Sallitut jännitepoikkeamat sähköverkoissa
Sähköverkon jännitteen poikkeama on sen nykyisen todellisen arvon välinen ero vakaassa käyttötilassa tietyn verkon nimellisarvosta. Syy jännitteen poikkeamaan missä tahansa sähköverkon pisteessä on verkon kuormituksen muutoksessa, riippuen eri kuormien kaavioista.
Jännitteen poikkeama vaikuttaa laitteen toimintaan. Joten teknisissä prosesseissa syöttöjännitteen pienentäminen johtaa näiden prosessien keston pidentämiseen ja sen seurauksena tuotantokustannusten nousuun. Ja jännitteen nousu lyhentää laitteiden käyttöikää, koska laitteet alkavat toimia ylikuormituksella, mikä lisää onnettomuuksien todennäköisyyttä. Jos jännite poikkeaa merkittävästi normista, tekninen prosessi voi häiriintyä kokonaan.
Valaistusjärjestelmien esimerkin avulla voimme huomauttaa, että kun jännite kasvaa vain 10%, hehkulamppujen toiminta-aika laskee neljä kertaa, eli lamppu palaa paljon aikaisemmin! Ja kun syöttöjännite pienenee 10 %, hehkulampun valovirta pienenee 40 %, kun taas loistelamppujen valovirta on 15 %. Jos loistelamppua kytkettäessä jännite osoittautuu 90%:ksi nimellisarvosta, se vilkkuu, ja 80%:lla se ei käynnisty ollenkaan.
Asynkroniset moottorit ovat erittäin herkkiä laitteen syöttöjännitteelle. Joten jos staattorikäämin jännite laskee 15%, akselin vääntömomentti pienenee neljänneksellä ja moottori todennäköisesti pysähtyy, tai jos puhumme käynnistämisestä, oikosulkumoottori ei käynnisty ollenkaan. Pienemmällä syöttöjännitteellä virrankulutus kasvaa, staattorin käämit lämpenevät enemmän ja moottorin normaali käyttöikä lyhenee huomattavasti.
Jos moottoria käytetään pitkään syöttöjännitteellä, joka on 90% nimellisarvosta, sen käyttöikä lyhenee puoleen. Jos syöttöjännite ylittää nimellisarvon 1 %:lla, niin moottorin kuluttaman tehon loiskomponentti kasvaa noin 5 % ja tällaisen moottorin kokonaishyötysuhde laskee.
Keskimäärin sähköverkot syöttävät säännöllisesti seuraavia kuormia: 60% energiasta putoaa asynkronisiin sähkömoottoreihin, 30% valaistukseen jne., 10% tiettyihin kuormiin, esimerkiksi Moskovan metron osuus on 11%.Tästä syystä GOST R 54149-2010 säätelee vahvistetun poikkeaman suurinta sallittua arvoa sähkövastaanottimien liittimissä ± 10 %:ksi nimellisverkosta. Tässä tapauksessa normaalipoikkeama on ± 5 %.
On kaksi tapaa täyttää nämä vaatimukset. Ensimmäinen on vähentää häviöitä, toinen on säädellä jännitettä.
Keinot vähentää tappioita
Optimointi R — voimalinjan johtimien poikkileikkauksen valinta sääntöjen mukaisesti mahdollisimman pienin häviöin.
X:n optimointi - linjareaktanssin pitkittäisen kompensoinnin käyttö, joka liittyy lisääntyneiden oikosulkuvirtojen vaaraan, kun X → 0.
Q-kompensointimenetelmä on KRM-asennusten käyttö reaktiivisen komponentin vähentämiseksi lähetyksen aikana voimaverkkojen kautta, käyttämällä kondensaattorilohkoja suoraan tai käyttämällä synkronisia yliviritteen alaisia sähkömoottoreita. Kompensoimalla loistehoa voidaan häviöiden vähentämisen lisäksi saavuttaa energiansäästöjä, koska verkkojen kokonaissähköhäviöt pienenevät.
Jännitteen säätötavat
Tehokeskuksessa olevien muuntajien avulla säädellään jännitettä Utsp. Erikoismuuntajat on varustettu automaattisilla laitteilla muunnossuhteen säätämiseksi kuorman nykyisen arvon mukaan. Säätö on mahdollista suoraan kuormituksen alaisena. 10 % tehomuuntajista on varustettu tällaisilla laitteilla. Säätöalue on ± 16 % ja säätöaskel 1,78 %.
Jännitteensäätöä voivat suorittaa myös väliasemien Utp muuntajat, eri muuntosuhteilla olevat käämit, jotka on varustettu kytkentähanoilla. Säätöalue on ± 5 % ja säätöaskel 2,5 %. Vaihtaminen tapahtuu tässä ilman viritystä – katkaisemalla verkkoyhteyden.
Virtalähdeorganisaatio on vastuussa jännitteen jatkuvasta ylläpitämisestä GOST:n (GOST R 54149-2010) sääntelemissä rajoissa.
Itse asiassa R ja X voidaan valita jo sähköverkon suunnitteluvaiheessa, ja näiden parametrien toiminnallinen muuttaminen on mahdotonta. Q:ta ja Utp:tä voidaan säätää verkon kuormituksen kausivaihteluiden aikana, mutta loistehon kompensointiyksiköiden toimintatapoja on ohjattava keskitetysti koko verkon, eli tehonlähteen, nykyisen toimintatavan mukaisesti. organisaation pitäisi tehdä tämä.
Mitä tulee Utsp-jännitteen säätöön - suoraan virransyöttökeskuksesta, tämä on kätevin tapa virransyöttöorganisaatiolle, jonka avulla voit nopeasti säätää jännitettä tarkasti verkon kuormitusaikataulun mukaan.
Sähköntoimitussopimuksessa määritellään jännitteen vaihtelun rajat käyttäjän liittymispisteessä; näitä rajoja laskettaessa on välttämätöntä luottaa tämän pisteen ja sähköisen vastaanottimen väliseen jännitehäviöön. Kuten edellä mainittiin, GOST R 54149-2010 säätelee poikkeamien sallittuja arvoja sähkövastaanottimen napojen vakaassa tilassa.