Como a eletricidade é transmitida aos consumidores através de uma rede de 0,4 kV

As formas de transferência de capacidades elétricas entre equipamentos de alta tensão de empresas de energia são descritas no artigo anterior. E aqui consideramos a operação de circuitos de baixa tensão.

Linhas de energia

Conversão de energia de alta tensão Rede de 0,4 kV terminam em transformadores com tensão de saída de 380/220 volts. A partir deles, a eletricidade é fornecida por meio de cabos ou linhas aéreas aos consumidores. Além disso, o cabo é usado com mais frequência onde é impossível instalar estruturas de engenharia - suportes.

Linhas de cabo durante a operação, eles criam uma carga reativa de natureza capacitiva na rede, o que em rotas longas afeta muito a qualidade da eletricidade, alterando o cosφ do circuito. Em distâncias curtas, o cabo pode funcionar como uma compensação pela perda de eletricidade causada por cargas indutivas criadas por motores elétricos potentes.

Linhas de energia aérea usado para alimentar consumidores remotos. Os fios das fases das linhas aéreas são espaçados a uma distância considerável. Eles praticamente não criam reatância.

A foto abaixo mostra o suporte da linha de 0,4kV com fios convencionais em áreas rurais. Este é um design desatualizado, mas bastante confiável.

Agora, no país, há uma substituição maciça de fios por dispositivos isolados autoportantes, que são mais seguros, reduzem o roubo de eletricidade. Ao reconstruir linhas antigas, muitas vezes é realizada a substituição de suportes usados.

A foto mostra uma linha de energia aérea com fios autoportantes no setor residencial.

Quais esquemas são usados ​​para transferir eletricidade para um consumidor em uma rede de 0,4 kV

A segurança da operação de equipamentos elétricos depende em grande parte de como está conectada ao circuito de aterramento.

Durante o século passado, o país usou o esquema de nutrição do consumidor, geralmente indicado pelos índices TN-C. Este é o sistema de aterramento mais barato e mais perigoso. Eles estão se livrando agora, mas é um processo caro e demorado.

O GOST R 50571.2-94 define sistemas de aterramento que classificam: IT, TT, TN-S, TN-C, TN-C-S.

No circuito I-T o fio neutro do transformador não é aterrado e vai diretamente para o painel de distribuição dos consumidores de eletricidade.

Sistema TT O terminal de aterramento do transformador está aterrado. Os gabinetes de todos os receptores de energia em ambos os circuitos, de acordo com os requisitos de segurança, devem ser conectados ao circuito de aterramento do edifício onde estão localizados.

Sistema TN-C usa o aterramento das caixas do instrumento sem conectá-las ao loop de aterramento. Com este método, no caso de uma falha no isolamento do receptor de energia, é criado um curto-circuito no gabinete, que é eliminado por disjuntores ou fusíveis.

Sistema TN-C-S mais seguro. Ela envolveu o circuito de aterramento de um edifício no qual os aparelhos elétricos operam. Durante danos ao isolamento, correntes de vazamento são criadas no circuito de aterramento através de condutores de PE. Uma falha no circuito é desativada por um RCD ou por difratomata.

O sistema TN-S permite a conexão de caixas de eletrodomésticos ao circuito de aterramento de uma subestação de transformador através de uma fase separada da linha de transmissão de energia. Esta é a solução mais cara, mas a mais segura. A condição técnica da subestação de transformadores com linhas de energia, incluindo a resistência elétrica do circuito de aterramento, é periodicamente medida por especialistas e é sempre mantida em boas condições.

Perdas na transmissão de eletricidade em redes elétricas

Durante o transporte de energia elétrica, parte dela é gasta em processos relacionados, por exemplo, no aquecimento de condutores de metal, capacitação reativavazamento através do isolamento. Eles estão associados à tecnologia de transmissão de eletricidade aos consumidores.

Além das perdas tecnológicas, a escassez de eletricidade pode estar associada a:

• com roubos comuns;

• erros em dispositivos de medição;

• Cálculos incorretos por unidades de vendas de energia.

Especialistas internacionais determinaram que a quantidade relativa de energia perdida pela energia gerada deve ser de até 5%. Segundo as estatísticas, esse indicador entre os estados da Europa Ocidental é limitado a 7%, para a Rússia varia de 11 a 13% e na Bielorrússia a 11,13%.

Uma análise das perdas técnicas determinou que 78% delas ocorrem em redes elétricas com tensão de 110 kV e abaixo, com 33,5% detectadas em redes de 0,4 ± 10 kV.

Razões para perdas tecnológicas

Regras para escolher uma seção de condutores atuais

As emissões térmicas dos fios elétricos estão diretamente relacionadas à sua resistência elétrica. Uma seção discreta aumenta e cria custos adicionais de energia.

Ao conectar os fios, diferentes técnicas são usadas. Deve-se entender que, quando duas superfícies metálicas dos condutores de corrente são aplicados, uma corrente elétrica flui através da área de seu contato. No lugar de tal contato surge resistência de transição.

Nos contatos lineares, é menor que nos cinzelados, mas maior que nos de superfície.

Status do contato

O estado da resistência de transição é afetado por:

• tipo de metal das peças conectadas;

• superfícies de contato limpas e a qualidade de seu processamento;

• a quantidade de "aperto" e vários outros fatores.

A energia elétrica durante o transporte passa por um grande número de juntas de contato. Mantê-los em boas condições reduz as perdas e as técnicas de instalação descuidada fornecem custos. Para reduzi-los durante a operação, é realizada manutenção preventiva periódica e, nos intervalos entre eles, é feita uma observação visual das emissões térmicas no interior das juntas de contato, utilizando termovisores.

Compensação de perda de potência reativa

Para melhorar a qualidade da transmissão de energia elétrica, a tensão é regulada por dispositivos de compensação com a criação de uma reserva permitida. Com este método, as potências geradas são combinadas com as potências dos dispositivos de compensação. As principais opções de remuneração são mostradas na figura.

A compensação por perdas de energia é especialmente relevante em empresas com um grande número de motores de indução.

Maneiras de reduzir perdas

As empresas que prestam serviços de transmissão de eletricidade estão interessadas em sua qualidade. É alcançado:

• redução no comprimento das linhas de energia;

• o uso de linhas trifásicas ao longo de todo o comprimento;

• substituição de fios abertos por estruturas isoladas autoportantes;

• o uso de condutores com a seção transversal máxima permitida para a passagem de cargas críticas;

• reconstrução de equipamentos de transformadores em dispositivos com menos perdas ativas e reativas;

• instalação adicional de transformadores de 0,4 kV no circuito, reduzindo o comprimento das linhas de energia e as perdas de energia nelas;

• a introdução de automação e telemecânica;

• usando novos instrumentos de medição com características metrológicas aprimoradas e aumentando a precisão de seu processamento.