Độ lệch điện áp cho phép trong mạng điện

Độ lệch của điện áp trong mạng điện là sự khác biệt giữa giá trị thực hiện tại của nó trong điều kiện hoạt động ổn định so với giá trị danh nghĩa đối với một mạng nhất định. Nguyên nhân của sự sai lệch điện áp tại bất kỳ điểm nào của lưới điện nằm ở sự thay đổi phụ tải của lưới điện, phụ thuộc vào đồ thị của các phụ tải khác nhau.

Độ lệch điện áp ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị. Vì vậy, trong các quy trình công nghệ, việc giảm điện áp cung cấp dẫn đến tăng thời lượng của các quy trình này và do đó, chi phí sản xuất tăng lên. Và việc tăng điện áp sẽ rút ngắn tuổi thọ của thiết bị vì thiết bị bắt đầu hoạt động quá tải, làm tăng khả năng xảy ra tai nạn. Nếu điện áp lệch đáng kể so với định mức, thì quy trình công nghệ có thể bị gián đoạn hoàn toàn.

Sử dụng ví dụ về hệ thống chiếu sáng, chúng ta có thể chỉ ra một thực tế là chỉ cần tăng điện áp 10%, thời gian hoạt động của đèn sợi đốt giảm bốn lần, tức là đèn sẽ cháy sớm hơn nhiều! Và với việc giảm 10% điện áp nguồn thì quang thông của đèn sợi đốt sẽ giảm 40%, còn quang thông của đèn huỳnh quang là 15%. Nếu khi bật đèn huỳnh quang, điện áp là 90% danh nghĩa, nó sẽ nhấp nháy và ở mức 80%, nó sẽ không khởi động.

Động cơ không đồng bộ rất nhạy cảm với điện áp cung cấp của thiết bị. Vì vậy, nếu điện áp trên cuộn dây stato giảm 15%, thì mô-men xoắn của trục sẽ giảm một phần tư và rất có thể động cơ sẽ dừng lại, hoặc nếu chúng ta đang nói về việc khởi động, thì động cơ cảm ứng sẽ hoàn toàn không khởi động. Với điện áp cung cấp giảm, dòng điện tiêu thụ sẽ tăng lên, cuộn dây stato sẽ nóng lên nhiều hơn và tuổi thọ bình thường của động cơ sẽ giảm đi rất nhiều.

Nếu động cơ được vận hành trong thời gian dài ở điện áp cung cấp bằng 90% điện áp định mức, thì tuổi thọ của động cơ sẽ giảm đi một nửa. Nếu điện áp cung cấp vượt quá định mức 1%, thì thành phần phản kháng của công suất tiêu thụ bởi động cơ sẽ tăng khoảng 5% và hiệu suất chung của động cơ đó sẽ giảm.

Trung bình, các mạng điện thường xuyên cung cấp các tải sau: 60% năng lượng dành cho động cơ điện không đồng bộ, 30% cho chiếu sáng, v.v., 10% cho các tải cụ thể, ví dụ, tàu điện ngầm ở Moscow chiếm 11%.Vì lý do này, GOST R 54149-2010 quy định giá trị tối đa cho phép của độ lệch đã thiết lập trong các đầu nối của máy thu điện là ± 10% của mạng danh định. Trong trường hợp này, độ lệch bình thường là ± 5%.

Có hai cách để đáp ứng các yêu cầu này. Thứ nhất là giảm tổn thất, thứ hai là điều chỉnh điện áp.

Các cách để giảm tổn thất

Tối ưu hóa R - lựa chọn mặt cắt ngang của dây dẫn của đường dây điện theo các quy tắc trong điều kiện tổn thất tối thiểu có thể.

Tối ưu hóa X — việc sử dụng bù dọc của điện kháng đường dây, có liên quan đến nguy cơ tăng dòng điện ngắn mạch khi X → 0.

Phương pháp bù Q là việc sử dụng các cài đặt KRM để giảm thành phần phản kháng trong quá trình truyền tải qua các mạng điện, sử dụng trực tiếp các khối tụ điện hoặc sử dụng động cơ điện đồng bộ hoạt động trong điều kiện quá kích thích. Bằng cách bù công suất phản kháng, ngoài việc giảm tổn thất, có thể đạt được mức tiết kiệm năng lượng, vì tổng tổn thất điện trong mạng sẽ giảm.

Cách điều chỉnh điện áp

Với sự trợ giúp của máy biến áp trong trung tâm năng lượng, điện áp Utsp được điều chỉnh. Máy biến áp đặc biệt được trang bị các thiết bị tự động điều chỉnh tỷ số biến đổi theo giá trị hiện tại của tải. Có thể điều chỉnh trực tiếp dưới tải. 10% máy biến áp được trang bị các thiết bị này. Phạm vi kiểm soát là ± 16%, với bước kiểm soát là 1,78%.

Máy biến áp của trạm biến áp trung gian UTP, cuộn dây có tỷ số biến đổi khác nhau, được trang bị các vòi chuyển mạch trên chúng, cũng có thể thực hiện điều chỉnh điện áp. Phạm vi kiểm soát là ± 5%, với bước kiểm soát là 2,5%. Việc chuyển đổi ở đây được thực hiện mà không cần kích thích — với việc ngắt kết nối khỏi mạng.

Tổ chức cung cấp điện chịu trách nhiệm liên tục duy trì điện áp trong giới hạn do GOST quy định (GOST R 54149-2010).

Trên thực tế, R và X có thể được chọn ngay cả ở giai đoạn thiết kế mạng điện và việc thay đổi các tham số này trong quá trình vận hành là không thể. Q và Utp có thể được điều chỉnh khi tải mạng thay đổi theo mùa, nhưng cần điều khiển tập trung các chế độ vận hành của các khối bù công suất phản kháng, phù hợp với chế độ vận hành hiện tại của toàn bộ mạng, nghĩa là nguồn điện tổ chức nên làm điều này.

Đối với điều chỉnh điện áp Utsp — trực tiếp từ trung tâm cung cấp điện, đây là cách thuận tiện nhất cho tổ chức cung cấp điện, cho phép bạn nhanh chóng điều chỉnh điện áp chính xác theo lịch tải của mạng.

Hợp đồng cung cấp điện xác định giới hạn biến thiên điện áp tại điểm đấu nối của người sử dụng điện; khi tính toán các giới hạn này cần dựa vào điện áp rơi giữa điểm này và máy thu điện. Như đã đề cập ở trên, GOST R 54149-2010 quy định các giá trị sai lệch cho phép ở trạng thái ổn định của các cực của máy thu điện.