Comment l'électricité est transmise aux consommateurs via un réseau de 0,4 kV

Les moyens de transférer les capacités électriques entre les équipements haute tension des entreprises énergétiques sont décrits dans l'article précédent. Et ici, nous considérons le fonctionnement des circuits basse tension.

Lignes électriques

Conversion de puissance haute tension Réseau 0,4 kV se terminent par des transformateurs avec une tension de sortie de 380/220 volts. À partir de là, l'électricité est fournie par câble ou par ligne aérienne aux consommateurs. De plus, le câble est le plus souvent utilisé là où il est impossible d'installer des structures d'ingénierie - supports.

Lignes de câbles pendant le fonctionnement, ils créent une charge réactive de nature capacitive dans le réseau, ce qui sur les longs trajets affecte fortement la qualité de l'électricité, modifiant le cosφ du circuit. À courte distance, le câble peut compenser la perte d'électricité due aux charges inductives créées par des moteurs électriques puissants.

Lignes électriques aériennes utilisé pour alimenter les consommateurs distants. Les fils des phases des lignes aériennes sont espacés à une distance considérable. Ils ne créent pratiquement pas de réactance.

La photo ci-dessous montre le support de ligne 0.4kV avec des fils conventionnels dans les zones rurales. Il s'agit d'une conception obsolète, mais plutôt fiable.

Maintenant, dans le pays, il y a un remplacement massif de fils par dispositifs isolés autoportants, qui sont plus sécurisées, réduisent le vol d'électricité. Lors de la reconstruction de vieilles lignes, il est souvent effectué le remplacement des supports utilisés.

La photo montre une ligne électrique aérienne avec des fils autoportants dans le secteur résidentiel.

Quels schémas sont utilisés pour transférer de l'électricité à un consommateur dans un réseau de 0,4 kV

La sécurité de fonctionnement de l'équipement électrique dépend en grande partie de la façon dont il est connecté à la boucle de terre.

Au cours du siècle dernier, le pays a utilisé un programme de nutrition des consommateurs, généralement désigné par les indices TN-C. Il s'agit du système de mise à la terre le moins cher et le plus dangereux. Ils s'en débarrassent maintenant, mais c'est un processus coûteux et long.

GOST R 50571.2-94 définit les systèmes de mise à la terre qui classent: IT, TT, TN-S, TN-C, TN-C-S.

Dans le circuit I-T le fil neutre du transformateur ne se met pas à la terre et va directement au tableau des consommateurs d'électricité.

Système TT La borne de terre du transformateur est mise à la terre. Les boîtiers de tous les récepteurs de puissance dans les deux circuits pour les exigences de sécurité doivent être connectés à la boucle de terre du bâtiment où ils se trouvent.

Système TN-C utilise la mise à la terre des boîtiers d'instruments sans les connecter à la boucle de masse. Avec cette méthode, en cas de panne de l'isolation du récepteur de puissance, un court-circuit est créé sur le boîtier, qui est éliminé par les disjoncteurs ou les fusibles.

Système TN-C-S plus sûr. Elle a impliqué la boucle de masse d'un bâtiment dans lequel fonctionnent des appareils électriques. Lors d'endommagement de leur isolation, des courants de fuite sont créés vers le circuit de terre via des conducteurs PE. Une panne de circuit est désactivée par un RCD ou par des difratomata.

Le système TN-S permet de connecter les boîtiers d'appareils électriques au circuit de mise à la terre d'une sous-station de transformateur via une phase de ligne de transport d'énergie séparée. C'est la solution la plus chère, mais la plus sûre. L'état technique du poste de transformation avec lignes électriques, y compris la résistance électrique de la boucle de terre, est périodiquement mesuré par des spécialistes et est toujours maintenu en bon état.

Pertes lors de la transmission d'énergie électrique dans les réseaux électriques

Lors du transport de l'énergie électrique, une partie de celle-ci est consacrée à des processus connexes, par exemple au chauffage de conducteurs métalliques, renforcement des capacités réactivesfuite par isolation. Ils sont associés à la technologie de transmission de l'électricité aux consommateurs.

Outre les pertes technologiques, la pénurie d'électricité peut être associée à:

• avec des vols ordinaires;

• erreurs dans les appareils de mesure;

• Calculs incorrects par les unités de vente d'énergie.

Des experts internationaux ont déterminé que la quantité relative d'énergie perdue à partir de l'énergie générée devrait atteindre 5%. Selon les statistiques, cet indicateur parmi les États d'Europe occidentale est limité à 7%, pour la Russie il varie de 11 à 13% et au Bélarus de 11,13%.

Une analyse des pertes techniques a déterminé que 78% d'entre elles se produisent dans des réseaux électriques avec une tension de 110 kV et moins, avec 33,5% détectés dans des réseaux de 0,4 ÷ 10 kV.

Raisons des pertes technologiques

Règles de choix d'une section de conducteurs de courant

Les émissions thermiques des fils électriques sont directement liées à leur résistance électrique. Une section transversale discrète l'augmente et crée des coûts énergétiques supplémentaires.

Lors de la connexion des fils, différentes techniques sont utilisées. Il faut comprendre que lorsque deux surfaces métalliques des conducteurs sont superposées, un courant électrique circule dans la zone de leur contact. Au lieu d'un tel contact se pose résistance à la transition.

Dans les contacts linéaires, c'est moins que dans les contacts ciselés, mais plus que dans les contacts de surface.

Statut du contact

L'état de la résistance de transition est affecté par:

• type de métal des pièces connectées;

• des surfaces de contact propres et la qualité de leur traitement;

• la quantité de «compression» et un certain nombre d'autres facteurs.

L'énergie électrique pendant le transport passe à travers un grand nombre de joints de contact. Le maintien en bon et bon état réduit les pertes et les techniques d'installation imprudentes entraînent des coûts. Pour les réduire pendant le fonctionnement, une maintenance préventive périodique est effectuée et, dans les intervalles entre eux, une observation visuelle des émissions thermiques à l'intérieur des joints de contact est effectuée à l'aide d'imageurs thermiques.

Compensation de perte de puissance réactive

Pour améliorer la qualité du transport d'énergie électrique, la tension est régulée par des dispositifs de compensation avec création d'une réserve admissible. Avec cette méthode, les puissances générées sont combinées avec les puissances des dispositifs de compensation. Les principales options de rémunération sont illustrées dans la figure.

La compensation des pertes d'énergie est particulièrement pertinente dans les entreprises disposant d'un grand nombre de moteurs à induction.

Façons de réduire les pertes

Les entreprises fournissant des services de transport d'électricité s'intéressent à sa qualité. Il est atteint:

• réduction de la longueur des lignes électriques;

• l'utilisation de lignes triphasées sur toute la longueur;

• remplacement des fils ouverts par des structures isolantes autoportantes;

• l'utilisation de conducteurs ayant la section maximale admissible pour le passage de charges critiques;

• reconstruction de l'équipement de transformateur en dispositifs avec moins de pertes actives et réactives;

• installation supplémentaire de transformateurs de 0,4 kV dans le circuit, réduisant la longueur des lignes électriques et les pertes de puissance dans celles-ci;

• l'introduction de l'automatisation et de la télémécanique;

• en utilisant de nouveaux instruments de mesure aux caractéristiques métrologiques améliorées et en augmentant la précision de leur traitement.