電網中允許的電壓偏差
電網中的電壓偏差是其在穩定運行條件下的當前實際值與給定網絡的標稱值之間的差值。電網任一點電壓偏差的原因在於電網負荷的變化,取決於不同負荷的曲線圖。
電壓偏差影響設備的運行。因此,在技術過程中,降低電源電壓會導致這些過程的持續時間增加,從而增加生產成本。並且電壓的升高縮短了設備的壽命,因為設備開始超負荷工作,增加了發生事故的可能性。如果電壓明顯偏離標準,則工藝過程可能會完全中斷。
以照明系統為例,我們可以指出一個事實,即電壓僅增加 10%,白熾燈的工作時間會減少四倍,也就是說,燈會更早燒壞!電源電壓降低 10%,白熾燈的光通量將降低 40%,而熒光燈的光通量將降低 15%。如果在打開熒光燈時,電壓為標稱值的 90%,它會閃爍,而在 80% 時根本不會啟動。
異步電機對設備的電源電壓非常敏感。因此,如果定子繞組上的電壓下降 15%,則軸扭矩將下降四分之一,電機很可能會停止,或者如果我們談論啟動,感應電機根本不會啟動。隨著電源電壓的降低,電流消耗會增加,定子繞組會發熱更多,電機的正常壽命會大大縮短。
如果電機在標稱值的90%的供電電壓下長期運行,那麼其使用壽命將減少一半。如果電源電壓超過標稱值 1%,則電機消耗的功率的無功分量將增加約 5%,並且此類電機的整體效率將降低。
平均而言,電網定期輸送以下負載:60% 的能量落在異步電動機上,30% 落在照明等上,10% 落在特定負載上,例如,莫斯科地鐵佔 11%。因此,GOST R 54149-2010 將電接收器端子中已確定偏差的最大允許值規定為標稱網絡的 ± 10%。在這種情況下,正常偏差為 ± 5%。
有兩種方法可以滿足這些要求。一是減少損耗,二是調節電壓。
減少損失的方法
優化 R — 在可能損失最小的條件下,根據規則選擇電源線導體的橫截面。
X 的優化 — 使用線路電抗的縱向補償,這與 X → 0 時短路電流增加的危險有關。
Q補償法是利用KRM裝置減少通過電網傳輸過程中的無功分量,直接使用電容器組或使用在過勵磁下運行的同步電動機。通過補償無功功率,除了減少損耗外,還可以實現節能,因為網絡中的總電損耗將減少。
調整電壓的方法
借助電力中心的變壓器,可以調節電壓 Utsp。特種變壓器裝有根據負載電流值自動調整變比的裝置。可以直接在負載下進行調整。 10%的電力變壓器裝有此類裝置。控制範圍為±16%,控制步長為1.78%。
中間變電站的變壓器Utp,不同變比的繞組,其上裝有分接抽頭,也可進行電壓調節。控制範圍為±5%,控制步長為2.5%。此處的切換是在沒有激勵的情況下完成的——與網絡斷開連接。
供電機構負責將電壓持續保持在 GOST (GOST R 54149-2010) 規定的範圍內。
事實上,甚至在電網的設計階段就可以選擇 R 和 X,進一步操作改變這些參數是不可能的。 Q和Utp可以在電網負荷季節性變化時進行調整,但需要根據整個電網當前的運行模式,即電源,集中控制無功補償單元的運行模式組織應該這樣做。
至於 Utsp 電壓調節——直接從供電中心,這是供電機構最方便的方式,可以讓您準確地根據網絡負載計劃快速調節電壓。
供電合同規定了用戶接入點的電壓變化範圍;在計算這些限制時,需要依靠該點與電接收器之間的電壓降。如上所述,GOST R 54149-2010 規定了電接收器端子穩態偏差的允許值。