Abaterile de tensiune admisibile în rețelele electrice

Abaterea tensiunii din rețeaua electrică este diferența dintre valoarea actuală a acesteia într-o stare de funcționare stabilă și valoarea nominală pentru o anumită rețea. Motivul abaterii tensiunii în orice punct al rețelei electrice constă în modificarea sarcinii rețelei, în funcție de graficele diferitelor sarcini.

Abaterea tensiunii afectează funcționarea echipamentului. Deci, în procesele tehnologice, reducerea tensiunii de alimentare duce la o creștere a duratei acestor procese și, ca urmare, la creșterea costurilor de producție. Iar creșterea tensiunii scurtează durata de viață a echipamentului deoarece echipamentul începe să funcționeze cu suprasarcină, ceea ce crește probabilitatea de accidente. Dacă tensiunea se abate semnificativ de la normă, atunci procesul tehnologic poate fi complet întrerupt.

Luând exemplul sistemelor de iluminat, putem sublinia faptul că la creșterea tensiunii cu doar 10%, timpul de funcționare al lămpilor cu incandescență scade de patru ori, adică lampa se stinge mult mai devreme! Și cu o reducere cu 10% a tensiunii de alimentare, fluxul luminos al unei lămpi cu incandescență va scădea cu 40%, în timp ce fluxul luminos pentru lămpile fluorescente va fi de 15%. Dacă, la pornirea lămpii fluorescente, tensiunea se dovedește a fi de 90% din valoarea nominală, aceasta va clipi, iar la 80% nu va porni deloc.

Motoarele asincrone sunt foarte sensibile la tensiunea de alimentare a dispozitivului. Deci, dacă tensiunea de pe înfășurarea statorului scade cu 15%, atunci cuplul arborelui va scădea cu un sfert și cel mai probabil motorul se va opri, sau dacă vorbim de pornire, motorul cu inducție nu va porni deloc. Cu o tensiune de alimentare redusă, consumul de curent va crește, înfășurările statorului se vor încălzi mai mult și durata normală de viață a motorului va fi mult redusă.

Dacă motorul funcționează mult timp la o tensiune de alimentare de 90% din valoarea nominală, atunci durata de viață a acestuia va fi redusă la jumătate. Dacă tensiunea de alimentare depășește valoarea nominală cu 1%, atunci componenta reactivă a puterii consumate de motor va crește cu aproximativ 5%, iar eficiența globală a unui astfel de motor va scădea.

În medie, rețelele electrice livrează în mod regulat următoarele sarcini: 60% din energie cade pe motoarele electrice asincrone, 30% pe iluminat etc., 10% pe sarcini specifice, de exemplu, metroul din Moscova reprezintă 11%.Din acest motiv, GOST R 54149-2010 reglementează valoarea maximă admisă a abaterii stabilite la bornele receptoarelor electrice ca ± 10% din rețeaua nominală. În acest caz, abaterea normală este de ± 5%.

Există două moduri de a îndeplini aceste cerințe. Primul este de a reduce pierderile, al doilea este de a regla tensiunea.

Modalități de reducere a pierderilor

Optimizarea R — selectarea secțiunii transversale a conductorilor liniei de alimentare în conformitate cu regulile în condițiile pierderilor minime posibile.

Optimizarea lui X — utilizarea compensării longitudinale a reactanței liniei, care este asociată cu pericolul creșterii curenților de scurtcircuit atunci când X → 0.

Metoda de compensare Q este utilizarea instalațiilor KRM pentru a reduce componenta reactivă în timpul transmisiei prin rețele de energie, folosind blocuri de condensatoare direct sau folosind motoare electrice sincrone care funcționează sub supraexcitare. Prin compensarea puterii reactive, pe lângă reducerea pierderilor, se vor putea realiza economii de energie, deoarece pierderile electrice totale în rețele vor scădea.

Modalități de reglare a tensiunii

Cu ajutorul transformatoarelor din centrul de putere, tensiunea Utsp este reglată. Transformatoarele speciale sunt echipate cu dispozitive automate pentru reglarea raportului de transformare în funcție de valoarea curentă a sarcinii. Reglarea este posibilă direct sub sarcină. 10% dintre transformatoarele de putere sunt echipate cu astfel de dispozitive. Intervalul de control este de ± 16%, cu un pas de control de 1,78%.

Transformatoarele stațiilor intermediare Utp, înfășurări cu diferite rapoarte de transformare, care sunt echipate cu robinete de comutare pe ele, pot efectua și reglarea tensiunii. Intervalul de control este de ± 5%, cu un pas de control de 2,5%. Comutarea aici se face fără excitare - cu deconectarea de la rețea.

Organizația de alimentare cu energie este responsabilă pentru menținerea constantă a tensiunii în limitele reglementate de GOST (GOST R 54149-2010).

De fapt, R și X pot fi selectate chiar și în faza de proiectare a rețelei electrice, iar modificarea operațională ulterioară a acestor parametri este imposibilă. Q și Utp pot fi ajustate în timpul schimbărilor sezoniere ale sarcinilor rețelei, dar este necesar să se controleze central modurile de funcționare ale unităților de compensare a puterii reactive, în conformitate cu modul de funcționare curent al rețelei în ansamblu, adică sursa de alimentare. organizația ar trebui să facă acest lucru.

În ceea ce privește reglarea tensiunii Utsp — direct de la centrul de alimentare, aceasta este cea mai convenabilă modalitate de organizare a sursei de alimentare, care vă permite să reglați rapid tensiunea exact în funcție de programul de încărcare a rețelei.

Contractul de furnizare a energiei electrice definește limitele variației tensiunii la punctul de conectare al utilizatorului; atunci când se calculează aceste limite, este necesar să se bazeze pe căderea de tensiune între acest punct și receptorul electric. După cum sa menționat mai sus, GOST R 54149-2010 reglementează valorile admisibile ale abaterilor în starea de echilibru a bornelor receptorului electric.