Билет № 17

1. Обеспечение постоянства напряжения у электроприемников.

Дело заключается в том, что по мере увеличения потребления электрической энергии необходи­мо, как правило, увеличивать напряжение распределительных сетей промышленного и городско­го электроснабжения с тем, чтобы рационально доставлять электроэнергию потребителям.

Однако отклонение напряжения при этом сохраняется, ибо оно мало зависит от принимаемых решении и связано с ростом потребления электроэнергии.

Для решения этой задачи проектные и эксплуатационные организации используют следующие средства:

первое — расщепление фаз, особенно кабельных линий (сооружение параллельных линий), а также трансформаторов, что приводит к увеличению сечения линий распределительных сетей. Последнее связано с необходимостью расширения кабельных заводов; второе — установка устройств для регулирования напряжения на трансформаторах питающих узлов в промышленных районах (для покрытия потерь напряжения). Заметим, что эти решения, а особенно второе вызывают дополнительные потери в самих устанавливаемых устройствах глубокого регулирования напряжения.

Выполненными расчетами доказано, что применение повышенных напряжений и, в частности, напряжения 20 кВ вместо 6 кВ приводит к уменьшению потерь электроэнергии в распредели­тельных сетях в 10 paз

Кроме того, применение напряжения 20 кВ позволяет уменьшить существующее число трансформаций, что также дает дополнительную экономию электрической энергии не менее чем на 5—10 % всей выработанной электрической энергии. Применение напряжения 20 кВ вместо б—10 кВ позволит не только увеличить в 3 раза пропускную способность распределительных сетей, но и соответственно сократить потребность в силовых трансформаторах, выключателях, аппаратуре, кабельной продукции и в цветном металле.

В зависимости от режима нагрузки промышленного предприятия напряжение на зажимах приемников электроэнергии не остается постоянным и может отличаться от номинального. Изменения напряжения разделяются на отклонения и колебания.

Отклонение напряжения V — это разность действительного значения напряжения U и его номинального значения для сети возникающая при сравнительно медленном изме­нении режима работы, когда скорость изменения напряжения меньше I % в секунду:V=U-Uном. Если V выражается в процентах от номинального напряжения Uном, a U и Uном -в вольтах или киловольтах, тоV=(U-Uном)*100/ Uном.. На зажимах приборов рабочего освещения, установленных в производственных помещениях и общественных зданиях, где требуется значительное зрительное напряжение, а также в прожек­торных установках наружного освещения допускаются отклонения напряжения в пределах от — 2.5 до +5% номинального. На зажимах электрических двигателей и аппаратов для их пуска и управления допускаются отклонения напряжения в пределах от —5 до 110% номинального. На зажимах остальных приемников электрической энергии.в том числе приемников электриче­ской энергии животноводческих комплексов и птицефабрик, допускаются отклонения напряже­ния в пределах ±5° номинального. В послеаварийных режимах допускается дополнительное понижение напряжения на 5V. Основными факторами, определяющими качество напряжения в системах электроснабжения, являются: соблюдение баланса реактивной мощности в узле нагрузок, способы и режим регулирования напряжения в центре питания, способы и средства местного регулирования напряжения, наличие однофазных нагрузок и их распределение по фазам, наличие ударных нагрузок и мероприятия по снижению и локализации их влияния и т. д. В условиях непрерывного роста электрических нагрузок на промышленных предприятиях важным фактором улучшения качества напряжения являются повышение уровня номинального напряжения внутризаводской распределительной сети и выбор рациональных напряжений для систем электроснабжения при проектировании. Например, в настоящее время распределительная сеть одной из системы эксплуатируется на напряжении б кВ. которое не является рациональным, так как отклонения напряжения составляют 15—20%, что требует применения глубокого регули­рования. Рациональным напряжением распределительной сети в этой системе, как показали исследования, является напряжение 20 кВ. Следует отметить, что необходимость применения тех или иных средств регулирования напряжения в системе электроснабжения промышленных предприятий является следствием несовершенства самой системы. При отклонениях напряжения у приемников электроэнергии выше норм часто целесообразнее не устанавливать средства регулирования напряжения, которые увеличивают капитальные затраты на сеть и потери электроэнергии, а перестроить систему электроснабжения, перейдя к более высоким уровням напряжения распределительных сетей. Это мероприятие одновременно уменьшит потерн электроэнергии в элементах системы электроснабжения и позволит беспрепятственно вводить в эксплуатацию новые электрические нагрузки при расширении промышленного предприятия.