Toegestane spanningsafwijkingen in elektrische netwerken

De afwijking van de spanning in het elektrische netwerk is het verschil tussen de huidige werkelijke waarde in een stabiele bedrijfstoestand en de nominale waarde voor een bepaald netwerk. De reden voor de spanningsafwijking op elk punt van het elektriciteitsnet ligt in de verandering in de belasting van het net, afhankelijk van de grafieken van de verschillende belastingen.

Spanningsafwijking beïnvloedt de werking van de apparatuur. Bij technologische processen leidt het verlagen van de voedingsspanning dus tot een verlenging van de duur van deze processen en als gevolg daarvan stijgen de productiekosten. En de toename van de spanning verkort de levensduur van de apparatuur omdat de apparatuur begint te werken met overbelasting, wat de kans op ongelukken vergroot. Als de spanning aanzienlijk afwijkt van de norm, kan het technologische proces volledig worden verstoord.

Aan de hand van het voorbeeld van verlichtingssystemen kunnen we erop wijzen dat met een toename van de spanning met slechts 10% de bedrijfstijd van gloeilampen vier keer afneemt, dat wil zeggen dat de lamp veel eerder doorbrandt! En bij 10% verlaging van de voedingsspanning zal de lichtstroom van een gloeilamp met 40% afnemen, terwijl de lichtstroom van TL-lampen 15% zal zijn. Als bij het inschakelen van de fluorescentielamp de spanning 90% van de nominale waarde blijkt te zijn, knippert deze en bij 80% start deze helemaal niet.

Asynchrone motoren zijn erg gevoelig voor de voedingsspanning van het apparaat. Dus als de spanning op de statorwikkeling met 15% daalt, neemt het askoppel met een kwart af en stopt de motor hoogstwaarschijnlijk, of als we het hebben over starten, start de inductiemotor helemaal niet. Bij een verlaagde voedingsspanning zal het stroomverbruik toenemen, zullen de statorwikkelingen meer opwarmen en zal de normale levensduur van de motor sterk worden verkort.

Als de motor lange tijd wordt gebruikt met een voedingsspanning van 90% van de nominale waarde, wordt de levensduur gehalveerd. Als de voedingsspanning de nominale waarde met 1% overschrijdt, zal de reactieve component van het door de motor verbruikte vermogen met ongeveer 5% toenemen en zal het algehele rendement van een dergelijke motor afnemen.

Gemiddeld leveren elektrische netwerken regelmatig de volgende belastingen: 60% van de energie valt op asynchrone elektromotoren, 30% op verlichting, enz., 10% op specifieke belastingen, de metro van Moskou is bijvoorbeeld goed voor 11%.Om deze reden regelt GOST R 54149-2010 de maximaal toegestane waarde van de vastgestelde afwijking in de terminals van elektrische ontvangers als ± 10% van het nominale netwerk. In dit geval is de normale afwijking ± 5%.

Er zijn twee manieren om aan deze eisen te voldoen. De eerste is om verliezen te verminderen, de tweede is om de spanning te regelen.

Manieren om verliezen te verminderen

Optimalisatie R - selectie van de doorsnede van de geleiders van de hoogspanningslijn in overeenstemming met de regels onder de voorwaarden van minimaal mogelijke verliezen.

Optimalisatie van X - het gebruik van longitudinale compensatie van lijnreactantie, wat gepaard gaat met het gevaar van verhoogde kortsluitstromen wanneer X → 0.

De Q-compensatiemethode is het gebruik van KRM-installaties om de reactieve component tijdens transmissie via elektriciteitsnetwerken te verminderen, door rechtstreeks condensatorblokken te gebruiken of door synchrone elektromotoren te gebruiken die onder overexcitatie werken. Door het blindvermogen te compenseren, is het niet alleen mogelijk om de verliezen te verminderen, maar ook om energie te besparen, aangezien de totale elektrische verliezen in de netwerken zullen afnemen.

Manieren om de spanning aan te passen

Met behulp van transformatoren in het krachtcentrum wordt de spanning Utsp geregeld. Speciale transformatoren zijn uitgerust met automatische apparaten voor het aanpassen van de transformatieverhouding volgens de huidige waarde van de belasting. Instelling is direct onder belasting mogelijk. 10% van de vermogenstransformatoren is uitgerust met dergelijke apparaten. Het regelbereik is ± 16%, met een regelstap van 1,78%.

Transformatoren van tussenstations Utp, wikkelingen met verschillende transformatieverhoudingen, die zijn uitgerust met schakelkranen erop, kunnen ook spanningsregeling uitvoeren. Het regelbereik is ± 5%, met een regelstap van 2,5%. Schakelen gebeurt hier zonder opwinding - met ontkoppeling van het netwerk.

De energievoorzieningsorganisatie is verantwoordelijk voor het constant handhaven van de spanning binnen de limieten die worden gereguleerd door GOST (GOST R 54149-2010).

In feite kunnen R en X zelfs in de ontwerpfase van het elektrische netwerk worden geselecteerd, en verdere operationele wijziging van deze parameters is onmogelijk. Q en Utp kunnen worden aangepast tijdens seizoensveranderingen in netwerkbelastingen, maar het is noodzakelijk om de bedrijfsmodi van de blindvermogencompensatie-eenheden centraal te regelen, in overeenstemming met de huidige bedrijfsmodus van het netwerk als geheel, dat wil zeggen de voeding organisatie zou dit moeten doen.

Wat betreft Utsp-spanningsregeling - rechtstreeks vanuit het voedingscentrum, dit is de handigste manier voor de stroomvoorzieningsorganisatie, waarmee u de spanning snel precies kunt aanpassen aan het netwerkbelastingsschema.

Het elektriciteitsleveringscontract definieert de limieten van de spanningsvariatie op het aansluitpunt van de gebruiker; bij het berekenen van deze limieten moet worden uitgegaan van de spanningsval tussen dit punt en de elektrische ontvanger. Zoals hierboven vermeld, regelt GOST R 54149-2010 de toegestane waarden van afwijkingen in de stabiele toestand van de terminals van de elektrische ontvanger.