Kako se električna energija prenosi potrošačima putem mreže 0,4 kV

Opisani su načini prijenosa električnih kapaciteta između visokonaponske opreme energetskih poduzeća u prethodnom članku, I ovdje razmotrimo rad niskonaponskih krugova.

Dalekovodi

Pretvorba visokog napona 0,4 kV mreža završava u transformatorima s izlaznim naponom 380/220 volta. Od njih se potrošačima električna energija isporučuje putem kabelskih ili nadzemnih vodova. Štoviše, kabel se najčešće koristi tamo gdje je nemoguće instalirati inženjerske strukture - nosače.

Kabelski vodi tijekom rada stvaraju reaktivno opterećenje kapacitivne naravi u mreži, što na dugim rutama uvelike utječe na kvalitetu električne energije, mijenjajući cosφ kruga. Na kratkim udaljenostima kabel može raditi kao nadoknada gubitka električne energije od induktivnih opterećenja koja stvaraju moćni elektromotorni uređaji.

Zračni vodovi koristi se za napajanje udaljenih potrošača. Žice faza nadzemnih vodova raspoređene su na znatnoj udaljenosti. Oni praktički ne stvaraju reaktanciju.

Fotografija ispod prikazuje liniju potpore od 0,4kV s uobičajenim žicama u ruralnim područjima. Ovo je zastarjeli, ali prilično pouzdan dizajn.

Sada u zemlji dolazi do masovne zamjene žica samonosivi izolirani uređaji, koji su sigurniji, smanjuju krađu električne energije. Kod rekonstrukcije starih vodova često se provodi zamjena rabljenih potpora.

Fotografija prikazuje nadzemni dalekovod sa samonosim žicama u stambenom sektoru.

Koje se sheme koriste za prijenos električne energije potrošaču u 0,4 kV mreži

Sigurnost rada električne opreme uvelike ovisi o načinu povezivanja s uzemljenom petljom.

Tijekom prošlog stoljeća zemlja je koristila shemu prehrambene potrošnje, koja se obično označava TN-C indeksima. Ovo je najjeftiniji i najopasniji sustav uzemljenja. Sada se to rješavaju, ali to je skup i dugotrajan proces.

GOST R 50571.2-94 definira sustave uzemljenja koji se razvrstavaju: IT, TT, TN-S, TN-C, TN-C-S.

U krugu I-T neutralna žica transformatora nije uzemljena i ide izravno u sklopne uređaje potrošača električne energije.

TT sustav Priključak za uzemljenje transformatora uzemljen je. Kućišta svih prijamnika napajanja u oba kruga prema sigurnosnim zahtjevima moraju biti spojena na uzemljenje zgrade u kojoj se nalaze.

TN-C sustav koristi uzemljenje kućišta s instrumentima bez povezivanja s petljom za uzemljenje. Ovom metodom u slučaju kvara na izolaciji prijemnika napajanja stvara se kratki spoj na kućištu koji se eliminira prekidačima ili osiguračima.

TN-C-S sustav sigurniji. Uključila se u uzemljenje zgrade u kojoj rade električni uređaji. Tijekom oštećenja na njihovoj izolaciji, kroz PE vodiče stvaraju se struje curenja u uzemljnom krugu. Kvar kruga onemogućen je RCD-om ili difratomatama.

TN-S sustav osigurava spajanje kućišta električnih uređaja na krug uzemljenja transformatorske stanice preko zasebne faze dalekovoda. Ovo je najskuplje rješenje, ali i najsigurnije. Stručnjaci tehničko stanje transformatorske stanice sa dalekovodima, uključujući električni otpor uzemljenja, povremeno mjere i uvijek se održavaju u dobrom stanju.

Gubici u prijenosu električne energije u električnim mrežama

Tijekom transporta električne energije, dio se troši na povezane procese, na primjer, na grijanje metalnih vodiča, jačanje jakog kapacitetapropuštanje kroz izolaciju. Povezani su s tehnologijom prijenosa električne energije potrošačima.

Uz tehnološke gubitke, manjak električne energije može biti povezan sa:

• s običnim krađama;

• pogreške u mjernim uređajima;

• Neispravni izračuni jedinica za prodaju energije.

Međunarodni stručnjaci utvrdili su da relativna količina izgubljene energije od proizvedene energije treba iznositi do 5%. Prema statističkim podacima, ovaj je pokazatelj među državama zapadne Europe ograničen na 7%, za Rusiju se kreće od 11 - 13%, a u Bjelorusiji - 11,13%.

Analizom tehničkih gubitaka utvrđeno je da se njih 78% događa u električnim mrežama napona 110 kV i nižim, pri čemu je 33,5% detektirano u mrežama od 0,4 ÷ 10 kV.

Razlozi tehnoloških gubitaka

Pravila za odabir presjeka strujnih vodiča

Toplinske emisije električnih žica izravno su povezane s njihovim električnim otporom. Poniženi presjek povećava ga i stvara dodatne troškove energije.

Pri povezivanju žica koriste se različite tehnike. Treba shvatiti da kad se dvije metalne površine vodiča međusobno naslažu, kroz područje njihovog dodira protječe električna struja. Na mjestu takvog kontakta nastaje prijelazni otpor.

Kod linearnih kontakata manje je nego u klesanima, ali više nego u površinskih.

Status kontakta

Na stanje prijelaznog otpora utječu:

• vrsta metala povezanih dijelova;

• čiste kontaktne površine i kvalitetu njihove obrade;

• količina stiska i niz drugih faktora.

Električna energija tijekom prijevoza prolazi kroz ogroman broj kontaktnih spojeva. Održavanjem istih u dobrom stanju smanjuju se gubici, a nepažljiva tehnika instalacije pruža troškove. Da bi se smanjili tijekom rada provodi se periodično preventivno održavanje, a u intervalima između njih provodi se vizualno promatranje toplinskih emisija unutar kontaktnih spojeva pomoću toplinskih uređaja.

Naknada za gubitak reaktivne energije

Da bi se poboljšala kvaliteta prijenosa električne energije, napon se regulira pomoću kompenzacijskih uređaja stvaranjem dopuštene rezerve. Ovom metodom generirane snage se kombiniraju sa snagama kompenzacijskih uređaja. Glavne mogućnosti kompenzacije prikazane su na slici.

Nadoknada gubitaka energije posebno je relevantna u poduzećima s velikim brojem indukcijskih motora.

Načini za smanjenje gubitaka

Poduzeća koja pružaju usluge prijenosa električne energije zainteresirana su za njegovu kvalitetu. Postiže se:

• smanjenje duljine dalekovoda;

• upotreba trofaznih linija duž cijele duljine;

• zamjena otvorenih žica sa samonosivim izoliranim strukturama;

• uporaba vodiča s najvećim dopuštenim presjekom za prolazak kritičnih opterećenja;

• rekonstrukcija transformatorske opreme u uređaje s manje aktivnim i reaktivnim gubicima;

• dodatna ugradnja transformatora 0,4 kV u krug, smanjuje se duljina dalekovoda i gubici električne energije u njima;

• uvođenje automatizacije i telemehanike;

• upotrebom novih mjernih instrumenata s poboljšanim metrološkim karakteristikama i povećanjem točnosti njihove obrade.