Как електроенергията се предава на потребителите чрез 0,4 kV мрежа

Очертават се начините за прехвърляне на електрически мощности между високо напреженово оборудване на енергийните предприятия в предишната статия, И тук разглеждаме работата на вериги с ниско напрежение.

Електропроводни линии

Преобразуване на мощност с високо напрежение 0,4 kV мрежа завършват в трансформатори с изходно напрежение 380/220 волта. От тях електричеството се доставя по кабелни или въздушни линии за потребителите. Освен това кабелът най-често се използва там, където е невъзможно да се инсталират инженерни структури - опори.

Кабелни линии по време на работа те създават реактивно натоварване с капацитивен характер в мрежата, което по дълги маршрути значително влияе върху качеството на електричеството, като променя cosφ на веригата. На къси разстояния кабелът може да работи като компенсация за загубата на електроенергия от индуктивни товари, създадени от мощни електродвигатели.

Въздушни електропроводи използва се за захранване на отдалечени потребители. Проводниците на фазите на въздушните линии са раздалечени на значително разстояние. Те практически не създават реактивност.

Снимката по-долу показва поддръжката на линия 0,4kV с конвенционални проводници в селските райони. Това е остарял, но доста надежден дизайн.

Сега в страната има мащабна подмяна на проводници от самоносещи изолирани устройства, които са по-сигурни, намаляват кражбите на електроенергия. При реконструкция на стари линии често се извършва подмяна на използвани опори.

Снимката показва въздушна електропровода със самоносещи проводници в жилищния сектор.

Какви схеми се използват за прехвърляне на електроенергия към потребител в 0,4 kV мрежа

Сигурността на работата на електрическото оборудване до голяма степен зависи от това как е свързана към заземяващия контур.

През миналия век страната използва схемата за хранене на потребителите, която обикновено се обозначава с индексите TN-C. Това е най-евтината и опасна заземяваща система. Те се отърват сега, но това е скъп и дълъг процес.

GOST R 50571.2-94 определя системите за заземяване, които класифицират: IT, TT, TN-S, TN-C, TN-C-S.

В схема I-T неутралният проводник на трансформатора не е заземен и отива директно към разпределителното устройство на потребителите на електроенергия.

TT система Заземителният терминал на трансформатора е заземен. Загражденията на всички приемници на захранване в двете вериги за изискванията за безопасност трябва да бъдат свързани към заземяващия контур на сградата, където са разположени.

TN-C система използва заземяването на кутиите за инструменти, без да ги свързва към заземяващия контур. С този метод, в случай на срив в изолацията на захранващия приемник, на корпуса се създава късо съединение, което се елиминира чрез прекъсвачи или предпазители.

TN-C-S система по-сигурни. Тя е участвала в заземяващия контур на сграда, в която работят електрически уреди. По време на повредата на изолацията им се създават течове на ток към земната верига чрез PE проводници. Неизправността на веригата се деактивира от RCD или от дифратомати.

Системата TN-S осигурява свързването на корпусите на електрическите уреди към заземяващата верига на трансформаторна подстанция чрез отделна фаза на електропровода. Това е най-скъпото решение, но и най-безопасното. Техническото състояние на трансформаторната подстанция с електропроводи, включително електрическото съпротивление на земния контур, периодично се измерва от специалисти и винаги се поддържа в добро състояние.

Загуби при предаването на електроенергия в електрическите мрежи

По време на транспортирането на електрическа енергия част от нея се изразходва за свързани процеси, например за нагряване на метални проводници, т.е. изграждане на реактивен капацитетизтичане чрез изолация. Те са свързани с технологията за предаване на електроенергия на потребителите.

Освен технологичните загуби, недостигът на електроенергия може да бъде свързан с

• с обикновени кражби;

• грешки в измервателните устройства;

• Неправилни изчисления от звена за продажба на енергия.

Международни експерти определиха, че относителното количество загубена енергия от генерираната енергия трябва да бъде до 5%. Според статистиката този показател сред държавите от Западна Европа е ограничен до 7%, за Русия той варира от 11 - 13%, а в Беларус - 11,13%.

Анализ на техническите загуби установи, че 78% от тях се срещат в електрически мрежи с напрежение 110 kV и по-ниско, като 33.5% са засечени в мрежи от 0.4 ÷ 10 kV.

Причини за технологични загуби

Правила за избор на секция от токови проводници

Топлинните емисии на електрическите проводници са пряко свързани с тяхното електрическо съпротивление. Заниженото напречно сечение го увеличава и създава допълнителни разходи за енергия.

При свързване на проводници се използват различни техники. Трябва да се разбере, че когато се прилагат две метални повърхности на токовите проводници, електрическият ток тече през зоната на техния контакт. На мястото на такъв контакт възниква преходно съпротивление.

При линейните контакти той е по-малък, отколкото в изсечените, но повече, отколкото в повърхностните.

Състояние на контакта

Състоянието на преходното съпротивление се влияе от:

• вид метал на свързани части;

• чисти контактни повърхности и качеството на обработката им;

• количеството „изстискване“ и редица други фактори.

Електрическата енергия по време на транспортиране преминава през огромен брой контактни стави. Поддържането им в добро, добро състояние намалява загубите, а небрежните техники за монтаж осигуряват разходи. За да се намалят по време на работа, се извършва периодична профилактична поддръжка, а в интервалите между тях се извършва визуално наблюдение на топлинните емисии вътре в контактните съединения с помощта на термични устройства.

Компенсация за загуба на реактивна мощност

За да се подобри качеството на предаване на електрическа енергия, напрежението се регулира чрез компенсиране на устройства със създаването на допустим резерв. При този метод генерираните мощности се комбинират със силите на компенсиращите устройства. Основните опции за компенсация са показани на фигурата.

Компенсацията за загуби на енергия е особено актуална в предприятията с голям брой индукционни двигатели.

Начини за намаляване на загубите

Предприятията, предоставящи услуги за пренос на електроенергия, се интересуват от нейното качество. Постига се:

• намаляване на дължината на електропроводи;

• използването на трифазни линии по цялата дължина;

• замяна на отворени проводници със самоносещи изолирани конструкции;

• използването на проводници с максимално допустимото напречно сечение за преминаване на критични товари;

• реконструкция на трансформаторно оборудване в устройства с по-малко активни и реактивни загуби;

• допълнителна инсталация на 0,4 kV трансформатори във веригата, намаляване на дължината на електропроводи и загуби на мощност в тях;

• въвеждането на автоматизация и телемеханика;

• използване на нови измервателни уреди с подобрени метрологични характеристики и повишаване на точността на тяхната обработка.