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Come viene trasmessa l'elettricità ai consumatori attraverso una rete da 0,4 kV
Vengono illustrati i modi per trasferire le capacità elettriche tra le apparecchiature ad alta tensione delle imprese energetiche nell'articolo precedente. E qui consideriamo il funzionamento di circuiti a bassa tensione.
Linee elettriche
Conversione di potenza ad alta tensione Rete da 0,4 kV terminare nei trasformatori con una tensione di uscita di 380/220 volt. Da loro, l'elettricità viene fornita via cavo o linee aeree ai consumatori. Inoltre, il cavo viene spesso utilizzato dove è impossibile installare strutture di ingegneria - supporti.
Linee di cavi durante il funzionamento creano un carico reattivo di natura capacitiva nella rete, che su percorsi lunghi influisce notevolmente sulla qualità dell'elettricità modificando il cosφ del circuito. A brevi distanze, il cavo può funzionare come una compensazione per la perdita di elettricità dovuta a carichi induttivi creati da potenti motori elettrici.
Linee elettriche aeree utilizzato per alimentare i consumatori remoti. I fili delle fasi delle linee aeree sono distanziati ad una distanza considerevole. Praticamente non creano reattanza.
La foto sotto mostra il supporto della linea 0.4kV con fili convenzionali nelle aree rurali. Questo è un design obsoleto, ma piuttosto affidabile.
Ora nel paese c'è una massiccia sostituzione di cavi da dispositivi isolati autoportanti, che sono più sicuri, riducono il furto di elettricità. Quando si ricostruiscono vecchie linee, viene spesso eseguita la sostituzione di supporti usati.
La foto mostra una linea elettrica aerea con fili autoportanti nel settore residenziale.
Quali schemi vengono utilizzati per trasferire l'elettricità a un consumatore in una rete da 0,4 kV
La sicurezza del funzionamento delle apparecchiature elettriche dipende in gran parte dal modo in cui è collegato al circuito di terra.
Nel corso dell'ultimo secolo, il paese ha utilizzato il regime nutrizionale dei consumatori, che di solito è indicato dagli indici TN-C. Questo è il sistema di messa a terra più economico e pericoloso. Se ne stanno sbarazzando ora, ma è un processo costoso e lungo.
GOST R 50571.2-94 definisce i sistemi di messa a terra che classificano: IT, TT, TN-S, TN-C, TN-C-S.
Nel circuito I-T il filo neutro del trasformatore non è collegato a terra e va direttamente al quadro elettrico dei consumatori.
Sistema TT Il terminale di terra del trasformatore è messo a terra. Le custodie di tutti i ricevitori di potenza in entrambi i circuiti in base ai requisiti di sicurezza devono essere collegate al circuito di terra dell'edificio in cui si trovano.
Sistema TN-C utilizza la messa a terra delle custodie dello strumento senza collegarle al circuito di terra. Con questo metodo, in caso di guasto nell'isolamento del ricevitore di potenza, viene creato un cortocircuito sul case, che viene eliminato da interruttori o fusibili.
Sistema TN-C-S più sicuro. Ha coinvolto il circuito di terra di un edificio in cui operano gli apparecchi elettrici. Durante il danneggiamento del loro isolamento, le correnti di dispersione vengono generate al circuito di terra attraverso conduttori PE. Un guasto del circuito è disabilitato da un interruttore differenziale o da difratomata.
Il sistema TN-S prevede il collegamento di alloggiamenti di apparecchi elettrici al circuito di terra di una sottostazione del trasformatore tramite una fase della linea di trasmissione di potenza separata. Questa è la soluzione più costosa, ma la più sicura. Le condizioni tecniche della sottostazione del trasformatore con linee di alimentazione, compresa la resistenza elettrica del circuito di terra, vengono periodicamente misurate da specialisti e vengono sempre mantenute in buone condizioni.
Perdite nella trasmissione di elettricità nelle reti elettriche
Durante il trasporto di energia elettrica, una parte di essa viene spesa in processi correlati, ad esempio per il riscaldamento di conduttori metallici, sviluppo di capacità reattivaperdita attraverso l'isolamento. Sono associati alla tecnologia per la trasmissione di elettricità ai consumatori.
Oltre alle perdite tecnologiche, la carenza di elettricità può essere associata a:
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con furti ordinari;
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errori nei dispositivi di misurazione;
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Calcoli errati per unità di vendita di energia.
Esperti internazionali hanno determinato che la quantità relativa di energia persa dall'energia generata dovrebbe essere fino al 5%. Secondo le statistiche, questo indicatore tra gli stati dell'Europa occidentale è limitato al 7%, per la Russia varia dall'11 al 13% e in Bielorussia all'11,13%.
Un'analisi delle perdite tecniche ha determinato che il 78% di esse si verifica in reti elettriche con una tensione di 110 kV e inferiore, con il 33,5% rilevato in reti di 0,4 ÷ 10 kV.
Ragioni per perdite tecnologiche
Regole per la scelta di una sezione dei conduttori attuali
Le emissioni termiche dei cavi elettrici sono direttamente correlate alla loro resistenza elettrica. Una sezione trasversale minimizzata lo aumenta e crea costi energetici aggiuntivi.
Quando si collegano i fili, vengono utilizzate diverse tecniche. Dovrebbe essere chiaro che quando due superfici metalliche dei conduttori sono sovrapposte, una corrente elettrica scorre attraverso l'area del loro contatto. Al posto di tale contatto sorge resistenza di transizione.
Nei contatti lineari, è meno che in quelli cesellati, ma più che in quelli di superficie.
Stato del contatto
Lo stato della resistenza di transizione è influenzato da:
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tipo di metallo delle parti connesse;
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superfici di contatto pulite e la qualità della loro lavorazione;
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la quantità di "spremitura" e una serie di altri fattori.
L'energia elettrica durante il trasporto passa attraverso un numero enorme di giunti di contatto. Il loro mantenimento in buone, buone condizioni riduce le perdite e le tecniche di installazione incauta comportano costi. Per ridurli durante il funzionamento, viene effettuata una manutenzione preventiva periodica e negli intervalli tra loro, viene eseguita un'osservazione visiva delle emissioni termiche all'interno dei giunti di contatto utilizzando le termocamere.
Compensazione della perdita di potenza reattiva
Per migliorare la qualità della trasmissione di energia elettrica, la tensione è regolata da dispositivi di compensazione con la creazione di una riserva ammissibile. Con questo metodo, i poteri generati sono combinati con i poteri dei dispositivi di compensazione. Le principali opzioni di compensazione sono mostrate in figura.
Il risarcimento per le perdite di energia è particolarmente rilevante nelle imprese con un gran numero di motori a induzione.
Modi per ridurre le perdite
Le imprese che forniscono servizi di trasmissione di elettricità sono interessate alla sua qualità. Si ottiene:
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riduzione della lunghezza delle linee elettriche;
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l'uso di linee trifase su tutta la lunghezza;
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sostituzione di fili aperti con strutture isolate autoportanti;
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l'uso di conduttori con la sezione massima consentita per il passaggio di carichi critici;
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ricostruzione delle apparecchiature del trasformatore in dispositivi con meno perdite attive e reattive;
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installazione aggiuntiva di trasformatori da 0,4 kV nel circuito, riducendo la lunghezza delle linee elettriche e le loro perdite di potenza;
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l'introduzione dell'automazione e della telemeccanica;
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utilizzando nuovi strumenti di misura con caratteristiche metrologiche migliorate e aumentando l'accuratezza della loro elaborazione.
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