В статье рассказывается о минимизации падения напряжение в энергосистеме, причинах падения напряжения, их воздействиях на энергосистему и мер по предотвращению падения напряжения. Определяется важность отслеживания уровня напряжения, соблюдая описанные методы.
Ключевые слова: потери напряжения, падение напряжения, гармоники, минимизация падения напряжения, энергосистеме, потребителей.
The paper talks about minimizing voltage drop in power system, causes of voltage drop, their effects on power system and measures to prevent voltage drop. The importance of maintaining the voltage level by following the described methods is defined.
Keywords: voltage losses, voltage drop, harmonics, voltage drop minimization, power system, consumers.
Потери напряжения в электрической сети определяются его входным и выходным значением. Потери происходят практически во всех электрических сетях и требуют постоянного контроля значений сопротивления, ёмкости и индуктивности оборудования. В основном уровень потерь напряжения в распределительных сетях составляет от двух до пяти процентов. Более высокие уровни потерь напряжения наблюдаются в длинных и перегруженных сетях.
При протекании тока по проводнику он находится под воздействием сопротивления, которое вызвано столкновениями электронов тока с атомами и молекулами самого проводника, что приводит к образованию тепла и нагреву провода. Проводимость провода зависит от правильно выбранного сечения, материала и длины проводника.
Перегрузка в сети возникает при пиковых нагрузках, когда спрос на электроэнергию повышен, что требует большей генерации электроэнергии. При перебоях в передачи электроэнергии, которые вызваны выходом из строя оборудования, поломке, сбоях работы ЛЭП, нарушение баланса реактивной мощности. При нарушении генерации электроэнергии, которая вызвана плановыми или внеплановыми отключениями электростанций, недостаточной генерации и ресурсов (топлива).
Гармоники — это синусоидальные волны, которые суммируются с частотой 50 Гц, искажая форму сигнала. Номер гармоники зависит от её кратности от основной частоты 50Гц — 1 гармоника, 150 Гц — 3 гармоника, 250 Гц — 5 гармоника. Гармонические искажения могут возникнуть из-за наличия нелинейных нагрузок, которые возникают при наличии нелинейных элементов (транзисторов, диодов). [1] (См. Рис 1)
Рис. 1. Гармонические искажения
При падении напряжения в сети падает способность системы передавать электрическую мощность.
Мощность пропорциональна квадрату тока
Существует множество мероприятий, которые широко используются для борьбы с падением напряжения, и её следствием — перегрузкой сети:
Иcпользование проводников с большим сечением, что позволяет снизить сопротивление проводника и повысить напряжение.
Установка силовых фильтров гармоник, которые позволяют убрать искажение синусоидальной формы сигнала, исключить лишние гармоники.
Сглаживание графиков нагрузки в часы пика, что позволит сместить нагрузку в период более низких спросов.
Использование трансформаторов с низкими потерями (ТМГ). [2] (См. Рис 2.)
Внедрение гибких линий электропередач, позволяющих регулировать характеристики сети.
Рис. 2. Силовой трансформатор ТМГ с низкими потерями напряжения
Значение минимизации падения напряжения сети играет важную роль в энергосистеме, чтобы повысить её эффективность, надёжность и обеспечить качественное энергоснабжения потребителей. Соблюдение мер по минимизации падения напряжения позволяет сэкономить электроэнергию, срок службы оборудования, обеспечить требуемую бесперебойность, улучшить качество энергии.
Литература:
- Гармоники в электрических сетях, причины, влияние, методы борьбы. — Текст: электронный // Профессионал и Ко: [сайт]. — URL: https://profgbo.ru/security/garmoniki-v-elektriceskih-setah-priciny-istocniki-sposoby-zasity.html (дата обращения: 12.05.2024).
- Энергоэффективные трансформаторы. Особенности конструкции. — Текст: электронный — URL: https://www.elec.ru/publications/peredacha-raspredelenie-i-nakoplenie-elektroenergi/5480/ (дата обращения: 12.05.2024).
