Jak energia elektryczna jest przesyłana do konsumentów przez sieć 0,4 kV

Przedstawiono sposoby przenoszenia mocy elektrycznych między urządzeniami wysokiego napięcia przedsiębiorstw energetycznych w poprzednim artykule. I tutaj rozważamy działanie obwodów niskiego napięcia.

Linie energetyczne

Konwersja mocy wysokiego napięcia Sieć 0,4 kV koniec w transformatorach o napięciu wyjściowym 380/220 woltów. Z nich energia elektryczna jest dostarczana konsumentom za pośrednictwem linii kablowych lub napowietrznych. Ponadto kabel najczęściej stosuje się tam, gdzie nie można zainstalować konstrukcji inżynierskich - podpór.

Linie kablowe podczas pracy wytwarzają w sieci obciążenie bierne o charakterze pojemnościowym, co na długich trasach znacznie wpływa na jakość energii elektrycznej, zmieniając cosφ obwodu. Na krótkich odcinkach kabel może działać jako kompensacja strat energii elektrycznej z obciążeń indukcyjnych wytwarzanych przez mocne silniki elektryczne.

Powietrzne linie energetyczne służy do zasilania zdalnych konsumentów. Druty faz linii napowietrznych są oddalone od siebie na znaczną odległość. Praktycznie nie wytwarzają reaktancji.

Poniższe zdjęcie pokazuje wsparcie linii 0,4kV konwencjonalnymi przewodami na obszarach wiejskich. Jest to przestarzały, ale raczej niezawodny projekt.

Teraz w kraju jest ogromna wymiana drutów przez samonośne urządzenia izolowane, które są bezpieczniejsze, zmniejszają kradzież energii elektrycznej. Podczas rekonstrukcji starych linii często przeprowadza się wymianę używanych podpór.

Zdjęcie pokazuje napowietrzną linię energetyczną z samonośnymi przewodami w sektorze mieszkaniowym.

Jakie schematy stosuje się do przesyłania energii elektrycznej do odbiorcy w sieci 0,4 kV

Bezpieczeństwo pracy urządzeń elektrycznych zależy w dużej mierze od tego, jak są podłączone do pętli uziemienia.

W ciągu ostatniego stulecia kraj stosował schemat żywienia konsumentów, który zwykle określany jest przez wskaźniki TN-C. Jest to najtańszy i najniebezpieczniejszy system uziemienia. Pozbywają się go teraz, ale jest to kosztowny i długi proces.

GOST R 50571.2-94 definiuje systemy uziemienia, które klasyfikują: IT, TT, TN-S, TN-C, TN-C-S.

W obwodzie I-T przewód neutralny transformatora nie jest uziemiony i przechodzi bezpośrednio do rozdzielnicy odbiorców energii elektrycznej.

System TT Zacisk uziemienia transformatora jest uziemiony. Obudowy wszystkich odbiorników energii w obu obwodach zgodnie z wymogami bezpieczeństwa muszą być podłączone do pętli uziemienia budynku, w którym się znajdują.

System TN-C wykorzystuje uziemienie obudów instrumentów bez podłączania ich do pętli uziemienia. Dzięki tej metodzie, w przypadku uszkodzenia izolacji odbiornika mocy, na obudowie powstaje zwarcie, które jest eliminowane przez wyłączniki lub bezpieczniki.

System TN-C-S bardziej bezpieczny. Włączyła pętlę uziemienia budynku, w którym działają urządzenia elektryczne. Podczas uszkodzenia ich izolacji powstają prądy upływowe do obwodu uziemienia poprzez przewody PE. Awaria obwodu jest wyłączana przez wyłącznik różnicowoprądowy lub dyferencjały.

System TN-S umożliwia podłączenie obudów urządzeń elektrycznych do obwodu uziemiającego podstacji transformatorowej za pomocą oddzielnej fazy linii elektroenergetycznej. To najdroższe, ale najbezpieczniejsze rozwiązanie. Stan techniczny stacji transformatorowej z liniami energetycznymi, w tym rezystancja elektryczna pętli uziemienia, jest okresowo mierzony przez specjalistów i zawsze utrzymywany w dobrym stanie.

Straty w przesyłaniu energii elektrycznej w sieciach elektrycznych

Podczas transportu energii elektrycznej jej część jest wydawana na powiązane procesy, na przykład na podgrzewanie metalowych przewodów, budowanie zdolności reaktywnejwyciek przez izolację. Są one związane z technologią przesyłania energii elektrycznej do odbiorców.

Oprócz strat technologicznych niedobór energii elektrycznej może być związany z:

• ze zwykłymi kradzieżami;

• błędy w urządzeniach pomiarowych;

• Niepoprawne obliczenia według jednostek sprzedaży energii.

Międzynarodowi eksperci ustalili, że względna ilość energii utraconej z wytworzonej energii powinna wynosić do 5%. Według statystyk wskaźnik ten wśród krajów Europy Zachodniej jest ograniczony do 7%, dla Rosji waha się od 11 - 13%, a na Białorusi - 11,13%.

Analiza strat technicznych wykazała, że ​​78% z nich występuje w sieciach elektrycznych o napięciu 110 kV i poniżej, a 33,5% w sieciach 0,4 ÷ 10 kV.

Przyczyny strat technologicznych

Zasady wyboru odcinka przewodów prądowych

Emisje cieplne drutów elektrycznych są bezpośrednio związane z ich rezystancją elektryczną. Niedoszły przekrój zwiększa go i generuje dodatkowe koszty energii.

Podczas podłączania przewodów stosuje się różne techniki. Należy rozumieć, że gdy dwie metalowe powierzchnie przewodów są nałożone, prąd elektryczny przepływa przez obszar ich styku. W miejscu takiego kontaktu pojawia się rezystancja przejścia.

W kontaktach liniowych jest mniej niż w rzeźbionych, ale więcej niż w powierzchniowych.

Status kontaktu

Na stan rezystancji przejścia wpływają:

• rodzaj metalu połączonych części;

• czyste powierzchnie kontaktowe i jakość ich obróbki;

• ilość „ściśnięcia” i wiele innych czynników.

Energia elektryczna podczas transportu przechodzi przez ogromną liczbę połączeń stykowych. Utrzymanie ich w dobrym, dobrym stanie zmniejsza straty, a nieostrożne techniki instalacyjne zapewniają koszty. Aby je zmniejszyć podczas pracy, przeprowadzana jest okresowa konserwacja zapobiegawcza, aw przerwach między nimi za pomocą kamer termowizyjnych dokonuje się wizualnej obserwacji emisji cieplnej wewnątrz połączeń stykowych.

Kompensacja utraty mocy biernej

Aby poprawić jakość przesyłania energii elektrycznej, napięcie jest regulowane przez urządzenia kompensacyjne z utworzeniem dopuszczalnej rezerwy. Dzięki tej metodzie generowane moce są łączone z mocami urządzeń kompensujących. Główne opcje kompensacji pokazano na rysunku.

Kompensacja strat energii jest szczególnie istotna w przedsiębiorstwach z dużą liczbą silników indukcyjnych.

Sposoby zmniejszenia strat

Przedsiębiorstwa świadczące usługi przesyłania energii elektrycznej są zainteresowane jego jakością. Osiąga się to:

• skrócenie długości linii energetycznych;

• zastosowanie linii trójfazowych na całej długości;

• zastępowanie otwartych drutów samonośnymi konstrukcjami izolowanymi;

• zastosowanie przewodów o maksymalnym dopuszczalnym przekroju do przenoszenia obciążeń krytycznych;

• przebudowa wyposażenia transformatora na urządzenia o mniejszych stratach czynnych i biernych;

• dodatkowa instalacja transformatorów 0,4 kV w obwodzie, zmniejszająca długość linii energetycznych i straty mocy w nich;

• wprowadzenie automatyki i telemechaniki;

• za pomocą nowych przyrządów pomiarowych o ulepszonych właściwościach metrologicznych i zwiększających dokładność ich przetwarzania.