1. Преимущества трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой
1.1 Поддержание стабильности напряжения. Трансформаторы обладают импедансом, который вызывает падение напряжения при передаче электроэнергии и изменяется в зависимости от колебаний нагрузки на стороне потребителя. Колебания напряжения в системе в сочетании с изменениями нагрузки на стороне потребителя приводят к значительным колебаниям напряжения. При условии обеспечения местного баланса реактивной мощности, если колебания напряжения превышают заданное значение, устройство регулирования напряжения под нагрузкой срабатывает после определённой задержки для корректировки напряжения и поддержания его стабильности.
1.2 Обеспечение качества напряжения Задача трансформатора электропитания заключается в непосредственной подаче электроэнергии в центр нагрузки, при этом первичная обмотка подключена непосредственно к магистральной сети высокого напряжения (220 кВ и выше) или к региональной электросети (35–110 кВ). Такой трансформатор не только обеспечивает активную мощность для нагрузки, но зачастую одновременно поставляет и реактивную мощность, а также, как правило, обладает высоким сопротивлением короткого замыкания. При изменении региональной нагрузки напряжение на шинах электропитания будет соответственно меняться, если трансформатор не оснащён устройством регулирования напряжения под нагрузкой. Поэтому в «Технических руководящих указаниях по проектированию электрических систем Китая (в пробном варианте)» указано: «Для трансформаторов напряжением 110 кВ и ниже рекомендуется применять регулирование напряжения под нагрузкой для трансформаторов, имеющих хотя бы один уровень напряжения». Таким образом, для устройств регулирования напряжения под нагрузкой, непосредственно питающих центр электроснабжения, при условии достижения локального баланса реактивной мощности в рамках зонирования, при увеличении или уменьшении региональной нагрузки переключение ответвлений осуществляется совместно с параллельным включением и отключением конденсаторов и низковольтных реакторов оборудования компенсации реактивной мощности, что обеспечивает стабильное качество напряжения электропитания потребителей в любой момент времени.
2. Реконструкция главного трансформатора
Модернизация главного трансформатора на месте с возможностью регулирования напряжения под нагрузкой дополнительно обеспечивает качество напряжения в распределительной сети и закладывает прочный фундамент для стремления стать предприятием электроснабжения первого класса. Кроме того, устройства регулирования напряжения под нагрузкой позволяют поддерживать работу электрической сети на высоком уровне напряжения и оптимизировать реактивную мощность, тем самым снижая потери в линиях и повышая экономическую эффективность электрической сети.
3. Принять соответствующие технические меры
Хотя у устройств регулирования напряжения под нагрузкой имеются некоторые недостатки, при всестороннем учёте этих особенностей на этапе проектирования электрических сетей и их рациональном применении в условиях нарушений в работе системы можно использовать их преимущества и избежать недостатков, тем самым обеспечивая положительный эффект. Ниже приведены некоторые рекомендации автора по применению устройств регулирования напряжения под нагрузкой:
a) Для силовых трансформаторов, с целью повышения качества электроснабжения потребителей и снижения потерь в линиях, рекомендуется использовать регулирование напряжения под нагрузкой.
b) При возникновении в системе серьёзного нарушения, приводящего к значительному падению напряжения, диспетчер должен своевременно принять меры по блокировке регулирования напряжения под нагрузкой, отключить часть нагрузки, устранить дефицит активной и реактивной мощности в системе или установить в системе автоматические устройства снижения нагрузки при понижении напряжения для компенсации негативного влияния управления трансформатором, действовать оперативно и ограничить распространение локальных нарушений, предотвращая их перерастание в аварии во всей сети или в её основной части.
в) Согласно «Техническим руководящим указаниям по электрическим сетям», за исключением понижающих трансформаторов и трансформаторов связи напряжением 220 кВ и выше, у которых могут наблюдаться значительные колебания напряжения в сети (например, при подключении к электростанциям с большим разбросом выработки электроэнергии или к шинам, которые иногда являются отправной, а иногда — приемной стороной), может применяться регулирование напряжения под нагрузкой
d) Для трансформаторов высокого напряжения и большой мощности (включая повышающие трансформаторы и трансформаторы связи) для повышения их надёжности и предотвращения резонансного перенапряжения регулировочные ответвления следует по возможности избегать. При необходимости следует использовать только методы регулирования напряжения без нагрузки с небольшим диапазоном регулирования. Внутри трансформатора должны применяться оксидно-цинковые разрядники для защиты от перенапряжений.
e) Для двух регуляторов напряжения под нагрузкой, работающих параллельно, допускается выполнение операций переключения ответвлений при токе нагрузки трансформатора, составляющем 85 % или менее от номинального значения. При зн