Megengedett feszültségeltérések elektromos hálózatokban
Az elektromos hálózatban a feszültség eltérése a stabil üzemállapotban fennálló aktuális tényleges értéke és az adott hálózatra vonatkozó névleges érték közötti különbség. Az elektromos hálózat bármely pontján a feszültségeltérés oka a hálózat terhelésének változásában rejlik, a különböző terhelések grafikonjaitól függően.
A feszültségeltérés befolyásolja a berendezés működését. Tehát a technológiai folyamatokban a tápfeszültség csökkentése e folyamatok időtartamának növekedéséhez vezet, és ennek eredményeként a termelési költségek emelkednek. A feszültség növekedése pedig lerövidíti a berendezés élettartamát, mert a berendezés túlterheléssel kezd el dolgozni, ami növeli a balesetek valószínűségét. Ha a feszültség jelentősen eltér a normától, akkor a technológiai folyamat teljesen megszakadhat.
A világítási rendszerek példáján rámutathatunk arra a tényre, hogy mindössze 10%-os feszültségnövekedéssel az izzólámpák működési ideje négyszeresére csökken, vagyis a lámpa jóval korábban kiég! És a tápfeszültség 10%-os csökkentésével az izzólámpák fényárama 40%-kal csökken, míg a fénycsövek fényárama 15%-kal. Ha a fénycső bekapcsolásakor a feszültség a névleges 90% -a lesz, akkor villog, és 80% -nál egyáltalán nem indul el.
Az aszinkron motorok nagyon érzékenyek a készülék tápfeszültségére. Tehát, ha az állórész tekercsének feszültsége 15% -kal csökken, akkor a tengely nyomatéka negyedével csökken, és a motor nagy valószínűséggel leáll, vagy ha indításról beszélünk, akkor az aszinkronmotor egyáltalán nem indul el. Csökkentett tápfeszültség mellett az áramfelvétel nő, az állórész tekercsek jobban felmelegszenek és a motor normál élettartama jelentősen csökken.
Ha a motort hosszú ideig a névleges 90%-ának megfelelő tápfeszültségen üzemeltetik, akkor élettartama felére csökken. Ha a tápfeszültség 1%-kal meghaladja a névleges értéket, akkor a motor által fogyasztott teljesítmény meddő összetevője körülbelül 5%-kal nő, és az ilyen motorok általános hatásfoka csökken.
Az elektromos hálózatok átlagosan rendszeresen a következő terheléseket szállítják: az energia 60%-a aszinkron villanymotorokra, 30%-a világításra stb., 10%-a meghatározott terhelésekre esik, például a moszkvai metró 11%-át teszi ki.Emiatt a GOST R 54149-2010 az elektromos vevők kapcsaiban megállapított eltérés maximális megengedett értékét a névleges hálózat ± 10% -ában szabályozza. Ebben az esetben a normál eltérés ± 5%.
E követelmények teljesítésének két módja van. Az első a veszteségek csökkentése, a második a feszültség szabályozása.
A veszteségek csökkentésének módjai
Optimalizálás R — az elektromos vezeték vezetékeinek keresztmetszetének megválasztása a szabályoknak megfelelően a lehető legkisebb veszteség mellett.
X optimalizálása - a vonali reaktancia hosszirányú kompenzációjának alkalmazása, amely a megnövekedett rövidzárlati áramok veszélyével jár, ha X → 0.
A Q kompenzációs módszer a KRM-berendezések alkalmazása a reaktív komponens csökkentésére az energiahálózatokon keresztül történő átvitel során, közvetlenül kondenzátorblokkok használatával vagy túlgerjesztett szinkron villanymotorokkal. A meddőteljesítmény kompenzálásával a veszteségek csökkentése mellett energia megtakarítás érhető el, hiszen a hálózatokban a teljes elektromos veszteség csökken.
A feszültség beállításának módjai
A teljesítményközpontban található transzformátorok segítségével az Utsp feszültséget szabályozzák. A speciális transzformátorok automatikus eszközökkel vannak felszerelve az átalakítási arány beállítására a terhelés aktuális értékének megfelelően. A beállítás közvetlenül terhelés alatt lehetséges. A transzformátorok 10%-a ilyen eszközökkel van felszerelve. A szabályozási tartomány ± 16%, a szabályozási lépés 1,78%.
Az Utp közbenső alállomások transzformátorai, különböző átalakítási arányú tekercsek, amelyek kapcsolócsapokkal vannak felszerelve, feszültségszabályozást is végezhetnek. A szabályozási tartomány ± 5%, 2,5%-os szabályozási lépéssel. A váltás itt gerjesztés nélkül történik – a hálózatról való leválasztással.
Az áramszolgáltató szervezet felelős a feszültség folyamatos fenntartásáért a GOST (GOST R 54149-2010) által szabályozott határokon belül.
Valójában az R és X már az elektromos hálózat tervezési szakaszában is kiválasztható, és ezeknek a paramétereknek a további működési megváltoztatása lehetetlen. A Q és az Utp a hálózati terhelések szezonális változásai során állítható, de központilag szükséges a meddőteljesítmény-kiegyenlítő egységek működési módjainak vezérlése, összhangban a hálózat egészének aktuális üzemmódjával, azaz a tápellátással. szervezetnek ezt meg kell tennie.
Ami az Utsp feszültségszabályozást illeti - közvetlenül az áramellátó központból, ez a legkényelmesebb módja az áramellátó szervezet számára, amely lehetővé teszi a feszültség gyors pontos beállítását a hálózat terhelési ütemtervének megfelelően.
Az áramszolgáltatási szerződés meghatározza a feszültségingadozás határait a felhasználó csatlakozási pontján; ezen határértékek kiszámításakor az e pont és az elektromos vevő közötti feszültségesésre kell támaszkodni. Amint fentebb említettük, a GOST R 54149-2010 szabályozza az eltérések megengedett értékeit az elektromos vevő kivezetéseinek állandó állapotában.