Regulace napětí v rozvodnách ve venkovských distribučních sítích
V současnosti jsou venkovští spotřebitelé zásobováni elektřinou převážně prostřednictvím radiálních energetických sítí z regionálních transformoven napájených z výkonných energetických systémů. V tomto případě jsou vedení s vysokým i nízkým napětím zpravidla protáhlá a rozvětvená.
Aby byla zaručena kvalita napětí, jehož hodnota by se u venkovských elektroinstalací neměla lišit od jmenovité hodnoty o více než ± 7,5 %, doporučuje se provést opatření ke zlepšení napětí. Jako hlavní nástroj se používá regulace protinapětí v rozvodně okresního rozvodu v kombinaci s výběrem vhodných větví v rozvodně spotřebitelů.
Regulací protinapětí se rozumí nucené zvýšení napětí v sítích v období nejvyšších zátěží a jeho snižování v období nejnižších zátěží.V případech, kdy pomocí protiproudé regulace v regionálních rozvodnách a výběru transformátorových větví odběrných rozvoden stále nelze získat přijatelné napěťové úrovně, využít skupinovou nebo místní regulaci napětí jinými způsoby.
Jako prostředky skupinové regulace napětí se používají stupňovité transformátory nebo podélná kapacitní kompenzační zařízení. Jako prostředek místní regulace se používají transformátory se změnou transformačního poměru při zátěži (s přepínačem zátěže). K tomu se dráty závitů primárního vinutí transformátoru přepínají pod zatížením bez přerušení obvodu.
V současnosti jsou nejrozšířenější transformátory 10 / 0,4 kV s ručním spínáním svorek větve při odlehčení a odpojení napětí (vypínačem napětí). Současně jsou poskytnuty větve vysokonapěťového vinutí transformátorů, které poskytují následující kroky nastavení: -5; -2,5; 0; + 2,5 a + 5 %.
Provoz naprázdno u snižujících transformátorů s jmenovitým regulačním krokem (0 %) odpovídá konstantnímu zvýšení napětí na sekundární straně rovnajícímu se +5 %. Obecně budou následující napěťové špičky příslušně v každém z pěti řídicích kroků: 0; +2,5; +5; +7,5; + 10 %.
Jako zvyšovací transformátory se zpravidla používají konvenční klesající transformátory, ale je zahrnut i reverzní vinutí, to znamená, že sekundární vinutí zvyšovacího transformátoru se stává primárním a spínací odbočky jsou na sekundární straně zvyšovacím transformátoru.V důsledku toho pro zvyšovací transformátor odpovídá nominálnímu kroku 0 % toleranci -5 %. zbývající napěťové kroky jsou označeny opačnými znaménky. Celkově budou na každém z pěti stupňů regulace příslušně následující napěťové špičky: 0; -2,5; -5; -7,5 a 10 %.
Výběr vhodných větví transformátorů se provádí jak v procesu projektování, tak během provozu venkovských elektrických sítí. Požadovaná větev a tím i odpovídající přídavek se volí na základě napěťové úrovně přípojnic vysokonapěťové rozvodny v režimu minimálního a maximálního zatížení.
Při návrhu venkovských distribučních sítí, kdy je obtížné stanovit skutečné křivky zatížení, jsou pro výběr větví nastaveny dva podmíněné režimy návrhu: maximální — 100 % zatížení a minimální — 25 % zatížení. Pro každý z režimů se zjistí napěťové úrovně přípojnic transformátoru a zvolí se odpovídající přídavek (krok úpravy), který splňuje podmínku pro dovolené odchylky napětí (+ 7,5 ... -7,5 %).
Během práce trafostanice odbočky transformátorů by měly být vybrány s ohledem na to, že úroveň napětí u spotřebitelů by se neměla lišit od jmenovité hodnoty o více než ± 7,5%.
Odchylky napětí od jmenovité hodnoty pro spotřebitele jsou určeny vzorcem
ΔUn = ((Uwaste — Unom) / Unnom) x 100