Scostamenti di tensione consentiti nelle reti elettriche

La deviazione della tensione nella rete elettrica è la differenza tra il suo valore effettivo corrente in una condizione operativa stabile dal valore nominale per una data rete. Il motivo della deviazione di tensione in qualsiasi punto della rete elettrica risiede nella variazione del carico della rete, a seconda dei grafici dei diversi carichi.

La deviazione della tensione influisce sul funzionamento dell'apparecchiatura. Quindi, nei processi tecnologici, la riduzione della tensione di alimentazione comporta un aumento della durata di questi processi e, di conseguenza, un aumento dei costi di produzione. E l'aumento della tensione riduce la durata dell'apparecchiatura perché l'apparecchiatura inizia a funzionare in sovraccarico, il che aumenta la probabilità di incidenti. Se la tensione si discosta in modo significativo dalla norma, il processo tecnologico può essere completamente interrotto.

Utilizzando l'esempio dei sistemi di illuminazione, possiamo sottolineare il fatto che con un aumento della tensione solo del 10%, il tempo di funzionamento delle lampade a incandescenza diminuisce di quattro volte, ovvero la lampada si brucia molto prima! E con una riduzione del 10% della tensione di alimentazione, il flusso luminoso di una lampada a incandescenza diminuirà del 40%, mentre il flusso luminoso delle lampade fluorescenti sarà del 15%. Se, all'accensione della lampada fluorescente, la tensione risulta essere il 90% del nominale, lampeggerà e all'80% non si avvierà affatto.

I motori asincroni sono molto sensibili alla tensione di alimentazione del dispositivo. Quindi, se la tensione sull'avvolgimento dello statore diminuisce del 15%, la coppia dell'albero diminuirà di un quarto e molto probabilmente il motore si fermerà, o se stiamo parlando di avviamento, il motore a induzione non si avvierà affatto. Con una tensione di alimentazione ridotta, il consumo di corrente aumenterà, gli avvolgimenti dello statore si riscalderanno di più e la vita normale del motore sarà notevolmente ridotta.

Se il motore viene utilizzato per lungo tempo con una tensione di alimentazione del 90% del valore nominale, la sua durata si ridurrà della metà. Se la tensione di alimentazione supera il valore nominale dell'1%, la componente reattiva della potenza consumata dal motore aumenterà di circa il 5% e l'efficienza complessiva di tale motore diminuirà.

In media, le reti elettriche forniscono regolarmente i seguenti carichi: il 60% dell'energia ricade su motori elettrici asincroni, il 30% sull'illuminazione, ecc., Il 10% su carichi specifici, ad esempio, la metropolitana di Mosca rappresenta l'11%.Per questo motivo, GOST R 54149-2010 regola il valore massimo consentito della deviazione stabilita nei terminali dei ricevitori elettrici come ± 10% della rete nominale. In questo caso, la deviazione normale è ± 5%.

Ci sono due modi per soddisfare questi requisiti. Il primo è ridurre le perdite, il secondo è regolare la tensione.

Modi per ridurre le perdite

Ottimizzazione R - selezione della sezione trasversale dei conduttori della linea elettrica secondo le regole nelle condizioni di perdite minime possibili.

Ottimizzazione di X — l'uso della compensazione longitudinale della reattanza di linea, che è associata al pericolo di maggiori correnti di cortocircuito quando X → 0.

Il metodo di compensazione Q è l'uso di installazioni KRM per ridurre la componente reattiva durante la trasmissione attraverso reti di potenza, utilizzando direttamente blocchi di condensatori o utilizzando motori elettrici sincroni che funzionano in sovraeccitazione. Compensando la potenza reattiva, oltre a ridurre le perdite, sarà possibile ottenere un risparmio energetico, poiché diminuiranno le perdite elettriche totali nelle reti.

Modi per regolare la tensione

Con l'aiuto di trasformatori nel power center, la tensione Utsp è regolata. I trasformatori speciali sono dotati di dispositivi automatici per la regolazione del rapporto di trasformazione in base al valore corrente del carico. La regolazione è possibile direttamente sotto carico. Il 10% dei trasformatori di potenza è dotato di tali dispositivi. L'intervallo di controllo è ± 16%, con un passo di controllo dell'1,78%.

Anche i trasformatori delle sottostazioni intermedie Utp, avvolgimenti con diversi rapporti di trasformazione, dotati di prese di commutazione su di essi, possono eseguire la regolazione della tensione. L'intervallo di controllo è ± 5%, con un passo di controllo del 2,5%. Il passaggio qui avviene senza eccitazione, con disconnessione dalla rete.

L'organizzazione di alimentazione è responsabile del costante mantenimento della tensione entro i limiti regolati da GOST (GOST R 54149-2010).

Infatti, R e X possono essere selezionati anche in fase di progettazione della rete elettrica ed è impossibile un'ulteriore modifica operativa di questi parametri. Q e Utp possono essere regolati durante i cambiamenti stagionali dei carichi di rete, ma è necessario controllare centralmente le modalità operative delle unità di compensazione della potenza reattiva, in conformità con la modalità operativa corrente della rete nel suo insieme, ovvero l'alimentazione l'organizzazione dovrebbe farlo.

Per quanto riguarda la regolazione della tensione Utsp, direttamente dal centro di alimentazione, questo è il modo più conveniente per l'organizzazione dell'alimentazione, che consente di regolare rapidamente la tensione esattamente in base al programma di carico della rete.

Il contratto di fornitura di energia elettrica definisce i limiti di variazione della tensione al punto di connessione dell'utente; nel calcolo di questi limiti, è necessario fare affidamento sulla caduta di tensione tra questo punto e il ricevitore elettrico. Come accennato in precedenza, GOST R 54149-2010 regola i valori consentiti delle deviazioni nello stato stazionario dei terminali del ricevitore elettrico.