Základní princip regulace U v ES si ukážeme na definici statických charakteristik zátěže

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Základní princip regulace U v ES si ukážeme na definici statických charakteristik zátěže"

Pavlína Mária Holubová
před 9 lety
Počet zobrazení:

1 Regulace apětí v ES Základí pricip regulace v ES si ukážeme a defiici statických charakteristik zátěže Je zřejmé, že výko odebíraý spotřebitelem je závislý a frekveci a apětí a přípojicích spotřebitelů. Tyto závislosti se azývají statické charakteristiky frekvece a apětí. Jsou to graficky ebo aalyticky vyjádřeé závislosti čiého resp. jalového výkou jako fukce frekvece a apětí, obr.. racoví oblast racoví oblast f 0 f 0 Obr.: Statické charakteristiky zátěže To lze zapsat: = F ( f, ) a F ( f, ) = () Bilace výkoů v ES platí je pro určité hodoty frekvece a apětí v soustavě. ři jejich změách dochází k změám vyráběých resp. spotřebovaých výkoů. latí to i opačě: při změě dodávaých výkoů resp. změě zatížeí v ES dochází k změě frekvece a apětí. Fukčí závislost změ apětí a frekvece při změě výkoů můžeme zjistit rozložeím statických charakteristik do Taylorovy řady (čley s derivacemi vyšších řádů zaedbáme): = 0 + f + = 0 + f + () (3) 0, 0 - je výchozí hodota celkového čiého resp. jalového zatížei soustavy Ozačme změy čiého resp. jalového výkou a svorkách geerátorů ES jako,. ak můžeme psát že: G = f + (4) G G G = f + (5)

. racoví oblast racoví oblast f 0 f 0 Obr.: Statické charakteristiky zátěže To lze zapsat: = F ( f, ) a F ( f, ) = () Bilace výkoů v ES platí je pro určité hodoty frekvece a apětí v soustavě.

2 Soustava rovic (4) a (5) ám určuje vztah mezi změami výkoů a svorkách geerátorů a změami parametrů kvality elektřiy. Řešeím této soustavy dostaeme: G G G G f = = G G G G = = (6) (7) Kde: = (8) Aalýzou rovic (8) a (9) je možé dojít k závěru, že arušei bilace čiého výkou způsobuje změu především frekvece a arušei bilace jalového výkou způsobuje změu apětí ES. Toto tvrzeí je patré z obr., kde jsou zázorěé statické charakteristiky zatížeí jako fukce apětí (parametrem je frekvece). f f f f f f f > f > f Obr.: Statické charakteristiky zátěže Z obr. je patré že: a) charakteristiky pro čié výkoy leží daleko od sebe, to zameá, že při změě frekvece f (při určitém apětí ) se začě změí čiý výko, přičemž aopak změou apětí se čiý výko příliš eměí, b) charakteristiky pro jalové výkoy leží blízko sebe, to zameá, že při změách frekvece f se jalový výko příliš eměí, ale jalový výko se začě měí se změou. vedeé vlastosti ES umožňuji aalyzovat její chováí odděleě pro závislost = F ( f ) a = F ( ). řitom je potřebé si uvědomit, že frekveci v ES charakterizuje vyrovaost bilace čiých výkoů v celé ES, ale apětí vyrovaost jalových výkoů je v daé oblasti.

bilace jalového výkou způsobuje změu apětí ES. Toto tvrzeí je patré z obr., kde jsou zázorěé statické charakteristiky zatížeí jako fukce apětí (parametrem je frekvece). f f f f f f f > f > f Obr.

3 roto frekvece je celo-systémový (globálí) provozí parametr ES, ale apětí je místý (lokálí) provozí parametr ES. Jiými slovy frekvece je v propojeých soustavách regulováa společě, ale apětí si reguluje (udržuje) každá soustava samostatě. Aalýza chováí ES při změě f byla provedea v předchozích předáškách., tj. zabývali jsme se regulací f. Vliv změy apětí a zatížei Spotřebiče provozovaé v ES jsou avrhovaé a jmeovitou (omiálí) hodotu apětí. Každé větší odchylka apětí jmeovité hodoty má obvykle epřízivé důsledky a tyto spotřebiče. Nap. změa apájecího apětí asychroích motorů v rozmezí 5 až +0 % způsobí změu rychlosti až o,5 %, přičemž se měí čiý a jalový výko a také životost motorů. ři sížeí apětí se sižuje svítivost žárovek, a druhé straě zvýšeí apětí podstatě sižuje jejich životost. Odchylka apětí od omiálí hodoty má podstatý vliv i a provoz sychroích geerátorů a sychroích kompezátorů. Výko těchto zařízeí je závislý a hodotě statorového proudu a apětí a jejich svorkách. Vliv změy apětí a parametry elektrických zařízeí. Změa výkou kodezátorové baterie: k ω = C (9) kde ω - uhlová rychlost C - kapacita kodezátorové baterie V tomto případě sížeí apětí způsobí podstatému sížeí geerovaého jalového výkou kodezátorovou baterií. Zvýšeí ztrát trasformátorů vlivem zvýšeí/sížeí apětí, v důsledku árůstu magetizačího proudu a tím zvýšei čiých a jalových ztrát aprázdo: 0 = 0 = (0) () kde a - čié a jalové ztráty při jmeovitém apětí skutečé hodota apětí Zvýšeé ztráty a vedeích: m k = + () kde k - ztráty zapůsobeé koróou m u - koeficiet zahrující povětrostí podmíky 0 m 0 V přeosových sítích 400 kv jsou ztráty způsobeé koróou porovatelé se ztrátami vlivem zatížeí.

zabývali jsme se regulací f. Vliv změy apětí a zatížei Spotřebiče provozovaé v ES jsou avrhovaé a jmeovitou (omiálí) hodotu apětí.

4 Jalové ztráty a vedeích: B = (3) kde - celkové jalové ztráty a vedeí - jmeovité jalové ztráty a vedeí při B - abíjecí výko vedei při - skutečé apětí a vedeí Vzhledem a uvedeé egativí vlivy je potřebé apětí držet v určitých mezích povoleé tolerace. řípusté odchylky apětí předpisují příslušé ormy. Je tedy uté provádět v jedotlivých ES regulaci apětí. Jak bylo řečeo a zdůvoděo bude se regulace apětí v ES provádět regulací jalových výkoů v ES. V ES musí v každém časovém okamžiku musí být dodržea bilace jalových výkoů. + + = + (4) g B kz i i i i Kde: g - celkový geerovaý jalový výko a elektrárách B - celkový abíjecí výko vedeí kz - celkový jalový výko kompezačích zařízeí - celkový jalový výko zatížeí (včetě vlastí spotřeby elektráre a rozvode) - celkové jalové ztráty výkou v ES Táto bilace v ES je eustále držea vzhledem ke změě geerovaého jalového výkou a změě spotřebovaého jalového výkou. Statické charakteristiky zatížeí v závislosti od apětí, = F() jsou patré z uvedeé a obr.3., KRIT Obr.3: Statické apěťové charakteristiky zátěže Závislost bilačí rovováhy a apětí v ES si ukážeme a jedoduchém přeose zobrazeém a obr.4.

Jak bylo řečeo a zdůvoděo bude se regulace apětí v ES provádět regulací jalových výkoů v ES. V ES musí v každém časovém okamžiku musí být dodržea bilace jalových výkoů.

5 R, X + j Obr.4: Schéma přeosu ředpokládejme že v ikterém časovém okamžiku je v ES (obr.4) držea bilace jalových výkoů, a apětí a počátku vedei je a a koci. Těmto apětím odpovídá zatížeí a koci vedeí, (v souladu se statickými charakteristikami obr.3). Napětí a koci pak je: R + X = (5) Jestliže se síží apětí z ějakého důvodu a začátku vedei a hodotu, dojde k sížeí apětí i a koci vedei a hodotu a tím i k sížeí odběru a a (obr.3). R + X = (6) ři změě apětí o % dojde ke zmeě čiého výkou o 0,6 - % a o - 5 %. ři sížeí apětí se síží i úbytek apětí ( ) <. V tomto průpade při změě zatížei spotřebičů v souladu se statickými charakteristikami dojde k samoregulačímu efektu zaťažeí vlivem změy apětí. Těmto ovým hodotám odpovídají ové podmíky bilace jalového výkou. a Samoregulačí efekt se projeví je do hodoty KRIT (obr. 5). Jestliže apětí klese pod tuto hodotu, regulace bude opačá, t.j. sížei apětí vyvolá zvýšei jalové spotřeby zatížeí a tím i zvýšei úbytku apětí a dalšímu sížei apětí. V takovémto případe dochází k laviě apětí a edodržei bilace jalového výkou. růběh laviy apětí je zázorěý a obr.5, kde t - čas sížei apětí a hodotu KRIT, t t je čas charakterizující proces Laciy (trvá jeom ěkolik vteři). Výsledkem laviy apětí je arušei stability zatížei, které se odrazí v samoodlehčeí spotřebitelů. o jejich vyputí se apětí ustálí. Hodota kritického apětí pro uzly se smíšeým charakterem zatížei je = 0,8 0,75. Lavia apětí může proběhout v celé ES ebo v jej jedotlivých uzlech. KRIT řeos jalového výkou v ES je spojeý se začými úbytky apětí a jalovými ztrátami, vzhledem a velké reaktace vedeí a trasformátorů. roto jestliže je geerovaý velký jalový výko v jedom uzle ES ješte to ezameá, že zabezpečíme potřebé apětí v ostatích uzlech. V tomto případe je potřebé bilaci jalových výkoů dodržet eje pro celou ES, ale i pro každý uzel ES zvlášť.

Napětí a koci pak je: R + X = (5) Jestliže se síží apětí z ějakého důvodu a začátku vedei a hodotu, dojde k sížeí apětí i a koci vedei a hodotu a tím i k sížeí odběru a a (obr.3).

6 KRIT t t t Obr.4: růběh laviy apětí

Podobné dokumenty

Regulace frekvence a velikosti napětí Řízení je spojeno s dodávkou a přenosem činného a jalového výkonu v soustavě.

Regulace frekvence a velikosti napětí Řízení je spojeno s dodávkou a přenosem činného a jalového výkonu v soustavě. 18. Řízeí elektrizačí soustavy ES je spojeí paralelě pracujících elektráre, přeosových a rozvodých sítí se spotřebiči. Provoz je optimálě spolehlivá hospodárá dodávka kvalití elektrické eergie. Stěžejími