Werking en toepassing van spanningsstabilisator (automatische spanningsregelaar)

Automatische spanningRegelaarRegelt de spanning van het net, de generator, transformator of feeder. Wanneer een elektrische belasting stroom van het net, de generator of transformator afneemt, treedt er een spanningsval op in de transmissielijn of -kabel. Het transmissiemedium heeft een bepaalde weerstand en de IR-spanningsval in de transmissielijn resulteert in een lagere spanning aan de ontvangende kant. De spanningsval in de lijn is afhankelijk van de arbeidsfactor van de belasting. Belastingen met een lagere arbeidsfactor verbruiken meer stroom, wat resulteert in een grotere spanningsval.

Het is essentieel om de spanning te handhaven op basis van de nominale spanning van de elektrische belasting. Als de voedingsspanning niet binnen het nominale spanningsbereik ligt, zullen de prestaties van de elektrische apparatuur verslechteren. Een spanningsregelaar is een apparaat dat de uitgangsspanning regelt en binnen de ingestelde grenzen houdt.

1. Er zijn verschillende methoden om de spanning van AC- en DC-voeding te regelen:

De spanning van feeders van gelijke lengte in een DC-systeem wordt geregeld door samengestelde generatoren. Als de feederlengtes echter ongelijk zijn, wordt de spanning geregeld door feederboosters. Step-up transformatoren, inductieve spanningsregelaars, shuntcondensatoren en automatische spanningsregelaars (AVRs), enz. regelen de wisselspanning. Nadat we de noodzaak van spanningsregelaars hebben uitgelegd, zullen we bespreken hoe deze de vereiste spanning handhaven.

2. Werkingsprincipe van de spanningsregelaar:

De regelaar van de automatische spanningsregelaar vergelijkt de werkelijke spanning met de ingestelde waarde en geeft een foutsignaal af dat de voeding van de exciter regelt. De uitgangsspanning wordt verkregen van de generatoruitgang na spanningsverlaging via de spanningstransformator. De siliciumgelijkrichter (SCR) regelt de uitgangsspanning van de exciter.

Wanneer de gegenereerde spanning lager is dan de ingestelde waarde, geeft de controller een versterkt foutsignaal af. Dit verkleint de ontstekingshoek van de SCR, wat resulteert in een toename van de exciterspanning. De toename van de exciterspanning leidt tot een toename van de veldstroom en veldflux. Daardoor stijgt ook de generatorspanning totdat deze de ingestelde waarde van de automatische spanningsregelaar bereikt. Dit gebeurt wanneer de belasting op de generator toeneemt.

Als de generator met een lage of geen belasting draait, kan de spanning de ingestelde waarde overschrijden. Om dit probleem op te lossen, geeft de controller een versterkt foutsignaal af, waardoor de ontstekingshoek van de SCR toeneemt en de exciterspanning afneemt. De afname van de exciterspanning leidt tot een afname van de veldstroom en veldflux. De afname van de veldflux verlaagt op zijn beurt de uitgangsspanning van de generator.

Om een ​​consistente spanningsafgifte te behouden, moet het bekrachtigingssysteem van de wisselstroomgenerator zich aanpassen aan plotselinge belastingsschommelingen. Hier komt de automatische spanningsregelaar (AVR) van pas. De AVR regelt de veldstroom van de bekrachtiger en wijzigt de uitgangsspanning. Het is echter belangrijk om te weten dat de AVR bij sterke schommelingen mogelijk niet zo snel reageert als nodig is.

Een snel reagerende spanningsregelaar op basis van het overshoot-principe wordt gebruikt om een ​​snelle respons te verkrijgen. Volgens dit principe neemt de excitatiespanning toe wanneer de belasting toeneemt. Voordat de spanning echter de waarde bereikt die overeenkomt met de verhoogde excitatie, verlaagt de spanningsregelaar de excitatie tot de juiste waarde. Dit zorgt ervoor dat de spanning binnen het vereiste bereik blijft en voorkomt schade aan het systeem.

3. Toepassing van automatische spanningsregelaar:

Het regelt de systeemspanning om de machine stabieler te laten werken.

Wanneer meerdere alternatoren parallel worden gebruikt, verdelen ze de reactieve belasting over de alternatoren.

De automatische spanningsregelaar vermindert de overspanning die ontstaat door plotselinge belastingsverliezen in het systeem.

Bij storingen wordt de bekrachtiging van het systeem verhoogd, zodat er tijdens het oplossen van de storing maximaal synchroon vermogen beschikbaar is.