Регулирока напряжения на высовольтных подстациях

[AVA]

В интернете есть некоторое описание принципа регулирования напряжения на высоковольтных подстанциях. Но описано всё поверхностно или очень запутанно с кучей всевозможных формул. Хочется на простых примерах или в какой либо простой литературе прочесть.
Есть РПН. Есть блок БАР. Как отслеживается напряжение? Если плавная регулировка? Как она осуществляется? И почему перепады напряжения такие существенные, как будто БАР отключен вообще? Наверное, всё регулируется вручную! Это в литературе пишут, что автоматика. В Америке это поставлено на прогрессивную основу. Компьютер анализирует падение или увеличение нагрузки у потребителя и управляет процессом регулирования.
Думаю затронутые этой темой вопросы будут интересны каждому электрику и электронщику. Ведь вся наша жизнь связана с силовым электричеством.

[АлександрЛ]

[uquote="AVA",url="/forum/viewtopic.php?p=3644768#p3644768"]В Америке это поставлено на прогрессивную основу. Компьютер анализирует падение или увеличение нагрузки у потребителя и управляет процессом регулирования.
.[/uquote]Ага.. Видел я по каналу "Дискавери", какая у них там "автоматика".. - сидят операторы у ТЕЛЕВИЗОРА и гадают, когда у них там футбольная трансляция закончится, чтобы во- время "дополнительные мощности" подключить.. И ещё диктор загробным голосом рассказывает, что вот, типа- "если доп. мощность они подключат рано, то будет резкое увеличение напряжения, если поздно- будет просадка и перегрузка генераторов"..
Не надо так уж "хвалить америку".. Кстати, по возможностям сотовой сети они от нас отстают- там до сих пор стандарт AMPS работает, а кое- где у них до сих пор "диал-ап" интернет ЕСТЬ.. Я про "диал-ап" забыл уже как лет 20, наверное..

[gsmart]

В интернете есть некоторое описание принципа регулирования напряжения на высоковольтных подстанциях.

Прочтите лучше советские книги из серии энергетика/электротехника:

Спойлер

Добавлено after 5 minutes 45 seconds:

В Америке это поставлено на прогрессивную основу.

Как давно Вы были в Америке?
У меня знакомый свалил туда в 90х и работает как раз в электроснабжающей компании, так у них до сих пор в большинстве штатов (одноэтажная америка) старые деревянные (криазоовые) опоры ЛЭП 60х годов используются:

Спойлер

в США и Канаде нет единой синхронизированной энергосистемы, которая действует в нашей стране.
Главная задача энергогеририрующих и энергоснабжающих компаний в США - извлечение максимальной прибыли капиталистами из старого железа, а не модернизация оборудования.

[Андрей Бедов]

У нас ГПП 110/6, питает крупное предприятие плюс большой жилмассив. Два трансформатора по 63'000 кВА.
Бабы дежурные там сидят и щёлкают РПН "вручную", никакой автоматики. Из "автоматики" там только АСКУЭ, но она работает исключительно на сигнализацию и сбор данных.

[AVA]

В области нестабильности сетевого напряжения наша энергосистема, наверное, лидирует. Вроде приняли стандарт 230в
По этому стандарту: предельно допустимое напряжение 207-253 в (это ±10%), нормально допустимое 218-241 в (это ±5%)
( перекрывается нашим предыдущим стандартом ). У наших пользователей 90% оборудования, номинальное напряжение
для которого 220-230 вольт. Я проводил эксперимент с повышением напряжения. Два автотрансформатора тила ЛАТР-9
включил последовательно. Взял американский асинхронный мотор приличного качества изготовленный для стран Европы 220в 110w 50Гц
включил и стал повышать напряжение. Меня больше всего интересовал температурный режим двигателя, который оказывает
плохое влияние на продолжительность его жизни.
Первое включение 220в 20 минут ( двигатель абсолютно холодный )
Второе включение 230в 20 минут ( двигатель слегка тёплый )
Третье включение 235в 20 минут ( двигатель тёплый )
Четвёртое включение 242в 20 минут ( двигатель ощутимо горячий )
Экспериментировать с 253в я не стал. Жалко было насиловать такой замечательный мотор.
Думали ли министры энергетики о последствиях такого перехода, без модернизации распределительных трансформаторов и старого внутридомового распределения. Или они думали о подражания Европе? Прежде всего они забыли о безопасности для человека.

[АлександрЛ]

[uquote="gsmart",url="/forum/viewtopic.php?p=3644885#p3644885"]

В Америке это поставлено на прогрессивную основу.

Как давно Вы были в Америке?
У меня знакомый свалил туда в 90х и работает как раз в электроснабжающей компании, так у них до сих пор в большинстве штатов (одноэтажная америка) старые деревянные (криазоовые) опоры ЛЭП 60х годов используются:

Спойлер

в США и Канаде нет единой синхронизированной энергосистемы, которая действует в нашей стране.
Главная задача энергогеририрующих и энергоснабжающих компаний в США - извлечение максимальной прибыли капиталистами из старого железа, а не модернизация оборудования.[/uquote]
Как- то странно этот "AVA" начал- сначала с десяток непонятно- ничего не значащих вопросов, а потом начал "рекламировать америку"...

[gsmart]

Взял американский асинхронный мотор приличного качества изготовленный для стран Европы 220в 110w 50Гц

Приличного качества - понятие относительное, с виду движёк может быть весь из себя, блестит и переливается, но там нет запаса по прочности на перегруз и заложенна работа на отказ - отработал мотор гарантийный срок - вышел из строя, и в любой нештатной ситуации такой мотор должен выходить из строя, дабы клиент покупал новый двигатель, тем самым приносил прибыль производителям и спекулянтам.
Наши советские электромоторы по 40 лет безотказно работали на 320х релейных лифтах, да они огромные, тяжёлые, но неубиваемые.
А на современных электронеых лифтах новодельные моторы в три раза меньше по габаритам и весу при одинаковой мощности, но горят как спички, несмотря на кучу защит. Именно с запада нам навязали запланированное устаревание и работу на отказ по окончании гарантии.

[SSkot]

Никак.
на подстанциях масляные трансформаторы 110/10 кВ и 10/380, газовые контакторы, набор автоматики управления, мониторинга качества электроэнергии, состояния электрических аппаратов, системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ)

[Андрей Бедов]

Никак.
на подстанциях масляные трансформаторы 110/10 кВ

Ну я выше писал: ГПП, два трансформатора 110/6, по 63 МВт каждый. У каждого конструктивно встроен РПН с электроприводом, находящийся в общем баке с трансформатором. РПН переключает отводы первичных обмоток (по автотрансформаторной схеме).
Управляется дежурной бабой (в числе прочих её обязанностей) ключом с панели на щите оперативных переключений подстанции. Рядом находится указатель положения ступеней РПН.
Я сам это всё видел своими глазами, поскольку часто ходим на эту ГПП по работе.

[SSkot]

[uquote="Андрей Бедов",url="/forum/viewtopic.php?p=3646327#p3646327"]

Никак.
на подстанциях масляные трансформаторы 110/10 кВ

Ну я выше писал: ГПП, два трансформатора 110/6, по 63 МВт каждый.[/uquote]
вери сори, уточнил у коллеги, регулируется по вторичным обмоткам в небольших пределах, порядка 5%.

[Андрей Бедов]

регулируется по вторичным обмоткам

По первичным, на "высокой стороне".
Регулировка по вторичным обмоткам невозможна ввиду гигантских токов. Ни один РПН такое не выдержит.

В трансформаторах и автотрансформаторах с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) применена схема и система контактов, которая позволяет переключать число витков обмотки без разрыва электрической цепи.

Регулирование напряжения в трансформаторах под нагрузкой производится на стороне высшего напряжения в пределах ±10% от номинального напряжения восемью ступенями по 2,5%, т. е. в диапазоне ±4х2,5%.

При РПН переход с одного ответвления обмотки на другое без разрыва тока в питающей сети возможен благодаря применению системы двух параллельных переключающих ответвлений (П1 и П2), замкнутых на токоограничивающий реактор Р, средняя точка которого включена в обмотку трансформатора. Реактор представляет собой трехфазную индуктивную катушку со стальным сердечником, имеющим зазоры. Он устанавливается внутри бака трансформатора на верхних или нижних консолях ярма.

Устройства РПН снабжают приводным механизмом, который приводится в действие электродвигателями постоянного или переменного тока.

Переключение ступеней РПН производится дистанционно со щита управления, а также может производиться автоматически под действием реле напряжения. Кроме того, предусматривается возможность ручного управления при помощи рычажной рукоятки в случае неисправности моторного привода или отсутствия электропитания.

[As]

[uquote="AVA",url="/forum/viewtopic.php?p=3646078#p3646078"]В области нестабильности сетевого напряжения наша энергосистема, наверное, лидирует. Вроде приняли стандарт 230в
По этому стандарту: предельно допустимое напряжение 207-253 в (это ±10%), нормально допустимое 218-241 в (это ±5%)
( перекрывается нашим предыдущим стандартом ). У наших пользователей 90% оборудования, номинальное напряжение
для которого 220-230 вольт...[/uquote]Вот только сейчас измерил напряжение в розетке, поверенным мультиметром APPA 82, получил значение 253 вольта, колебания - менее вольта...

Добавлено after 23 minutes 34 seconds:
Ещё через 10 минут напряжение снизилось до 243, через 15 электричество отключили примерно на минуту, после включения - напряжение близко к норме, 225... Вот такие колебания - за период менее получаса! А ночью и 260 бывает регулярно, да и выше - но уже не часто... Дело в том, что эта самая регулировка напряжения выполняется персоналом весьма неохотно - оборудование изношено, любая лишняя коммутация может привести к аварии...

Добавлено after 10 minutes 41 second:
...А теперь - "разоблачение"! Первое измерение - около 17 часов, все предприятия кончают рабочую смену - сброс нагрузки... Как обычно, без аварии переключить напругу не удалось, отсюда - обесточивание потребителей на минуту. Кстати, сейчас в сети 218 - народ пришел домой и врубил чайники и прочие микроволновки...

[Андрей Бедов]

регулировка напряжения выполняется персоналом весьма неохотно - оборудование изношено, любая лишняя коммутация может привести к аварии.

Э, нет... Здесь уже не те масштабы и не те мощности, чтобы болт класть.

Каждый год эти трансформаторы выводят в текущий ремонт на неделю где-то (естественно, по одному).
Бригада высоковольтников-эксплуатационщиков шерстит трансформатор "от и до", делает все необходимые протяжки-прочистки, потом вызывают нас (электролабораторию), мы этот трансформатор обмеряем (в том числе и переходное сопротивление контактов РПН), производим все испытания под протокол.
Всё по-настоящему! Ибо авария может привести к остановке производственного цикла крупного предприятия, который потом восстанавливать неделю, многомилионные убытки. Для этого и трансформаторов установлено два (хотя по мощностям с лихвой хватает одного).
Ну и естественно, автоматически повезло и спальному району, ТП которого питаются от этой ГПП. У них не бывает проблем с электроснабжением (дежурницы знают своё дело).

[As]

Тем не менее, на нашей подстанции - регулировать не любят, уповая на достаточность регулирования по 110 киловольт, на вышестоящей подстанции...

[ПростоНуб]

As, не факт, что виновата подстанция. Это ноль уже у Вас может так прекашивать.

[Дмитрий М]

Смутно помню по лекциям институтским что эти отводы для регулирования называются красивым словом "анцапфы" вроде...
Имхо реле автоматом переключать навернео тоэже может (и даже на лампах наверняка было) но ресурс контактов наверно берегут от слишком частой коммутации.

[Андрей Бедов]

ресурс контактов наверно берегут от слишком частой коммутации.

Именно так.
Автоматика есть, но она отключена - слишком часто дёргает (видимо какие-то проблемы с гистерезисом и усреднением по времени).
Поэтому функции гистерезиса возложили на дежурок (чтоб не шибко увлекались там вязанием или кроссвордами).

[AVA]

Двигатель качественный. Он был изготовлен в конце 60-х годов.
Эти испытания я проводил, чтобы лишний раз убедиться, насколько опасно превышение напряжения свыше номинального.
У нас длительное время было превышенное напряжение. Днём 230-244, ночью перепады доходили до 252. За 7 лет работы
холодильника "Донбасс" пришлось поменять два электродвигателя компрессора. Страдала, в основном, пусковая обмотка.
А диспетчер Облэнерго всё время пытался убедить меня, что и 242 и 252 безболезненны для нашей отечественной аппаратуры.
Потом, в одной из книжек по ремонту холодильных агрегатов я вычитал, что для холодильников, рассчитанных на номинал 220,
самое благоприятное напряжение -15% <----> + 5% ( 187-231). Свыше 235 вольт опасно для пусковой обмотки. Для импортных
холодильников совсем другие предельные параметры напряжения. У них запас довольно большой. Моторы у них рассчитаны на Европейский стандарт, поэтому они устойчивы к нашим нестабильностям. Вот небольшая, но интересная информация одного из журналов.

Три мировых электротехнических лидера: «General Electric», «Philips» и «Osram» в результате длительных многочисленных исследований сделали заключение: при величине напряжения +7,5% Uном.(236в) срок службы лампы накаливания и спирально-нагревательных приборов снижается в 2 раза! А при величине напряжения +10% Uном.(241в) в 4 раза!
В тоже время пониженное напряжение негативно сказывается на люминисцентных лампах и лампах накаливания. При -10% Uном. (198в) снижается световой поток лампы накаливания на 40%, а люминисцентной на 15%. При 0,8 Uном. (176в) люминисцентные лампы вообще не зажигаются. Ведь не даром сетевое напряжение разделяют: на нормально-допустимое и предельно-допустимое!
Вывод один: «О качестве поставляемой электроэнергии можно судить по соблюдению нормально-допустимых параметров напряжения»!

[HariusHek]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3646426#p3646426"][uquote="AVA",url="/forum/viewtopic.php?p=3646078#p3646078"]В области нестабильности сетевого напряжения наша энергосистема, наверное, лидирует. Вроде приняли стандарт 230в
По этому стандарту: предельно допустимое напряжение 207-253 в (это ±10%), нормально допустимое 218-241 в (это ±5%)
( перекрывается нашим предыдущим стандартом ). У наших пользователей 90% оборудования, номинальное напряжение
для которого 220-230 вольт...[/uquote]Вот только сейчас измерил напряжение в розетке, поверенным мультиметром APPA 82, получил значение 253 вольта, колебания - менее вольта...

Добавлено after 23 minutes 34 seconds:
Ещё через 10 минут напряжение снизилось до 243, через 15 электричество отключили примерно на минуту, после включения - напряжение близко к норме, 225... Вот такие колебания - за период менее получаса! А ночью и 260 бывает регулярно, да и выше - но уже не часто... Дело в том, что эта самая регулировка напряжения выполняется персоналом весьма неохотно - оборудование изношено, любая лишняя коммутация может привести к аварии...

Добавлено after 10 minutes 41 second:
...А теперь - "разоблачение"! Первое измерение - около 17 часов, все предприятия кончают рабочую смену - сброс нагрузки... Как обычно, без аварии переключить напругу не удалось, отсюда - обесточивание потребителей на минуту. Кстати, сейчас в сети 218 - народ пришел домой и врубил чайники и прочие микроволновки... [/uquote] Общее сопротивление воздушной линии и внутридомовой проводки вообще никто не учитывает?

[As]

Вот когда в сети меньше 220 - это, как раз, влияние сопротивления линии, а когда в сети 260 - это влияние раздолбайства дежурного персонала, потому что нагрузки в это время нет, и падения на линии - то же! И вообще, от меня до ТП - чуть более 100 метров, сечение проводов достаточное, нагрузка не так уж велика - полтора десятка домов...