Desviacions de tensió permeses a les xarxes elèctriques

La desviació de la tensió a la xarxa elèctrica és la diferència entre el seu valor real actual en condicions de funcionament estable i el valor nominal d'una xarxa determinada. El motiu de la desviació de tensió en qualsevol punt de la xarxa elèctrica rau en el canvi de càrrega de la xarxa, en funció dels gràfics de les diferents càrregues.

La desviació de tensió afecta el funcionament de l'equip. Així, en els processos tecnològics, la reducció de la tensió d'alimentació comporta un augment de la durada d'aquests processos i, com a conseqüència, un augment dels costos de producció. I l'augment de la tensió escurça la vida útil de l'equip perquè l'equip comença a funcionar amb sobrecàrrega, la qual cosa augmenta la probabilitat d'accidents. Si la tensió es desvia significativament de la norma, el procés tecnològic es pot interrompre completament.

Utilitzant l'exemple dels sistemes d'il·luminació, podem assenyalar que amb un augment de la tensió només un 10%, el temps de funcionament de les làmpades incandescents es redueix quatre vegades, és a dir, el llum es crema molt abans! I amb una reducció del 10% de la tensió d'alimentació, el flux lluminós d'una làmpada incandescent disminuirà un 40%, mentre que el flux lluminós de les làmpades fluorescents serà del 15%. Si, en encendre la làmpada fluorescent, la tensió resulta ser del 90% del nominal, parpellejarà i al 80% no s'iniciarà en absolut.

Els motors asíncrons són molt sensibles a la tensió d'alimentació del dispositiu. Per tant, si la tensió del bobinatge de l'estator cau un 15%, el parell de l'eix disminuirà un quart i el motor probablement s'aturarà, o si estem parlant d'arrencada, el motor d'inducció no s'engegarà en absolut. Amb una tensió d'alimentació reduïda, el consum de corrent augmentarà, els bobinatges de l'estator s'escalfaran més i la vida normal del motor es reduirà molt.

Si el motor funciona durant molt de temps amb una tensió d'alimentació del 90% del nominal, la seva vida útil es reduirà a la meitat. Si la tensió d'alimentació supera el nominal en un 1%, el component reactiu de la potència consumida pel motor augmentarà aproximadament un 5% i l'eficiència global d'aquest motor disminuirà.

De mitjana, les xarxes elèctriques ofereixen regularment les càrregues següents: el 60% de l'energia cau en motors elèctrics asíncrons, el 30% en il·luminació, etc., el 10% en càrregues específiques, per exemple, el metro de Moscou representa l'11%.Per aquest motiu, GOST R 54149-2010 regula el valor màxim admissible de la desviació establerta als terminals dels receptors elèctrics com a ± 10% de la xarxa nominal. En aquest cas, la desviació normal és de ± 5%.

Hi ha dues maneres de complir aquests requisits. El primer és reduir les pèrdues, el segon és regular la tensió.

Maneres de reduir les pèrdues

Optimització R: selecció de la secció transversal dels conductors de la línia elèctrica d'acord amb les regles en condicions de pèrdues mínimes possibles.

Optimització de X: l'ús de la compensació longitudinal de la reactància de la línia, que s'associa amb el perill d'augment dels corrents de curtcircuit quan X → 0.

El mètode de compensació Q és l'ús d'instal·lacions KRM per reduir el component reactiu durant la transmissió a través de xarxes d'energia, utilitzant directament blocs de condensadors o utilitzant motors elèctrics síncrons que funcionen sota sobreexcitació. Compensant la potència reactiva, a més de reduir les pèrdues, es podrà aconseguir un estalvi energètic, ja que les pèrdues elèctriques totals a les xarxes disminuiran.

Maneres d'ajustar la tensió

Amb l'ajuda de transformadors al centre de potència, es regula la tensió Utsp. Els transformadors especials estan equipats amb dispositius automàtics per ajustar la relació de transformació segons el valor actual de la càrrega. L'ajust és possible directament sota càrrega. El 10% dels transformadors de potència estan equipats amb aquests dispositius. El rang de control és de ± 16%, amb un pas de control de l'1,78%.

Els transformadors de subestacions intermèdies Utp, bobinats amb diferents relacions de transformació, que estan equipats amb aixetes de commutació, també poden realitzar la regulació de la tensió. El rang de control és de ± 5%, amb un pas de control del 2,5%. El canvi aquí es fa sense excitació, amb desconnexió de la xarxa.

L'organització del subministrament d'energia és responsable de mantenir constantment la tensió dins dels límits regulats per GOST (GOST R 54149-2010).

De fet, R i X es poden seleccionar fins i tot en l'etapa de disseny de la xarxa elèctrica, i és impossible un canvi operatiu addicional d'aquests paràmetres. Q i Utp es poden ajustar durant els canvis estacionals de les càrregues de la xarxa, però cal controlar de manera centralitzada els modes de funcionament de les unitats de compensació de potència reactiva, d'acord amb el mode de funcionament actual de la xarxa en conjunt, és a dir, la font d'alimentació. l'organització hauria de fer això.

Pel que fa a la regulació de la tensió Utsp, directament des del centre de subministrament d'alimentació, aquesta és la forma més còmoda per a l'organització de la font d'alimentació, que us permet ajustar ràpidament la tensió exactament segons el calendari de càrrega de la xarxa.

El contracte de subministrament elèctric defineix els límits de variació de tensió al punt de connexió de l'usuari; en calcular aquests límits, cal confiar en la caiguda de tensió entre aquest punt i el receptor elèctric. Com s'ha esmentat anteriorment, GOST R 54149-2010 regula els valors permesos de desviacions en l'estat estacionari dels terminals del receptor elèctric.