Работа и применение стабилизатора напряжения (автоматического регулятора напряжения)

Автоматическое напряжениеРегуляторрегулирует напряжение сети, генератора, трансформатора или фидера. Когда электрическая нагрузка потребляет ток от сети, генератора или трансформатора, в линии передачи или кабеле происходит падение напряжения. Среда передачи имеет определенное сопротивление, и падение напряжения IR в линии передачи приводит к более низкому напряжению на приемном конце. Падение напряжения в линии зависит от коэффициента мощности нагрузки. Нагрузки с более низким коэффициентом мощности потребляют больше тока, что приводит к большему падению напряжения.

Важно поддерживать напряжение в соответствии с номинальным напряжением электрической нагрузки. Если напряжение питания не находится в пределах номинального напряжения, производительность электрооборудования ухудшится. Регулятор напряжения — это устройство, которое контролирует выходное напряжение и поддерживает его в установленных пределах.

1. Существуют различные методы регулирования напряжения переменного и постоянного тока:

Напряжение фидеров одинаковой длины в системе постоянного тока регулируется составными генераторами. Однако, если длины фидеров неравны, то напряжение регулируется усилителями фидеров. Повышающие трансформаторы, индуктивные регуляторы напряжения, шунтирующие конденсаторы, автоматические регуляторы напряжения (АВРs) и т. д. регулируют напряжение питания переменного тока. Поняв необходимость регуляторов напряжения, мы обсудим, как они поддерживают требуемое напряжение.

2.Принцип работы регулятора напряжения:

Контроллер автоматического регулятора напряжения сравнивает фактическое напряжение с заданным значением и выдает сигнал ошибки, который управляет питанием возбудителя. Выходной сигнал снимается с выхода генератора после снижения напряжения через трансформатор напряжения. Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) управляет выходным напряжением возбудителя.

Когда генерируемое напряжение ниже заданного значения, контроллер выдает усиленный сигнал ошибки, который уменьшает угол зажигания тиристора, что приводит к увеличению напряжения возбуждения. Увеличение напряжения возбуждения приводит к увеличению тока возбуждения и потока поля. Поэтому напряжение генератора также увеличивается, пока не достигнет заданного значения автоматического регулятора напряжения. Это происходит, когда увеличивается нагрузка на генератор.

Если генератор работает с малой нагрузкой или без нагрузки, его напряжение может превысить установленное значение. Для решения этой проблемы контроллер выдает усиленный сигнал ошибки, который увеличивает угол зажигания тиристора, что приводит к снижению напряжения возбуждения. Уменьшение напряжения возбуждения приводит к снижению тока возбуждения и потока поля. Уменьшение потока поля, в свою очередь, снижает выходное напряжение генератора.

Для поддержания постоянного выходного напряжения система возбуждения генератора переменного тока должна подстраиваться под внезапные изменения нагрузки. Здесь вступает в дело автоматический регулятор напряжения (AVR). AVR управляет током поля возбудителя и изменяет выходное напряжение. Однако важно отметить, что при сильных колебаниях AVR может не реагировать так быстро, как необходимо.

Для получения быстрого отклика используется быстродействующий регулятор напряжения, работающий по принципу перерегулирования. Согласно этому принципу, при увеличении нагрузки увеличивается и напряжение возбуждения. Однако прежде чем напряжение достигнет значения, соответствующего возросшему возбуждению, регулятор напряжения уменьшает возбуждение до соответствующего значения. Это гарантирует, что напряжение останется в требуемом диапазоне и предотвратит повреждение системы.

3.Применение автоматического регулятора напряжения:

Он регулирует напряжение системы, приближая работу машины к стабильной.

При параллельной работе нескольких генераторов реактивная нагрузка распределяется между ними.

Автоматический регулятор напряжения снижает перенапряжение, вызванное внезапной потерей нагрузки в системе.

В условиях неисправности он усиливает возбуждение системы, гарантируя максимальную синхронную мощность, доступную во время устранения неисправности.