Dopuštena odstupanja napona u električnim mrežama

Odstupanje napona u električnoj mreži je razlika njegove sadašnje stvarne vrijednosti u stabilnom pogonskom stanju od nazivne vrijednosti za određenu mrežu. Razlog odstupanja napona u bilo kojoj točki elektroenergetske mreže leži u promjeni opterećenja mreže, ovisno o grafovima različitih opterećenja.

Odstupanje napona utječe na rad opreme. Dakle, u tehnološkim procesima smanjenjem napona napajanja dolazi do produljenja trajanja tih procesa, a posljedično do povećanja troškova proizvodnje. A povećanje napona skraćuje vijek trajanja opreme jer oprema počinje raditi s preopterećenjem, što povećava vjerojatnost nesreća. Ako napon značajno odstupa od norme, tada se tehnološki proces može potpuno poremetiti.

Na primjeru sustava rasvjete možemo istaknuti činjenicu da se s povećanjem napona za samo 10% vrijeme rada žarulja sa žarnom niti smanjuje četiri puta, odnosno žarulja izgori mnogo ranije! A uz smanjenje napona napajanja od 10%, svjetlosni tok žarulje sa žarnom niti smanjit će se za 40%, dok će svjetlosni tok fluorescentnih svjetiljki biti 15%. Ako se pri uključivanju fluorescentne svjetiljke pokaže da je napon 90% nominalnog, treptat će, a na 80% uopće se neće pokrenuti.

Asinkroni motori su vrlo osjetljivi na napon napajanja uređaja. Dakle, ako napon na namotu statora padne za 15%, tada će se moment osovine smanjiti za četvrtinu i motor će se najvjerojatnije zaustaviti, ili ako govorimo o pokretanju, indukcijski motor se uopće neće pokrenuti. Sa smanjenim naponom napajanja, potrošnja struje će se povećati, namoti statora će se više zagrijavati i normalni životni vijek motora će se znatno smanjiti.

Ako motor dugo radi na naponu napajanja od 90% nominalnog, tada će se njegov radni vijek smanjiti za pola. Ako napon napajanja premaši nazivni za 1%, tada će se reaktivna komponenta snage koju troši motor povećati za približno 5%, a ukupna učinkovitost takvog motora će se smanjiti.

U prosjeku električne mreže redovito isporučuju sljedeća opterećenja: 60% energije otpada na asinkrone elektromotore, 30% na rasvjetu itd., 10% na specifična opterećenja, na primjer, moskovski metro čini 11%.Iz tog razloga, GOST R 54149-2010 regulira najveću dopuštenu vrijednost utvrđenog odstupanja u stezaljkama električnih prijemnika kao ± 10% nazivne mreže. U ovom slučaju, normalno odstupanje je ± 5%.

Postoje dva načina za ispunjavanje ovih zahtjeva. Prvi je smanjiti gubitke, drugi je regulirati napon.

Načini smanjenja gubitaka

Optimizacija R — izbor poprečnog presjeka vodiča dalekovoda u skladu s pravilima pod uvjetima minimalnih mogućih gubitaka.

Optimizacija X — korištenje uzdužne kompenzacije reaktancije linije, koja je povezana s opasnošću od povećanja struje kratkog spoja kada je X → 0.

Metoda Q kompenzacije je korištenje KRM instalacija za smanjenje reaktivne komponente tijekom prijenosa kroz elektroenergetske mreže, izravno korištenjem kondenzatorskih blokova ili korištenjem sinkronih elektromotora koji rade pod pretjeranom pobudom. Kompenzacijom jalove snage, osim smanjenja gubitaka, moći će se ostvariti i uštede energije, jer će se smanjiti ukupni gubici električne energije u mrežama.

Načini podešavanja napona

Uz pomoć transformatora u centru snage regulira se napon Utsp. Specijalni transformatori opremljeni su automatskim uređajima za podešavanje omjera transformacije prema trenutnoj vrijednosti opterećenja. Podešavanje je moguće izravno pod opterećenjem. 10% energetskih transformatora opremljeno je takvim uređajima. Kontrolni raspon je ± 16%, s kontrolnim korakom od 1,78%.

Regulaciju napona mogu vršiti i transformatori međustanica Utp, namota s različitim omjerima transformacije, koji su na sebi opremljeni sklopnim odvodima. Raspon regulacije je ± 5%, s korakom regulacije od 2,5%. Prebacivanje se ovdje vrši bez pobude - s odspajanjem od mreže.

Organizacija za opskrbu električnom energijom odgovorna je za stalno održavanje napona unutar granica propisanih GOST-om (GOST R 54149-2010).

Zapravo, R i X se mogu odabrati čak iu fazi projektiranja električne mreže, a daljnja radna promjena ovih parametara je nemoguća. Q i Utp se mogu podešavati tijekom sezonskih promjena opterećenja mreže, ali je potrebno centralno upravljati režimima rada jedinica za kompenzaciju jalove snage, sukladno trenutnom režimu rada mreže u cjelini, odnosno napajanja. organizacija bi to trebala učiniti.

Što se tiče regulacije napona Utsp - izravno iz centra napajanja, ovo je najprikladniji način za organizaciju napajanja, koji vam omogućuje brzo podešavanje napona točno prema rasporedu opterećenja mreže.

Ugovorom o opskrbi električnom energijom definiraju se granice promjene napona na mjestu priključka korisnika; pri izračunavanju ovih granica, potrebno je osloniti se na pad napona između ove točke i električnog prijemnika. Kao što je gore spomenuto, GOST R 54149-2010 regulira dopuštene vrijednosti odstupanja u stabilnom stanju stezaljki električnog prijemnika.