Дозвољена одступања напона у електричним мрежама
Одступање напона у електричној мрежи је разлика између њене тренутне стварне вредности у стабилном радном стању од номиналне вредности за дату мрежу. Разлог одступања напона у било којој тачки електроенергетске мреже лежи у промени оптерећења мреже у зависности од графика различитих оптерећења.
Одступање напона утиче на рад опреме. Дакле, у технолошким процесима смањење напона напајања доводи до повећања трајања ових процеса и, као резултат, повећања трошкова производње. А повећање напона скраћује век трајања опреме јер опрема почиње да ради са преоптерећењем, што повећава вероватноћу незгода. Ако напон значајно одступи од норме, онда се технолошки процес може потпуно пореметити.
На примеру система осветљења можемо истаћи чињеницу да се са повећањем напона за само 10% време рада сијалица са жарном нити смањује четири пута, односно сијалица прегара много раније! А са смањењем напона напајања од 10%, светлосни ток лампе са жарном нити ће се смањити за 40%, док ће светлосни ток за флуоресцентне лампе бити 15%. Ако се при укључивању флуоресцентне лампе покаже да је напон 90% номиналног, он ће трептати, а на 80% се уопште неће покренути.
Асинхрони мотори су веома осетљиви на напон напајања уређаја. Дакле, ако напон на намотају статора падне за 15%, онда ће се обртни момент вратила смањити за четвртину и мотор ће се највероватније зауставити, или ако говоримо о покретању, индукциони мотор се уопште неће покренути. Са смањеним напоном напајања, потрошња струје ће се повећати, намотаји статора ће се више загрејати и нормалан век трајања мотора ће се знатно смањити.
Ако мотор ради дуже време на напону напајања од 90% од номиналног, онда ће његов радни век бити смањен за половину. Ако напон напајања премаши номинални за 1%, онда ће се реактивна компонента снаге коју троши мотор повећати за приближно 5%, а укупна ефикасност таквог мотора ће се смањити.
У просеку, електричне мреже редовно испоручују следећа оптерећења: 60% енергије отпада на асинхроне електромоторе, 30% на осветљење итд., 10% на специфична оптерећења, на пример, московски метро чини 11%.Из тог разлога, ГОСТ Р 54149-2010 регулише максималну дозвољену вредност утврђеног одступања у терминалима електричних пријемника као ± 10% од називне мреже. У овом случају, нормално одступање је ± 5%.
Постоје два начина за испуњавање ових захтева. Први је смањење губитака, други је регулисање напона.
Начини смањења губитака
Оптимизација Р — избор попречног пресека проводника далековода у складу са правилима под условима минималних могућих губитака.
Оптимизација Кс — коришћење уздужне компензације реактансе линије, што је повезано са опасношћу од повећаних струја кратког споја када је Кс → 0.
Метода К компензације је употреба КРМ инсталација за смањење реактивне компоненте током преноса кроз енергетске мреже, директно коришћењем кондензаторских блокова или коришћењем синхроних електромотора који раде под прекомерном побудом. Компензацијом реактивне снаге, поред смањења губитака, биће могуће остварити уштеде енергије, јер ће се укупни електрични губици у мрежама смањити.
Начини подешавања напона
Уз помоћ трансформатора у центру напајања регулише се напон Утсп. Специјални трансформатори су опремљени аутоматским уређајима за подешавање односа трансформације према тренутној вредности оптерећења. Подешавање је могуће директно под оптерећењем. 10% енергетских трансформатора је опремљено таквим уређајима. Опсег контроле је ± 16%, са контролним кораком од 1,78%.
Регулацију напона могу вршити и трансформатори међутрафостаница Утп, намотаја са различитим односима трансформације, који су на себи опремљени уклопним славинама. Опсег контроле је ± 5%, са контролним кораком од 2,5%. Пребацивање се овде врши без узбуђења — уз искључење из мреже.
Организација за напајање је одговорна за стално одржавање напона у границама које регулише ГОСТ (ГОСТ Р 54149-2010).
У ствари, Р и Кс се могу одабрати чак иу фази пројектовања електричне мреже, а даља оперативна промена ових параметара је немогућа. К и Утп се могу подешавати током сезонских промена оптерећења мреже, али је потребно централизовано контролисати режиме рада јединица за компензацију реактивне снаге, у складу са тренутним режимом рада мреже у целини, односно напајањем. организација то треба да уради.
Што се тиче Утсп регулације напона — директно из центра за напајање, ово је најпогоднији начин за организацију напајања, који вам омогућава да брзо подесите напон тачно према распореду оптерећења мреже.
Уговором о снабдевању електричном енергијом дефинисане су границе варирања напона на месту прикључка корисника; при израчунавању ових граница потребно је ослонити се на пад напона између ове тачке и електричног пријемника. Као што је горе поменуто, ГОСТ Р 54149-2010 регулише дозвољене вредности одступања у стационарном стању терминала електричног пријемника.