Fluttuazioni di tensione di ricevitori elettrici

Fluttuazioni di tensione: si tratta di rapidi cambiamenti di tensione, che nei moderni sistemi elettrici possono essere causati da un carico sufficientemente potente, caratterizzato da una natura pulsata e bruscamente mutevole del consumo di energia attiva e reattiva.

Quando si progettano sistemi di alimentazione per apparecchiature elettriche di potenza, è necessario prevedere misure che eliminino o riducano le fluttuazioni di tensione ai valori sopra indicati, causate da carichi bruschi di motori di grandi dimensioni, potenti forni elettrici, raddrizzatori, ecc.

Di questi eventi si segnalano:

• convergenza di utenti di energia con carichi che cambiano bruscamente verso potenti fonti di energia,

• riducendo la reattività della rete di alimentazione,

• distribuzione a singole linee o trasformatori di consumatori di energia con un carico che cambia bruscamente,

• collegamento di carichi d'urto e silenziosi a diversi rami di trasformatori con avvolgimento diviso,

• applicare la compensazione longitudinale.

Le fluttuazioni di tensione nelle reti da 6-10 kV dovute a improvvisi cambiamenti di carico possono essere determinate approssimativamente da una formula approssimativa,%

dove ΔI è la corrente di picco nella rete 6-10 kV, Ik è la corrente di cortocircuito in questa sezione della rete 6-10 kV (tenendo conto dell'alimentazione aggiuntiva dai motori sincroni).

Quando i motori sincroni con un carico che cambia rapidamente sono alimentati da un sistema sufficientemente potente (se la potenza di tutte le fonti di alimentazione nel sistema è 10 o più volte superiore alla sovratensione di avviamento del motore più grande), le fluttuazioni di tensione nel punto di connessione del i motori possono essere approssimativamente determinati dalla formula

dove SK è la potenza di cortocircuito nel punto in cui è determinato δVt, MBA, ΔQ è la variazione del carico reattivo (con segno positivo - con un aumento della potenza consumata e con una diminuzione della potenza di uscita), Mvar .

Riso. 1. Circuito elettrico del motorino di avviamento.

Si consiglia di determinare la tensione residua durante l'avviamento asincrono (o autoavviamento) dei motori (Fig. 1) mediante le seguenti formule derivate per il calcolo (la potenza del motore Sd è considerata di base), risp. unità:

dove Vd è la frazione di caduta di tensione del terminale del motore rispetto a quella nominale, Vsh è la caduta di tensione del bus, Ki è la frequenza nominale della corrente di avviamento del motore,

xload, risp.

xc è la resistenza di cortocircuito alle sbarre della sottostazione elettrica, risp.unità, SK è la potenza di un cortocircuito trifase sulle sbarre della sottostazione elettrica a una tensione di UnkVA, Sload è il forte carico collegato alle sbarre della sottostazione elettrica, kVA, φ carico è l'angolo di sfasamento di l'altro carico, xdop è la resistenza aggiuntiva, collegata tra le sbarre della sottostazione elettrica e il motore (reattore, cavo, ecc.), risp. unità, xpr è un valore calcolato condizionale che non ha significato fisico.

In assenza di resistenza aggiuntiva, la caduta di tensione farà parte del valore nominale:

Forno elettrico ad arco

Le fluttuazioni di tensione causate dal funzionamento di un forno ad arco elettrico (EAF) non devono superare i valori standard di cui sopra, fatte salve le seguenti condizioni:

per un singolo truciolare

per gruppo truciolare

dove ST è la potenza nominale del trasformatore del forno ad arco, Sk è la potenza del cortocircuito trifase nel punto per il quale viene verificata la possibilità di collegare il trasformatore del forno, Kn è il coefficiente di aumento delle fluttuazioni di tensione durante il funzionamento di un gruppo di n forni:

• per truciolare della stessa potenza,

• per truciolare con resistenza diversa,

STmax è la capacità del più grande trasformatore del forno in un gruppo di forni.

Per le reti in cui queste condizioni non sono soddisfatte, è necessario eseguire calcoli speciali delle fluttuazioni di tensione al fine di adottare misure per ridurle.