Leistini įtampos nuokrypiai elektros tinkluose
Įtampos nuokrypis elektros tinkle yra skirtumas tarp dabartinės tikrosios vertės esant stabilioms eksploatacinėms sąlygoms nuo vardinės vertės tam tikram tinklui. Įtampos nuokrypio bet kuriame elektros tinklo taške priežastis slypi tinklo apkrovos pokytyje, priklausomai nuo skirtingų apkrovų grafikų.
Įtampos nuokrypis turi įtakos įrangos veikimui. Taigi technologiniuose procesuose sumažinus maitinimo įtampą pailgėja šių procesų trukmė ir dėl to didėja gamybos sąnaudos. O įtampos padidėjimas sutrumpina įrangos tarnavimo laiką, nes įranga pradeda dirbti su perkrova, o tai padidina nelaimingų atsitikimų tikimybę. Jei įtampa labai nukrypsta nuo normos, technologinis procesas gali būti visiškai sutrikęs.
Naudodamiesi apšvietimo sistemų pavyzdžiu, galime atkreipti dėmesį į tai, kad padidėjus įtampai tik 10%, kaitrinių lempų veikimo laikas sumažėja keturis kartus, tai yra, lempa perdega daug anksčiau! Ir 10% sumažinus maitinimo įtampą, kaitrinės lempos šviesos srautas sumažės 40%, o fluorescencinių lempų šviesos srautas bus 15%. Jei įjungus fluorescencinę lempą įtampa yra 90% vardinės, ji mirksės, o esant 80% - visai neįsijungs.
Asinchroniniai varikliai yra labai jautrūs įrenginio maitinimo įtampai. Taigi, jei įtampa ant statoriaus apvijos nukris 15%, tada veleno sukimo momentas sumažės ketvirtadaliu ir variklis greičiausiai sustos, arba, jei mes kalbame apie paleidimą, asinchroninis variklis visai neįsijungs. Sumažėjus maitinimo įtampai, padidės srovės suvartojimas, statoriaus apvijos labiau įkais ir labai sumažės įprastas variklio tarnavimo laikas.
Jei variklis ilgą laiką naudojamas esant 90% vardinės maitinimo įtampai, jo tarnavimo laikas sutrumpės per pusę. Jei maitinimo įtampa viršija vardinę 1%, tada variklio suvartojamos galios reaktyvioji dedamoji padidės maždaug 5%, o bendras tokio variklio efektyvumas sumažės.
Vidutiniškai elektros tinklai reguliariai tiekia šias apkrovas: 60% energijos tenka asinchroniniams elektros varikliams, 30% apšvietimui ir kt., 10% specifinėms apkrovoms, pavyzdžiui, Maskvos metro tenka 11%.Dėl šios priežasties GOST R 54149-2010 reglamentuoja didžiausią leistiną nustatyto nuokrypio vertę elektros imtuvų gnybtuose kaip ± 10% vardinio tinklo. Šiuo atveju normalus nuokrypis yra ± 5%.
Yra du būdai, kaip įvykdyti šiuos reikalavimus. Pirmasis – sumažinti nuostolius, antrasis – reguliuoti įtampą.
Būdai, kaip sumažinti nuostolius
Optimizavimas R – elektros linijos laidų skerspjūvio parinkimas pagal taisykles minimalių galimų nuostolių sąlygomis.
X optimizavimas - linijos reaktyvumo išilginės kompensacijos naudojimas, susijęs su padidėjusių trumpojo jungimo srovių pavojumi, kai X → 0.
Q kompensavimo metodas – tai KRM įrenginių naudojimas reaktyviajai sudedamajai daliai sumažinti perduodant elektros tinklais, naudojant kondensatorių blokus tiesiogiai arba naudojant sinchroninius elektros variklius, veikiančius esant per dideliam sužadinimui. Kompensuojant reaktyviąją galią, be nuostolių mažinimo, bus galima sutaupyti energijos, nes sumažės bendri elektros nuostoliai tinkluose.
Įtampos reguliavimo būdai
Maitinimo centre esančių transformatorių pagalba reguliuojama įtampa Utsp. Specialiuose transformatoriuose sumontuoti automatiniai įtaisai transformacijos koeficientui reguliuoti pagal esamą apkrovos vertę. Reguliuoti galima tiesiogiai esant apkrovai. 10% galios transformatorių yra su tokiais įrenginiais. Valdymo diapazonas yra ± 16%, o valdymo žingsnis yra 1,78%.
Įtampos reguliavimą gali atlikti ir tarpinių pastočių transformatoriai Utp, skirtingų transformacijų koeficientų apvijos, ant kurių įrengti perjungimo čiaupai. Valdymo diapazonas yra ± 5%, o valdymo žingsnis yra 2,5%. Perjungimas čia atliekamas be sužadinimo – atsijungus nuo tinklo.
Energijos tiekimo organizacija yra atsakinga už nuolatinį įtampos palaikymą pagal GOST (GOST R 54149-2010) nustatytas ribas.
Tiesą sakant, R ir X galima pasirinkti net elektros tinklo projektavimo stadijoje, o tolesnis šių parametrų eksploatacinis keitimas yra neįmanomas. Q ir Utp galima reguliuoti sezoninių tinklo apkrovų pokyčių metu, tačiau reikia centralizuotai valdyti reaktyviosios galios kompensavimo blokų darbo režimus, atsižvelgiant į esamą viso tinklo darbo režimą, tai yra maitinimo šaltinį. organizacija turėtų tai padaryti.
Kalbant apie Utsp įtampos reguliavimą - tiesiai iš maitinimo centro, tai yra patogiausias būdas elektros tiekimo organizacijai, leidžiantis greitai reguliuoti įtampą tiksliai pagal tinklo apkrovos grafiką.
Elektros tiekimo sutartyje nustatytos įtampos kitimo ribos vartotojo prijungimo taške; skaičiuojant šias ribas, būtina remtis įtampos kritimu tarp šio taško ir elektros imtuvo. Kaip minėta aukščiau, GOST R 54149-2010 reguliuoja leistinas nuokrypių vertes esant pastoviai elektros imtuvo gnybtų būsenai.