1.Cel regulacji napięcia w poszczególnych warstwach.

W sieciach systemu elektroenergetycznego można wyróżnić 3 charakterystyczne grupy sieci zróżnicowane pod względem wysokości napięcia i rodzaju pracy, a także organizacji prowadzenia ruchu. Grupy te bywają nazywane warstwami napięciowymi. Do warstwy najwyższej zalicza się wielkie elektrownie oraz wiążące je sieci 220kV, 400kV i 750kV. Do drugiej należą sieci 110kV wraz z zasilającymi je transformatorami.

Sposoby regulacji napięcia w poszczególnych grupach różnią się od siebie, zaś wpływ regulacji w jednej grupie na warunki napięciowe w grupach pozostałych jest ograniczony. Wzajemne powiązanie elementów systemu oraz ich możliwości regulacyjne przedstawiono schematycznie na rys. 1.

Rys. 1. Elementy systemu elektroenergetycznego służące do regulacji napięcia i mocy biernej. W różnych warstwach napięciowych niektóre z wymienionych powyżej celów regulacji mają wyraźnie większe znaczenie od pozostałych. Tak wiec przy regulacji w sieciach średnich i niskich napiec podstawowym celem jest zapewnienie najkorzystniejszych poziomów napiec u odbiorców. W sieciach 110kV warunek zapewnienia najkorzystniejszych napięć odbiorcom zatraca swą ostrość, gdyż wobec znacznego zakresu regulacji przekładni w transformatorach

110/śr.n. warunek ten sprowadza się do utrzymywania napięć 110 kV w dość szerokich granicach. W zamian za to zyskują na znaczeniu inne cele t.j. ograniczenie strat mocy i energii oraz utrzymanie maksymalnej pewności ruchu. W warstwie napięć najwyższych najważniejsze cele regulacji napięcia to ograniczenie strat przy utrzymaniu maksymalnej zdolności przesyłowej. Regulacja napięcia w tej warstwie posiada charakter kompleksowy i obejmuje całą sieć krajową. Jest ona realizowana za pomocą regulatorów wzbudzenia generatorów wielkich elektrowni, autotransformatorów sprzęgłowych, a rzadziej kompensatorów synchronicznych i wieloczłonowych baterii kondensatorów. Węższy zakres posiada regulacja napięcia w warstwie drugiej, ograniczona do obszaru równolegle współpracującej sieci 110kV zasilanej z kilku sąsiednich stacji redukcyjnych.

Najmniejszy zasięg ma regulacja napięcia w sieci średniego napięcia ograniczona do obszaru zasilanego z jednego tylko transformatora 110kV/SN. Jest to przypadek najliczniej reprezentowany, a równocześnie najprostszy, bo sprowadzający się do regulacji pojedynczego obiektu, tzn. transformatora z regulacją przekładni pod obciążeniem.

2. Błędy przekładników.

Błędy przekładnika prądowego

Schemat zastępczy przekładnika prądowego oraz odpowiadający mu wykres wektorowy mogą służyć do wyjaśnienia teorii liniowej przekładnika pracującego w warunkach pracy ustalonej w zakresie prądów znamionowych, przy założeniu ich sinusoidalnego przebiegu. Dokładność przekładnika prądowego w zakresie prądów znamionowych jest określana za pomocą błędów, do których należą: błąd prądowy, błąd kątowy i błąd całkowity.

Błąd prądowy (błąd przekładni) jest to błąd, który przekładnik wprowadza do pomiaru prądu, wynikający z tego, że przekładnia rzeczywista nie jest równa przekładni znamionowej. [5]

Błędem prądowym nazywamy różnicę wartości skutecznej prądu wtórnego pomnożoną przez przekładnię znamionową i wartości skutecznej prądu pierwotnego, wyrażoną w procentach wartości skutecznej prądu pierwotnego.

Definicję powyższą można napisać w postaci wzoru

∆I%=

Jeżeli uzwojenia przekładnika prądowego nie są korygowane, tzn. liczby zwojów spełniają równanie (3.7) to mamy do czynienia z tzw. błędem prądowym nie korygowanym, który wyraża się zależnością

2w

sI − I p

∆I n =

1w 100

I p

............................................................................................... (4.2)

Po pomnożeniu licznika i mianownika prawej strony równania przez wartość w1 otrzymuje się:

Inną postać zależności na nie korygowany błąd prądowy otrzymuje się po podzieleniu licznika i mianownika prawej strony równania przez w2

∆I n

I= s

"− I

100p

"

I p

.................................................................................................. (4.4)

Z zależności tej wynika, że nie korygowany błąd prądowy ma zawsze wartość ujemną, ponieważ wartość skuteczna prądu pierwotnego sprowadzonego do obwodu wtórnego I '

p jest zawsze większa od wartości skutecznej I s prądu wtórnego. Błąd ten może mieć wartość dodatnią przy obciążeniu o charakterze pojemnościowym. [1]

Rys. 4.1. Wykres wskazowy ilustrujący nie korygowany błąd prądowy, odcinek ab=Ipw1-Isw2

Błąd kątowy jest to kąt fazowy między wektorami prądów pierwotnego i wtórnego, jeżeli zwroty tych wektorów są tak dobrane, że w idealnym przekładniku kąt jest równy zeru.

Błąd kątowy jest określany jako dodatni, jeżeli wektor prądu wtórnego wyprzedza wektor prądu pierwotnego. Zwykle jest on wyrażony w minutach lub centyradianach. [5]

Definicję powyższą można napisać w postaci wzoru

I

iδ I

= arg s

p ................................................................................................................. (4.5)

Błąd całkowity jest to wartość skuteczna prądu w stanie ustalonym, będącego różnicą między a) chwilowymi wartościami rzeczywistego prądu wtórnego pomnożonego przez znamionową przekładnię przekładnika, przy oznaczeniu kierunków prądów pierwotnego i wtórnego zgodnymi z przyjętą zasadą oznaczania zacisków, a

b) chwilowymi wartościami prądu pierwotnego.

Błąd całkowity jest wyrażony w procentach wartości skutecznej prądu pierwotnego według wzoru: [5]

ε 100 1 T

2

n is − i p )

c I= T ∫ ( K

p 0

dt

................................................................................... (4.6)

Jeżeli prądy są sinusoidalne, to:

cε =

I s K n − I p

I p

100

................................................................................................. (4.7)