein Synchronkondensator ist im Grunde ein übererregter Synchronmotor, der im Leerlauf läuft. Synchronkondensatoren werden auch als bezeichnet synchrone Phasenmodifizierer. Ein synchroner Kondensator befindet sich in der Nähe des Lastendes und kann Blindleistung einspeisen oder aufnehmen. Und so verbessert ein synchroner Phasenmodifizierer das Spannungsprofil.

Bemerkungen