Humbja e lejuar e tensionit në linjë është 10 kv. Humbja e tensionit

Në rrjetet e shpërndarjes prej 0.4 kV, ekziston një problem që shoqërohet me çekuilibër të ndjeshëm të tensionit në faza: në fazat e ngarkuara, voltazhi bie në 200 ... 208 V, dhe në ato më pak të ngarkuara për shkak të paragjykimit "zero", ai mund të rritet në 240 V dhe më shumë. Rritja e tensionit mund të çojë në dështimin e pajisjeve elektrike dhe pajisjeve të konsumit. Asimetria e tensionit ndodh për shkak të një rënie të ndryshme të tensionit në telat e linjës në çekuilibrat në rrymat fazore të shkaktuara nga një shpërndarje e pabarabartë e ngarkesave njëfazore. Për më tepër, në tela neutrale një vijë me katër tela paraqitet një rrymë e barabartë me shumën gjeometrike të rrymave fazore. Në disa raste (për shembull, kur ngarkesa e një ose dy fazave është e shkëputur), një rrymë e barabartë me rrymën fazore të ngarkesës mund të rrjedhë përmes telit neutral. Kjo çon në humbje shtesë në linjat e energjisë (linjat e energjisë) prej 0.4 kV, transformatorët e shpërndarjes 10 / 0.4 kV dhe, në përputhje me rrethanat, në rrjetet e tensionit të lartë.

Kjo situatë është e zakonshme në shumë zona rurale dhe mund të ndodhë në banesa ndërtesa apartamentesh, ku është praktikisht e pamundur të shpërndahet në mënyrë të barabartë ngarkesa në fazat e energjisë, si rezultat i së cilës mjafton rrymat e larta, e cila çon në humbje shtesë në përçuesit e grupit dhe linjave të furnizimit dhe bën të domosdoshme rritjen e prerjes tërthore të telit neutral të punës në nivelin e atyre fazore.

Çekuilibri i tensionit ndikon fuqimisht në funksionimin e pajisjeve [L.1]. Asimetria e tensionit kaq të vogël (për shembull, deri në 2%) në terminale motor asinkron çon në një rritje të konsiderueshme të humbjeve të energjisë (deri në 33% në stator dhe 12% në rotor), e cila, nga ana tjetër, shkakton ngrohje shtesë të mbështjelljeve dhe zvogëlon jetën e shërbimit të izolimit të tyre (me 10.8%), dhe me çekuilibër prej 5% humbjet totale rriten me 1.5 herë dhe, në përputhje me rrethanat, rritet rryma e konsumuar. Për më tepër, humbjet shtesë për shkak të çekuilibrit të tensionit nuk varen nga ngarkesa e motorit.

Me një rritje të tensionit në llambat inkandeshente në 5%, fluksi ndriçues rritet me 20% dhe jeta e shërbimit përgjysmohet.

Në nënstacionet e transformatorit 10 / 0.4 kV, si rregull, instalohen transformatorët me një diagram lidhës U / U n. Shtë e mundur të zvogëlohen humbjet dhe të balancohet voltazhi në një linjë transmetimi të energjisë 10 kV duke përdorur Y / Zjj ose A / Zjj me diagramin e lidhjes, ose (prodhuar nga Ndërmarrja unitare MTZ me emrin VI Kozlov), por një zëvendësim i tillë është shoqërohet me kosto të lartë financiare dhe nuk kompenson humbjet shtesë në linjat e energjisë 0.4 kV.

Për të kompensuar disbalancën e tensionit, këshillohet që të rishpërndahen rrymat e ngarkesës në faza, duke i radhitur vlerat e tyre.

Nevoja për të kufizuar rrymën e telit neutral shkaktohet gjithashtu nga fakti se në rrjetet e shpërndarjes prej 0.4 kV, të bëra me një kabëll, seksioni kryq i telit neutral zakonisht merret një hap më pak se prerja tërthore e telit fazor .

Në mënyrë që të zvogëlohen humbjet e energjisë elektrike në rrjetet 0.4 kV për shkak të rishpërndarjes së rrymave në faza, duke kufizuar rrymën në tel neutral dhe duke zvogëluar çekuilibrat e tensionit, është propozuar që të përdoret një autotransformator balancues trefazor, duke e instaluar atë në fund të linja e transmetimit, në nyjet e ngarkesës. Në të njëjtën kohë, nëse ndodhet në vijën 0.4 kV në nyjen e ngarkesës, ndodh një qark i shkurtër i njërës prej fazave në telin neutral (i cili, për fat të keq, shpesh ndodh në linjat e rrymës ajrore në zonat rurale), konsumatorët prapa autotransformatorit të instaluar do të mbrohen nga mbitensionet e mëdha.

Një autotransformator trefazor, i thatë, balancues (shkurtuar si ATC-C) përmban një qark magnetik me tre shufra, mbështjelljet primare W 1 janë të vendosura në të tre shufrat, të lidhura me një yll me një neutral dhe të lidhur me tensionin e rrjetit, dredha-dredha e kompensimit WK bëhet në formën e një trekëndëshi të hapur (disa autorë e quajnë të hapur [L.3]) dhe përfshihet në seri me ngarkesën.

Qarqet kryesore elektrike të autotransformatorit tregohen në Fig. 1 ... 4.

Figura 1 tregon qark elektrik autotransformator me një mbështjellje kompensimi, kur pjesët e kësaj dredha-dredha, të bëra në secilën fazë, janë të lidhura në një delta të hapur klasike dhe të lidhura me neutralin e rrjetit dhe me ngarkesën.

Figura 2 tregon diagramin elektrik të një autotransformatori me një mbështjellje kompensimi të bërë në formën e kthesave të materialit përçues, të shtrirë në krye të mbështjelljeve të të tre fazave të autotransformatorit, duke formuar një trekëndësh të hapur. Përdorimi i këtij qarku, në krahasim me atë të mëparshëm, lejon jo vetëm të zvogëlojë konsumin e telit dredha-dredha të mbështjelljes shtesë, por edhe fuqinë e përgjithshme të autotransformatorit duke liruar dritaren e qarkut magnetik dhe duke zvogëluar qendrën në- distanca qendrore midis mbështjelljeve primare.

Këto skema janë të zbatueshme në rastet kur përcjellësi neutral i ngarkesës nuk është i lidhur ngurtë me tokën dhe në të gjitha rastet në një sistem me pesë tela me përcjellës PE dhe N.

Figura 3 tregon diagramin elektrik të një autotransformatori me mbështjellje kompensimi të bëra në formën e mbështjelljeve fazore të lidhura në trekëndëshat e hapurpërfshirë sipas mbështjelljeve fazore të autotransformatorit.

Strukturisht, qarku i treguar në Fig. 4 mund të kryhet në mënyrë të ngjashme me qarkun në Fig. 2, d.m.th. mbështjelljet e kompensimit fazor bëhen mbi mbështjelljet e të tre fazave të autotransformatorit dhe përfshihen në thyerjen e telave fazorë të rrjetit nga ana e ngarkesës.


Këto qarqe mund të përdoren, përfshirë këtu kur neutrali i ngarkesës është i bazuar fort, domethënë kur nuk është e mundur të përfshihet dredha-dredha kompensuese e autotransformatorit në thyerjen e telit neutral midis ngarkesës dhe rrjetit, ose kur tela neutrale e ngarkesës duhet të jetë "e fortë" e bazuar në kërkesat e sigurisë.

Me asimetrinë e rrymave të ngarkesës dhe, në përputhje me rrethanat, rrymat në mbështjelljet e kompensimit, flukset magnetike të krijuara nga këto mbështjellje në qarkun magnetik të autotransformatorit do të shtohen gjeometrikisht. Në bërthamat e qarkut magnetik, do të shfaqen rrjedhat e sekuencës zero të drejtuara në një drejtim në të gjitha fazat e autotransformatorit. Këto flukse magnetike krijojnë emf. sekuenca zero dhe, në përputhje me rrethanat, rrymat I 01 in dredha primare proporcional me raportin e transformimit në tr (në përpjesëtim të kundërt me raportin e numrit të kthesave W1 / Wk).

Lidhja e mbështjelljes W K zgjidhet në mënyrë që rrymat fazore të autotransformatorit të zbriten në mënyrë vektoriale nga rryma fazore e linjës së fazës më të ngarkuar dhe të shtohen në rrymat e fazave më pak të ngarkuara. Një rishpërndarje e tillë çon në një shpërndarje më simetrike të rrymave në faza në linjat e transmetimit të energjisë, barazimin e rënieve të tensionit në telat e linjës dhe, rrjedhimisht, në balancimin e tensionit në të gjithë ngarkesën, si dhe në një rënie të rrymës së telit neutral dhe humbjet në linjën e energjisë dhe transformatorët e shpërndarjes së energjisë, duke siguruar kursime të energjisë elektrike.

Kompensimi maksimal i rrymës në telin neutral kryhet kur kthesat e amperit (forca magnetomotive) e mbështjelljeve të punës I 01-W 1 dhe kompensimit I 02 -W K janë të barabarta, d.m.th. me I 01 -W 1 \u003d 3I 02 -W K, ose W K \u003d W 1/3. Në këtë rast, fuqia e përgjithshme e autotransformatorit P në varësi të diagramit të lidhjes së mbështjellësve të kompensimit, mund të jetë 3 herë më e vogël se konsumi i energjisë i ngarkesës P n.

Për të kufizuar rrymën e telit neutral në nivelin e lejuar për linjat e transmetimit të energjisë, numri i kthesave të mbështjelljes së kompensimit mund të zvogëlohet përkatësisht: për shembull, për të kufizuar rrymën e telit neutral në nivelin e fazës 1/3, 2/3 e vlera e tij duhet të kompensohet, prandaj, WK \u003d W 1 / 4.5. Për më tepër, fuqia e përgjithshme e autotransformatorit mund të jetë 4,5 herë më e vogël se konsumi i energjisë i ngarkesës.

Mosbalancimet aktuale të fazës çojnë në humbje shtesë në linjat e transmetimit 0.4 kV dhe më tej përgjatë gjithë zinxhirit të transmetimit të energjisë elektrike. Le ta shqyrtojmë këtë duke përdorur shembullin e një linje konvencionale të energjisë 300 m të gjatë, të bërë me një kabllo alumini me një seksion kryq (3x25 + 1x16) mm (rezistenca e përcjellësit fazor 0,34 Ohm, tela neutrale 0,54 Ohm) me një ngarkesë aktive në faza 40, 30 dhe 10A. Rryma në tela neutrale, e barabartë me shumën vektoriale të rrymave fazore, do të jetë (shih diagramin vektorial në Fig. 5) 26.5 A. Humbjet në vijë, si në çdo përcjellës, varen nga rezistenca e vijës dhe sheshi të rrymës që kalon përgjatë kësaj linje (I 2 -Z ^). Humbjet në telat fazorë, përkatësisht, do të jenë -40 2 -0,34 \u003d 544 W, 30 2 -0,34 \u003d 3 06 W, 10 2 -0,34 \u003d 34 W, në telin neutral -26,5 -0, 54 \u003d 379 W, humbja totale e linjës 1263 W.

Përdorimi i ATC-C do të lejojë rishpërndarjen e rrymave në linjë. Me një raport transformimi prej 1/3, një e treta e rrymës së telit neutral zbritet nga rrymat e fazave të ngarkuara dhe shtohet në rrymën e fazës më pak të ngarkuar. Rrymat, përkatësisht, do të bëhen

E barabartë me 33.8, 29.6 dhe 18.6 A, ndërsa rryma e telit neutral (duke marrë parasysh disa asimetri të sistemit magnetik autotransformator) mund të jetë deri në 10% të rrymës mesatare të fazës, d.m.th. 2.7 A.

Me një rishpërndarje të tillë të rrymave, humbjet totale në linjë do të jenë (33,82 + 29,62 + 18,62) \u200b\u200b0,34 + 2,72 0,54 \u003d 805W.

Kështu, instalimi i autotransformatorit ATS-S bën të mundur uljen e humbjeve në linjën e transmetimit 0.4 kV me 36%.

Shtë e qartë se një rënie në rënien e tensionit në telat e linjës është proporcionale me ndryshimin e rrymës në faza, në mënyrë të konsiderueshme barazon tensionin në nyjen e ngarkesës, kryesisht për shkak të kompensimit "zero".

Një rritje në raportin e transformimit mbi 1/3 për ngarkesat trefazore nuk është e këshillueshme dhe, pavarësisht nga një rishpërndarje më uniforme e rrymave në faza, çon në një rritje të humbjeve në linjën e transmetimit për shkak të një rritje më të ndjeshme të telit neutral aktuale, dhe gjithashtu kërkon kosto të larta për materialet.

Vlera relative e fuqisë autotransformator ATS-C do të jetë - S * në \u003d k · Sн, ku: Sн - fuqia e ngarkesës; k - koeficienti në varësi të qarkut autotransformator dhe raportit të transformimit (ktr), të paraqitur në Tabelën 1.

Tabela 1 vlerat e koeficientitte

Skema, Fig. 1 2 3 4
ctr \u003d 1/3 0,58 0,33 0,90 0,55
ctr \u003d 1 / 4.5 0,38 0,22 0,66 0,33

Nëse garantohet të dihet rryma maksimaleqë rrjedh në telin neutral të ngarkesës, atëherë fuqia e përgjithshme e autotransformatorit sipas skemës në Fig. 1 mund të llogaritet bazuar në këtë rrymë - B në \u003d 1 02 - dhe l / l / 3, dhe sipas skemës në Fig. 2 - B në \u003d 1 02 -dhe l / 3 dhe për shembullin e mësipërm të një ngarkese të paekuilibruar trefazore do të jetë përkatësisht 8.3 dhe 4.8 kV-A.

Më efektive është instalimi i një autotransformatori direkt tek konsumatori, në pikën e degëzimit të një linje trefazore në një fazë, për shembull, në hyrjen e një kooperativë dacha, ku është pothuajse e pamundur të rreshtohet ngarkesa në faza. Në ndërtesat e banimit për banesa, instalimi i ATC-S në degët e secilit ngritës që furnizon apartamente në ndërtesat e banimit lejon balancimin e tensionit dhe zvogëlimin e humbjeve në grupin trefazor dhe linjat e furnizimit të rrjetit të shpërndarjes. Në të vogla ndërmarrjet industriale Mund të përdoret për të furnizuar ngarkesa njëfazore me fuqi të lartë: transformatorët e saldimit, ndreqësit, ngrohësit e ujit, etj.

Aktualisht, konvertuesit statikë (ndreqësit, kontrolluesit e tiristorit, konvertuesit me frekuencë të lartë), pajisjet e ndriçimit të shkarkimit të gazit me çakëla elektromagnetike dhe elektronike, motorët elektrikë rryma alternative me shpejtësi të ndryshueshme, etj. Këto pajisje, si dhe transformatorët e saldimit, pajisje speciale mjekësore dhe të tjera, mund të gjenerojnë harmonikë më të lartë të rrymës në sistemin e furnizimit me energji elektrike. Për shembull, ndreqësit njëfazorë mund të gjenerojnë të gjitha harmonikat e çuditshme, dhe ndreqësit trefazorë mund të gjenerojnë të gjitha që nuk janë shumëfisha të tre, gjë që pasqyrohet në Fig. 6 [L.2].



Harmonikat aktuale nga ngarkesat jolineare mund të jenë probleme serioze për sistemet e energjisë. Komponentët harmonikë janë rryma me frekuenca që janë shumëfish të frekuencës themelore të furnizimit me energji elektrike. Harmonikat më të larta të rrymës së mbivendosur në harmonikën themelore çojnë në shtrembërimin e formës së valës aktuale. Nga ana tjetër, shtrembërimi i rrymës ndikon në formën e valës së tensionit në sistemin e furnizimit me energji elektrike, duke shkaktuar efekte të papranueshme në ngarkesat e sistemit. Rritja në total vlera efektive rryma në prani të përbërësve më të lartë harmonik në sistem mund të çojë në mbinxehje të të gjitha pajisjeve në rrjetin e shpërndarë. Në rrymat jo-sinusoidale, humbjet në transformatorë rriten, kryesisht për shkak të humbjeve të rrymës së vorbullës, gjë që kërkon një rritje të fuqisë së tyre të instaluar. Si rregull, për të kufizuar harmonikën në këto raste, instalohen filtra me frekuencë të lartë, të përbërë nga reaktorë dhe kondensatorë të rrjetit.

Përparësitë e ATC-S përfshijnë faktin se ata kanë aftësinë për të filtruar rrymat e harmonikave më të larta, shumëfishin e tre (p.sh. 3, 9, 15, etj.), Duke kufizuar rrjedhën e tyre si nga rrjeti në ngarkesë, dhe anasjelltas . Kjo përmirëson cilësinë e rrjetit dhe zvogëlon luhatjet e tensionit.

Siç u përmend më lart, pajisjet e çakëllit elektromagnetik (PRA) llambat e shkarkimit të gazit gjenerojnë harmonikë më të lartë. Pra, në rrymat e llambave të natriumit HPS, të përdorura gjerësisht për qëllime të ndriçimit rrugor, harmonika e tretë është e përhapur dhe, në varësi të fuqisë së llambës dhe llojit të çakëllit, është deri në 5% ose më shumë (sipas [L.4] , harmonika e tretë lejohet deri në 17.5%). Rrymat e harmonikave të tretë përkojnë në fazë dhe shtohen aritmetikisht në telin neutral rrjeti trefazor, duke krijuar humbje shtesë të prekshme, të cilat detyrojnë seksionin kryq të përçuesve neutralë të punës të linjave të furnizimit dhe grupit trefazor të jetë i barabartë me fazën një.

Në këtë situatë, përdorimi i ATC-C ju lejon të zvogëloni prerjen tërthore përçuesve neutralë, të paktën dy herë, dhe zgjidh tre probleme: për të kompensuar humbjet nga harmonika e tretë, për të siguruar që sistemi i ndriçimit të kalojë në "modalitetin e natës" (një ose dy faza të rrjetit të shpërndarjes janë çaktivizuar natën), duke rishpërndarë ngarkesa në tre faza; dhe shkoni në modalitetin e kursimit të energjisë duke bërë trokitje mbi autotransformatorin për të ulur tensionin. Për të zgjidhur vetëm problemin e parë, mund të përdorni një autotransformator me fuqi minimale të krijuar për rrymën e telit neutral (rryma harmonike e tretë totale).

Nëse është e nevojshme për të kompensuar harmonikën e 5-të, të 7-të ose të 11-të, mund të përdorni qarqet në Fig. 3 ose 4. Në këtë rast, kostoja e reaktorëve të rrjetit mund të zvogëlohet, sepse mbështjelljet e kompensimit, që kanë një rezistencë të shtuar induktive për harmonikat me frekuencë të lartë, mund të veprojnë si një reaktor rrjeti dhe, së bashku me kondensatorët, formojnë një filtër të harmonikave më të larta. Kondensatorët janë të lidhur midis pikave të lidhura të trekëndëshit të hapur të seksioneve të mbështjelljes së kompensimit dhe telit neutral dhe mund të formojnë një (shih Fig. 7), filtër dy ose tre-fazësh për frekuenca të ndryshme. Vlera e induksionit
pjesët e mbështjelljes së kompensimit me besueshmëri të mjaftueshme mund të përcaktohen nga parametrat nominalë - rryma e vlerësuar dhe raporti i transformimit. Për shembull, për vlerësuarat aktuale I n \u003d 25A dhe raporti i transformimit ktr \u003d voltazhi i seksionit 1/3
do të jetë U sec \u003d Uph deri tr \u003d 220/3 \u003d 73V, rezistenca Z sec \u003d Usec / Inom \u003d 73/25 \u003d 2.9 Ohm (duke lënë pas dore rezistencën e vogël aktive të mbështjelljes) konsiderohet induktive, dhe pastaj induktanca e seksionit

Lsec \u003d Z sek / w \u003d 2.9 / 314-10 \u003d 9.2mH. Në këtë rast, është e nevojshme të merret parasysh natyra jolineare e rezistencës: me një rënie të ngarkesës, rezistenca rritet.

Kur porosisni një autotransformator, mundësia e lidhjes së kondensatorëve duhet të specifikohet në rendin e prodhimit.

Një rast i veçantë është një autotransformator balun, i projektuar qëllimisht për të furnizuar një ngarkesë njëfazore (shih Fig. 8 dhe 9). Për një simetri më të madhe të rrymave në faza, raporti i transformimit mund të bëhet më shumë se 1/3, me një rritje të lehtë të rrymës së telit neutral.


Le të shohim një shembull. Një ndërprerës automatik është instaluar në hyrjen e rrjetit trefazor, i projektuar për një rrymë të lejuar afatgjatë prej 25 A. Kërkohet të lidhni një transformator saldimi 10 kVA (voltazhi i rrymës 220 V, rryma e saldimit 160 A, voltazhi lëvizje e papunë 60 V, cikli i punës 60%). Rryma e konsumuar nga transformatori i saldimit do të jetë 10-1000 / 220 \u003d 45.5 A, dhe duke marrë parasysh PV, rryma ekuivalente do të jetë 45.5 - // 0.6 \u003d 35.2 A, e cila është 1.4 herë më e lartë se ajo e lejueshme. Sigurisht, ju mund të përdorni një autotransformator konvencional 380/220 V bazuar në një transformator OSMR-6.3 (me një fuqi prej 6.3 kVA), në këtë rast ngarkesa do të rishpërndahet vetëm në dy faza (rryma e linjës - 20.3 A), por ju mund të aplikoni një autotransformator balancues (shih diagramin në Fig. 9) me një raport transformimi 1/2, duke shndërruar një ngarkesë njëfazore në një trefazore dhe të barazoni ngarkesën në të gjitha fazat, duke ulur rrymën në rrjet në 17.6 A, ndërsa rryma është në neutrale, në mungesë të ngarkesave të tjera do të jetë gjithashtu 17.6 A.

Në këtë rast, autotransformatori mund të bëhet në bazë të transformatorit ТСР-6,3. Ju gjithashtu mund të përdorni një autotransformator balun me një raport transformimi prej 1/3, duke kufizuar rrymën në fazën e funksionimit për një kohë të gjatë ndërprerësit - me një rrymë prej 23.4A, ndërsa në dy fazat e tjera do të rrjedhë një rrymë prej 11.8A në mungesë të rrymës në telin neutral.

Autotransformatori mund të bëhet në bazë të transformatorit ТСР-2,5.

Reduktimi i humbjeve në rrjet në krahasim me lidhjen direkte tregohet në Tabelën 2.

tabela 2

Autotransformatori Bazuar në OSMR-6.3 Balancimi i ATS-C
Raporti i transformimit 1/1,73 1/3 1/2

Duke marrë parasysh që transformatori i saldimit gjeneron harmonikë me frekuencë të lartë, duke përfshirë shumëfisha të tre, preferenca duhet t'i jepet një autotransformatori balun.

Testet e kryera të autotransformatorëve ATS-S në laboratorin e UP METZ me emrin N AND DHE. Kozlov tregoi rezultate pozitive dhe konfirmoi plotësisht efektivitetin e tyre (shih Shtojcën 1 "Rezultatet e testit të autotransformatorit ATC-S-25").

Plannedshtë planifikuar të zhvillohet një seri autotransformatorësh nga 25 në 100 kVA si në versionin e hapur IP00 ashtu edhe në mbylljet mbrojtëse të versioneve IP21 për instalim nën një kulm dhe IP54 për instalim në ajër të hapur, përfshirë direkt në polet e linjave të energjisë 0.4 kV . Në autotransformatorët, nëse është e nevojshme, për të rritur ose ulur tensionin, mund të sigurohet mundësia e ndërrimit të rubinetave rregulluese gjatë instalimit të tij.

Aktualisht, impianti pranon porosi individuale për autotransformatorët ATS-C me një kapacitet deri në 100 kVA.

Shtojca 1

Rezultatet e provës së autotransformatorit АТС-С-25

Në shembullin e një linje transmetimi me katër tela-0.4 kV

Gjatësia e vijës, m 300
Tela alumini, mm² fazat - 25 zero - 10
Rezistenca e telit, Ohm fazat - 0,34 zero - 0,86
Rezistenca ndaj ngarkesës (aktive), Ohm Faza: A-5.99 B-5.83 S-5.59
Modaliteti i ngarkesës pa autotransformator 3x-f 2x-f 1o-f
Rrymat lineare të ngarkesës, A
faza A 36,5 36,5 36,5
faza B 37,5 37,5 0,0
faza C 39,0 0,0 0,0
në telin neutral N 2,2 37,0 36,5
faza A 456 456 456
faza B 481 481 0
520 0 0
në telin neutral "N" 4 1172 1140
TOTAL 1461 2109 1596
Modaliteti i ngarkesës me autotransformator 3x-f 2x-f 1o-f
Rrymat lineare deri në ATC-C, A
faza A 36,0 32,5 27,3
faza B 36,0 34,1 9,3
faza C 39,0 9,0 8,4
në telin neutral "n" 3,8 11,0 11
Humbjet e energjisë në linjë, W
faza A 443 361 255
faza B 443 398 30
faza C 520 28 24
në tel neutral N 12 103 103
TOTALI në linjë 1419 890 412
duke marrë parasysh humbjet në ATC-C
rezistenca e mbështjelljes fazore, Ohm 0,2443
rezistenca e mbështjelljes kompensuese, Ohm 0,038
Rrymat e mbështjelljes së fazës ATS-C, A
faza A 0,4 8,1 8,9
faza B 1,4 9,2 9,3
faza C 1,3 8,9 8
Humbjet e energjisë në mbështjelljet e ATC-C, W
faza A 0,04 16,03 19,35
faza B 0,48 20,68 21,13
faza C 0,41 19,35 15,64
në tel neutral N 0,18 52,09 50,67
Humbja e lakut boshe ATC-C, W 50
TOTALI në ATC-C 51,1 158,1 156,8
TOTAL 1470,1 1048,2 568,8
Kursimi i energjisë, W -8,7 1061 1027

Leksioni numër 10

Pagesa rrjetet lokale (rrjetet e tensionit) në humbje

streset

    Humbjet e lejueshme të tensionit në linjat e rrjeteve lokale.

    Supozimet që qëndrojnë në themel të llogaritjes së rrjeteve lokale.

    Përcaktimi i humbjes më të madhe të tensionit.

    Raste të veçanta të llogaritjes së rrjeteve lokale.

    Humbja e tensionit në linjat e energjisë me një ngarkesë të shpërndarë në mënyrë uniforme.

Humbjet e lejueshme të tensionit në linjat e rrjeteve lokale

Rrjetet lokale përfshijnë rrjete me një tension të vlerësuar prej 6 - 35 kV. Rrjetet lokale në gjatësi tejkalojnë dukshëm gjatësinë e rrjeteve rajonale. Konsumi i materialit përçues dhe materialeve izoluese tejkalon dukshëm nevojën e tyre për rrjete rrethi. Kjo rrethanë kërkon një qasje të përgjegjshme në hartimin e rrjeteve lokale.

Transmetimi i energjisë elektrike nga burimet e energjisë në marrësit elektrikë shoqërohet me një humbje të tensionit në linjat dhe transformatorët. Prandaj, voltazhi tek konsumatorët nuk mbetet konstant.

Të dallojë devijimet dhe hezitim tensionit.

Devijimettensionet shkaktohen nga proceset e ngadalshme të vazhdimit të ndryshimeve të ngarkesës në elementet individuale të rrjetit, ndryshimet në mënyrat e tensionit në furnizimet e energjisë. Si rezultat i ndryshimeve të tilla, voltazhi në pikat individuale të rrjetit ndryshon në madhësi, duke devijuar nga vlera nominale.

Luhatjettensionet janë të shpejta (me një shpejtësi prej të paktën 1% në minutë) ndryshimet afatshkurtra të tensionit. Ato lindin në rast të shkeljeve të papritura të mënyrës normale të funksionimit gjatë ndezjes ose fikjes së papritur të konsumatorëve të fuqishëm, qarqeve të shkurtra.

Devijimet e tensionit shprehen si përqindje e tensionit nominal të rrjetit


Luhatjet e tensionit llogariten si më poshtë:


ku

vlerat më të larta dhe më të ulta të tensionit në të njëjtën pikë në rrjet.

Për të siguruar funksionimin normal të marrësve elektrikë, është e nevojshme të mbani një tension në autobusët e tyre afër nominalit.

GOST përcakton devijimet e mëposhtme të lejueshme në funksionimin normal:



Në modalitetet pas urgjencës, lejohet një rënie shtesë e tensionit me 5% në vlerat e treguara.

Për të siguruar nivelin e duhur të tensionit në autobusët e konsumatorëve elektrik, zbatohen masat e mëposhtme:


Në raportin e transformimit

voltazhi aktual në autobusët e tensionit të ulët do të jetë më afër nominalit:


    Mbështjelljet e transformatorit janë të pajisura me çezma, të cilat lejojnë ndryshimin e raportit të transformimit brenda kufijve të caktuar. Tensioni në nyjet e qarkut që ndodhet më afër burimit të energjisë është zakonisht më i lartë se nominali, dhe në ato të largëta - nën nominalin. Për të marrë tensionin e nivelit të kërkuar në anën dytësore të transformatorëve të përfshirë në këto nyje, është e nevojshme të zgjidhni rubinetat në mbështjelljet e transformatorit. Në nyjet me nivel i ngritur tensioni, raportet e transformimit vendosen mbi nominalin, dhe në nyjet me një nivel të tensionit të reduktuar, raportet e transformimit të transformatorëve vendosen nën nominalin.

    Qarku i rrjetit, voltazhi i vlerësuar, prerjet e telave zgjidhen në mënyrë të tillë që humbja e tensionit të mos kalojë vlerën e lejuar.

Humbja e lejuar e tensionit përcaktohet me një shkallë të caktuar të saktësisë, bazuar në vlerat e normalizuara të devijimeve të tensionit në autobusët e konsumatorëve të energjisë:

    për rrjetet me një tension prej 220 - 380 V gjatë gjithë kohës nga burimi i energjisë në marrësin e fundit elektrik nga 5 - 6.5%;

    për një rrjet furnizimi me një tension prej 6 - 35 kV - nga 6 në 8% në modalitetin normal; nga 10 në 12% në mënyrën pas urgjencës;

    për rrjetet rurale me një tension prej 6 - 35 kV - deri në 10% në modalitetin normal.

Këto vlera të humbjes së lejuar të tensionit zgjidhen në mënyrë të tillë që, me rregullimin e duhur të tensionit në rrjet, të plotësohen kërkesat e PUE në lidhje me devijimet e tensionit në autobusët e konsumatorëve elektrikë.

Supozimet që qëndrojnë në themel të llogaritjes së rrjeteve lokale

Kur llogaritni rrjete me tension deri në 35 kV përfshirë, bëhen supozimet e mëposhtme:

    fuqia e karikimit të linjës së transmetimit të energjisë nuk merret parasysh;

    rezistenca induktive e linjave të energjisë kabllore nuk merret parasysh;

    humbjet e energjisë në çelikun e transformatorit nuk merren parasysh. Humbjet e energjisë në çelikun e transformatorit merren parasysh vetëm kur llogariten humbjet e fuqisë aktive dhe energjisë elektrike në të gjithë rrjetin;

    humbjet e energjisë nuk merren parasysh gjatë llogaritjes së rrjedhave të energjisë, d.m.th. fuqia në fillim të seksionit është e barabartë me fuqinë në fund të seksionit;

    përbërësi tërthor i rënies së tensionit nuk merret parasysh. Kjo do të thotë që zhvendosja e fazës midis nyjeve të qarkut nuk merret parasysh;

    llogaritja e humbjeve të tensionit kryhet sipas tensionit të vlerësuar, dhe jo sipas tensionit real në nyjet e rrjetit.

Përcaktimi i humbjes më të madhe të tensionit

Duke marrë parasysh supozimet e bëra gjatë llogaritjes së rrjeteve lokale, tensionin në cilindo unë-host-i llogaritet duke përdorur një formulë të thjeshtuar:

ku

përkatësisht, fuqia aktive dhe reaktive që rrjedhin nëpër seksion j;


përkatësisht rezistenca aktive dhe induktive e seksionit j.

Nëse humbja e energjisë në rrjetet lokale nuk merret parasysh, humbjet e tensionit mund të llogariten ose nga fuqia e seksioneve ose nga fuqia e ngarkesave.

Nëse llogaritja kryhet në përputhje me kapacitetet e seksioneve, atëherë merren parasysh rezistenca aktive dhe reaktive e të njëjtave seksione. Nëse llogaritja bazohet në fuqinë e ngarkesave, atëherë është e nevojshme të merren parasysh rezistencat totale aktive dhe reaktive nga njësia e furnizimit me energji në njësinë e lidhjes së ngarkesës. Në lidhje me Fig. 10.2 kemi:

    sipas kapacitetit të faqes


    nga kapaciteti i ngarkesës


.

Në një rrjet të degëzuar, humbja më e madhe e tensionit është humbja e tensionit nga furnizimi me energji elektrike në pikën përfundimtare të rrjetit.

Në një rrjet të degëzuar, humbja më e madhe e tensionit përcaktohet si më poshtë:

    llogaritet humbja e tensionit nga MT në secilën pikë përfundimtare;

    midis këtyre humbjeve, zgjidhet më e madhja. Vlera e tij nuk duhet të tejkalojë humbjen e lejuar të tensionit për këtë rrjet.

Raste të veçanta të llogaritjes së rrjeteve lokale

Në praktikë, ekzistojnë rastet e mëposhtme të veçanta të llogaritjes së rrjeteve lokale (jepen formula për llogaritjen e kapacitetit të faqeve):

    Linja e transmetimit të energjisë përgjatë gjithë gjatësisë është bërë me tela të seksionit të njëjtë, të vendosur në mënyrë të barabartë


    Linja e transmetimit të energjisë përgjatë gjithë gjatësisë është bërë me tela të seksionit të njëjtë, të vendosur në mënyrë të barabartë. Ngarkesat kanë të njëjtën gjë cosφ


    Linjat e energjisë që ushqejnë ngarkesa thjesht aktive ( Pyetje = 0, cosφ \u003d 1), ose linjat e energjisë kabllore deri në 10 kV ( X =0)

Metodat për llogaritjen aritmetike të rrjeteve elektronike ajrore me tela nga materiale të ndryshme për humbjen e tensionit. Humbja e lejuar e tensionit në rrjetin elektronik përcaktohet nga devijimet e mundshme të lejueshme të tensionit nga përdoruesit e mundshëm. Prandaj, shqyrtimi i kërkesës për një përgjigje mbi devijimet e tensionit ka marrë një interes të konsiderueshëm.

Për çdo marrës energji elektrike janë të mundshme rënie specifike të tensionit. Për shembull, njësitë e energjisë jo-simultan në normat standarde devijimi i lejuar i anomalive të tensionit ± 5%. Kjo do të thotë, pra, që në një incident kurioz nëse furnizohet voltazhi nominal motor elektrik do të jetë 380 V, nga ky tension U "shtoni \u003d 1.05 Un \u003d 380 x 1.05 \u003d 399 V dhe U" shtoni \u003d 0.95 Un \u003d 380 x 0.95 \u003d 361 V duhet të vazhdohet nga voltazhi i tij i treguesve më të mundshëm. Sigurisht, që të gjitha tensionet e tamponit të përfshira në emërtimet 361 dhe 399 V do të vazhdojnë të kënaqin përdoruesin blerës dhe të vendosin së bashku një interval të caktuar, një ose një tjetër pa mundësi mund të quhet diapazoni i tensioneve të dëshiruara.

Humbja e lejuar e tensionit të linjës


Përdoruesit e aktivitetit të energjisë elektronike bëjnë ngarkesën e punës normalisht kur ajo tension aplikohet në terminalet e tyre, bazuar në llogaritjen matematikore të prodhuar pajisje elektrike ose aparate. Kur energjia elektrike transmetohet përmes linjave, një pjesë e tensionit humbet në kundërshtimin e vetë linjave dhe, si rezultat, në fund të shiritit, domethënë, përdoruesi blerës ka një rënie të tensionit sesa në fillimi i rreshtit. Një rënie e tensionit nga një përdorues blerës, kur krahasohet me një të zakonshëm, ndikon në funksionimin e marrësit aktual, edhe nëse është një fuqi ose ngarkesë e lehtë.

Për shkak të kësaj, kur llogaritni secilën brez transmetimi, diferencat e tensionit nuk duhet të tejkalojnë me një probabilitet të lartë normat e mundshme, Rrjetet, të njohura përgjithësisht nga zgjedhja e ngarkesës elektrike dhe të llogaritura për ngrohje, kryesisht, maten me humbjen, rënien e tensionit.

Rënia e tensionit ΔU i referohet ndryshimit të tensionit në fillim të linjës dhe në fund të saj. Customshtë zakon të paracaktohet ΔU në njësitë relative krahasuese - në lidhje me tensionin e treguar.
Duke përdorur cilësimin e tensionit të kundërsulmit, është e mundur të amplifikohet humbja e mundshme e lejuar e tensionit. Fatkeqësisht, zona e zbatimit të tij ka kufizime. Shumica e përdoruesve të fshatit janë furnizuar me rryma të trasave të nënstacioneve të sistemit të energjisë në zonën e tyre, instalimeve elektrike industriale ose komunale. Në këtë rast, mund të ketë energji elektrike nga nënstacionet me një tension prej 35/10 ose 110/35 kV.

Humbja e tensionit në linjat e rreshtave të ajrit llogaritet me metodën për ngarkesën më të lartë të mundshme. Meqenëse humbja e tensionit është përafërsisht e barabartë me ngarkesën e rritur me konsumin më të vogël të mundshëm të energjisë, në linjat e fshatit rrjeti ajror ajo ka vlera më e madhe 25%.

Humbja e lejueshme e tensionit PUE

PUE është kërkesa kryesore për numërimin e dokumenteve për forma të ndryshme të pajisjeve elektrike. Saktësia e zbatimit të kërkesave PUE garanton funksionimin pa gabime dhe të sigurt të instalimeve elektrike.

Kërkesat e PUE janë të domosdoshme për të gjitha institucionet, pavarësisht nga pronësia zyrtare dhe format ligjore organizative, si dhe për sipërmarrësit privatë dhe individëtdizajnerët që punojnë, montimi, vendosja dhe përdorimi i instalimeve elektrike.


Botimi i 7-të PUE

Nivelet dhe kontrolli i tensionit, kompensimi i fuqisë reaktive:

  • Klauzola 1.2.22. Për rrjetet e energjisë, është e nevojshme të përcaktohen procedurat inxhinierike për të garantuar vetitë e energjisë elektrike në lidhje me kërkesën e GOST 13109
  • Klauzola 1.2.23. Instalimi i korrigjimit të tensionit është i detyruar të krijojë stabilizimin e tensionit në autobusët me një tension prej 3-20 kV të nënstacioneve dhe termocentraleve ku janë të lidhur një ose një tjetër rrjetet e shpërndarjes elektrike, në intervalin prej të paktën 105%, të treguar në interval i ngarkesave maksimale dhe jo më shumë se 100%, i treguar në intervalin e ngarkesave minimale të këtyre rrjeteve të njëjta. Pasaktësia nga nivelet e përmendura të tensionit duhet të justifikohet
  • Klauzola 1.2.24. Alternativa dhe pozicionimi i pajisjeve të kompensimit fuqia reaktive në rrjetet e energjisë, bëhet nga pashpresa e furnizimit të gjerësisë së bandës së kërkuar të rrjetit në procedurat normale dhe pas urgjencës duke ruajtur nivelet e kërkuara të tensionit dhe rezervat e qëndrueshmërisë.

Konsiderimi i rënies së lejuar të tensionit rrjeti elektrik.

Qëllimi i leksionit:

Njohja me llogaritjet e ngarkesës për degët individuale të rrjetit.

Bie voltazhi i lejueshëm

Me çdo konsum nga rrjeti elektrik, rryme elektrike... Gjatë kalimit të tij, kjo shkakton një rënie të tensionit në këto instalime elektrike, prandaj, voltazhi i furnizuar në marrësin elektrik nuk është i barabartë me tensionin në terminalet e burimit të energjisë, por është më i ulët. Pika të ndryshme të tensionit janë të përshkruara për pjesët individuale të instalimeve elektrike në të njëjtën kohë.

Për rënien e tensionit nga furnizimi me energji elektrike deri në pikën e konsumit, mund të supozohen devijimet e përshkruara të tensionit (IEC 60 038), të cilat duhet të jenë ndërmjet + 6% dhe  10% të vlerës nominale (që nga viti 2003, këto kufij duhet të jenë ) Kjo do të thotë që rënia totale e tensionit nga furnizimi me energji elektrike deri në pikën e konsumit mund të jetë deri në 16%.

Në instalimin elektrik të vetë ndërtesës (d.m.th. brenda ndërtesës) sipas IEC 60 634-5-52, rekomandohet që rënia e tensionit midis fillimit të instalimit dhe pajisjeve operative të përdoruesit të mos jetë më shumë se 4% tension i vlerësuar instalimet. Ky rekomandim bie ndesh në një farë mase me kërkesat e standardeve të tjera kombëtare (për shembull, CSN 33 2130 në Republikën Çeke).

Mund të supozohet se, duke marrë parasysh përmbushjen e kërkesave të mbetura, kur llogaritni parametrat e instalimeve elektrike, mund të ndodhin më shumë pika në një segment të caktuar se sa tregohet më lart, nëse pikat e mëposhtme nuk tejkalohen në instalime elektrike nga kabineti i lidhjes tek vetë marrësi i energjisë: në terminalet e ndriçimit 4%; në terminalet për sobat dhe pajisjet e ngrohjes (lavatriçe) 6%; për bazat e prizave dhe terminalet e tjerë 8%.

"Rregullat për Instalime Elektrike" (PUE) përcaktojnë ngarkesat më të mëdha të lejueshme afatgjata (rryma në amper) për tela të izoluar... Kabllot dhe telat e zhveshur, të cilat tregohen në një tabelë. Këto tabela përpilohen në bazë të llogaritjeve teorike dhe rezultateve të provave të drejtpërdrejta të telave dhe kabllove për ngrohje.

Ngarkesat maksimale të lejueshme në kushtet e ngrohjes për telat dhe kabllot me përcjellës alumini me të njëjtën seksion gjeometrik dhe të njëjtën perimetër me përçuesit e bakrit duhet të merren të barabarta me 77% të ngarkesave për përcjellësit korrespondues të bakrit. Për rrjetet e energjisë, humbja e lejuar e tensionit afatgjatë nuk duhet të kalojë 5%, dhe për rrjetet e ndriçimit 2.5% të nominalit.

Mund të shihet që kur përmbledhim të gjitha pikat e lejuara të tensionit (në rrjetin e shpërndarjes dhe instalimin elektrik), mund të arrijmë deri në kufirin e funksionimit të disa pajisjeve dhe pajisjeve. Për shembull, stafetë dhe kontaktorët janë të garantuar të funksionojnë nga 85% e tensionit të vlerësuar dhe më lart, për motorët elektrikë kjo është nga 90% e tensionit të vlerësuar. Prandaj, është e nevojshme të udhëhiqeni nga rekomandimi i lartpërmendur (rënia e tensionit deri në 4%) dhënë në IEC 60 634-5-52.

Vëmë re se kërkesat e standardeve kombëtare nuk kanë të bëjnë me rënien e tensionit në disa pjesë të instalimeve elektrike, por kërkesat për sa mund të bjerë voltazhi në raport me tensionin e vlerësuar. Në terminalet e transformatorit, për shembull, mund të ketë një tension të barabartë me 110% të tensionit nominal, nga i cili atëherë rënia e tensionit mund të jetë 15%, ose 13%. Kjo do të thotë që projektuesi ka një farë lirie në mënyrën e shpërndarjes së rënies së tensionit në këto raste nga burimi te marrësi elektrik.

Duhet thënë se si llogariten rëniet e tensionit, ose si përmblidhen ato. Sa për ngarkesat thjesht aktive, të tilla si pajisjet elektrike termike elektrike dhe prerjet e vogla të telave, situata është e thjeshtë. Uljet e tensionit janë produkte të rrymave të kabllove dhe rezistencave që munden në një mënyrë të thjeshtë përmbledh. Në rast se po flasim për pajisje elektrike, për shembull, motorë, konsumi i të cilave është aktiv dhe induktiv, dhe për rezistencën totale Zinstalime elektrike që përbëhen nga një komponent i vërtetë ( rezistenca aktive) Rdhe përbërësi imagjinar (reaktanca induktive) X, atëherë këto sasi komplekse shumëzohen reciprokisht. Rezultati i këtij produkti është përsëri një vlerë komplekse, që do të thotë një rënie komplekse e tensionit. Ai përshkruan rëniet e tensionit në boshtet koordinatave reale dhe imagjinare. Vlerat absolute të këtyre rënieve të tensionit në pjesë individuale të instalimeve elektrike nga burimi në marrësin elektrik nuk duhet të përmblidhen në mënyrën standarde, por duhet të përmblidhen përsëri vetëm si vlera komplekse përbërësit imagjinarë veç e veç).

Prandaj, nuk duhet të jetë për t'u habitur që shumat e vlerave absolute të rënies së tensionit shpesh nuk janë shuma e saktë e vlerave të tyre absolute në tela të ndara, të ndërlidhura.

Llogaritja e ngarkesës së degëve individuale të rrjetit

Ngarkesat aktuale të degëve individuale nuk mund të përmblidhen thjesht si një shumë aritmetike e vlerave absolute të rrymave, por është e nevojshme të përmbledhim veçmas përbërësit realë dhe imagjinarë. Nëse ndiqni këto rregulla, mund të përcaktoni ngarkesën për çdo konfigurim të rrjetit. Rregulla të ngjashme ndiqen kur llogaritni rrymat e qarkut të shkurtër. Dhe në rastin e një qarku të shkurtër, llogaritjet kryhen me rezistencën e rrjetit të shprehur në formë komplekse.

Ndikimi i ngarkesës në rrymën e qarkut të shkurtër.

Ngarkesa mund të ketë një efekt të rëndësishëm në rrymat e qarkut të shkurtër. Figura 1 tregon qarqet më të thjeshta të kalimit të ngarkesës. Natyra e ngarkesave dhe raportet e tyre janë të ndryshme (motorë asinkronë dhe sinkronë, ngarkesë shtëpiake, ndriçim), vlera ndryshon në ditë të ndryshme të vitit, kohë të ditës, për ndërrime të ndryshme të punës së ndërmarrjeve. Almostshtë pothuajse e pamundur të përcaktohet vlera aktuale e ngarkesës dhe rritja e rezistencës së saj në momentin e një qarku të shkurtër.

Në mënyrë konvencionale konsiderohet që rezistenca e ngarkesës është konstante dhe vlera përcaktohet nga (1).

Në modalitetin normal, rezistenca e ngarkesës përcaktohet nga raporti:

, (1)

ku U është voltazhi nominal i barabartë me tensionin sekondar të transformatorit të furnizimit;

Unë n dhe S n - fuqia aktuale dhe e ngarkesës.

Fuqia e ngarkesës merret në varësi të numrit të transformatorëve të furnizimit. Me një transformator, fuqia e ngarkesës supozohet të jetë e barabartë me fuqinë e transformatorit. Me dy transformatorë identikë, fuqia e ngarkesës merret e barabartë me 0.65-0.7 të fuqisë së një transformatori. Në rast të fikjes emergjente të njërit prej dy transformatorëve, e gjithë ngarkesa duhet të merret nga transformatori që mbetet në punë. Në këtë rast, ngarkesa e saj do të jetë 130-140% e fuqisë nominale.

Figura 1 - Shpërndarja aktuale duke marrë parasysh ngarkesën e lidhur

te linja (a) dhe tek gomat (b)

Figura 1 tregon se me një qark të shkurtër të largët, kur voltazhi i autobusit nuk bie në zero, rryma totale që kalon përmes transformatorit përbëhet nga degëzimi i rrymës në ngarkesë dhe rryma në pikën e qarkut të shkurtër. Për qarkun në Figurën 1, dhe rryma totale e qarkut të shkurtër përcaktohet nga raporti:

, (2)

dhe për qarkun në figurën 1 b - sipas raportit:

, (3)

Në fakt, rezistencat kanë raporte të ndryshme x / r dhe rrymat duhet të llogariten duke përdorur formulat (2) dhe (3) në një formë komplekse. Por për shumicën e rrjeteve, raporti z dhe L i ngarkesës dhe linjave janë afër, i vogël në krahasim me dhe për të thjeshtuar llogaritjet, ekuacionet (2) dhe (3) zgjidhen në rezistencat totale z Ky supozim është edhe më i justifikuar sepse ngarkesa aktuale në momentin e qarkut të shkurtër është e panjohur.

Rryma totale ndahet në dy pjesë: pjesa e rrymës që shkon në vendin e qarkut të shkurtër në qark në Figurën 1, a përcaktohet nga:

, (4)

dhe për qarkun në Figurën 1, b - sipas formulës:

, (5)

Nga shprehja (5) mund të shihet se në z me \u003d 0 rryma në vendin e qarkut të shkurtër është, domethënë, ngarkesa nuk ndikon në vlerën e rrymës së qarkut të shkurtër nëse është e lidhur me autobusët e pafund fuqinë