סטיות מתח מותרות ברשתות חשמל

הסטייה של המתח ברשת החשמל היא ההפרש בין הערך הנוכחי שלה בפועל במצב הפעלה יציב מהערך הנומינלי עבור רשת נתונה. הסיבה לסטיית המתח בכל נקודה של רשת החשמל נעוצה בשינוי בעומס הרשת, בהתאם לגרפים של העומסים השונים.

סטיית מתח משפיעה על פעולת הציוד. לכן, בתהליכים טכנולוגיים, הפחתת מתח האספקה ​​מובילה לעלייה במשך התהליכים הללו, וכתוצאה מכך, עלויות הייצור עולות. והעלייה במתח מקצרת את חיי הציוד מכיוון שהציוד מתחיל לעבוד עם עומס יתר, מה שמגביר את הסבירות לתאונות. אם המתח חורג באופן משמעותי מהנורמה, התהליך הטכנולוגי יכול להיות מופרע לחלוטין.

באמצעות הדוגמה של מערכות תאורה, אנו יכולים לציין את העובדה שעם עלייה במתח ב-10% בלבד, זמן ההפעלה של מנורות ליבון יורד פי ארבע, כלומר, המנורה נשרפת הרבה יותר מוקדם! ועם הפחתה של 10% במתח האספקה, שטף האור של מנורת ליבון יקטן ב-40%, בעוד ששטף האור עבור מנורות פלורסנט יהיה 15%. אם, בעת הפעלת מנורת הפלורסנט, המתח מתברר כ-90% מהנומינלי, הוא יהבהב, וב-80% הוא לא יתחיל כלל.

מנועים אסינכרוניים רגישים מאוד למתח האספקה ​​של המכשיר. אז אם המתח בפיתול הסטטור יורד ב-15%, אז מומנט הציר יקטן ברבע וסביר להניח שהמנוע ייעצר, או אם אנחנו מדברים על התנעה, מנוע האינדוקציה לא יתניע כלל. עם מתח אספקה ​​מופחת, צריכת הזרם תגדל, פיתולי הסטטור יתחממו יותר והחיים הרגילים של המנוע יצטמצמו מאוד.

אם המנוע מופעל במשך זמן רב במתח אספקה ​​של 90% מהנומינלי, חיי השירות שלו יצטמצמו בחצי. אם מתח האספקה ​​עולה על הנומינלי ב-1%, הרכיב התגובתי של הכוח הנצרך על ידי המנוע יגדל בכ-5%, והיעילות הכוללת של מנוע כזה תקטן.

בממוצע, רשתות חשמל מספקות באופן קבוע את העומסים הבאים: 60% מהאנרגיה נופלת על מנועים חשמליים אסינכרוניים, 30% על תאורה וכו', 10% על עומסים ספציפיים, למשל, המטרו במוסקבה אחראי על 11%.מסיבה זו, GOST R 54149-2010 מסדיר את הערך המרבי המותר של הסטייה שנקבעה במסופים של מקלטי חשמל כ-± 10% מהרשת הנומינלית. במקרה זה, הסטייה הנורמלית היא ± 5%.

ישנן שתי דרכים לעמוד בדרישות אלו. הראשון הוא להפחית הפסדים, השני הוא לווסת מתח.

דרכים לצמצם הפסדים

אופטימיזציה R - בחירת החתך של מוליכים של קו החשמל בהתאם לכללים בתנאים של הפסדים מינימליים אפשריים.

אופטימיזציה של X - השימוש בפיצוי אורך של תגובת הקו, הקשור לסכנה של זרמי קצר חשמלי מוגברים כאשר X → 0.

שיטת פיצוי Q היא שימוש במתקני KRM להפחתת הרכיב התגובתי במהלך שידור דרך רשתות חשמל, באמצעות בלוקים של קבלים ישירות או באמצעות מנועים חשמליים סינכרוניים הפועלים תחת עירור יתר. באמצעות פיצוי ההספק התגובתי, בנוסף להקטנת ההפסדים, ניתן יהיה להגיע לחיסכון באנרגיה, שכן סך הפסדי החשמל ברשתות יקטן.

דרכים להתאים מתח

בעזרת שנאים במרכז הכוח מווסת המתח Utsp. שנאים מיוחדים מצוידים במכשירים אוטומטיים להתאמת יחס הטרנספורמציה בהתאם לערך הנוכחי של העומס. התאמה אפשרית ישירות תחת עומס. 10% משנאי הכוח מצוידים במכשירים כאלה. טווח הבקרה הוא ± 16%, עם שלב בקרה של 1.78%.

שנאים של תחנות ביניים Utp, פיתולים בעלי יחסי טרנספורמציה שונים, המצוידים עליהם ברזי מיתוג, יכולים גם לבצע ויסות מתח. טווח הבקרה הוא ± 5%, עם שלב בקרה של 2.5%. המעבר כאן נעשה ללא עירור - עם ניתוק מהרשת.

ארגון אספקת החשמל אחראי לשמירה מתמדת על המתח בגבולות המוסדרים על ידי GOST (GOST R 54149-2010).

למעשה, ניתן לבחור R ו-X אפילו בשלב התכנון של רשת החשמל, ושינוי תפעולי נוסף של פרמטרים אלה הוא בלתי אפשרי. Q ו- Utp ניתנים להתאמה במהלך שינויים עונתיים בעומסי הרשת, אך יש צורך לשלוט באופן מרכזי על מצבי הפעולה של יחידות פיצוי הכוח התגובתי, בהתאם למצב ההפעלה הנוכחי של הרשת כולה, כלומר, אספקת החשמל הארגון צריך לעשות זאת.

באשר לוויסות מתח Utsp - ישירות ממרכז אספקת החשמל, זוהי הדרך הנוחה ביותר עבור ארגון אספקת החשמל, המאפשרת להתאים במהירות את המתח בדיוק לפי לוח הזמנים של העומס ברשת.

חוזה אספקת החשמל מגדיר את גבולות שינוי המתח בנקודת החיבור של המשתמש; בעת חישוב גבולות אלה, יש צורך להסתמך על מפל המתח בין נקודה זו למקלט החשמלי. כפי שהוזכר לעיל, GOST R 54149-2010 מסדיר את הערכים המותרים של סטיות במצב היציב של המסופים של המקלט החשמלי.