Merací transformátor prúdu

V modernom elektroinštalácie napätie dosahuje 750 kV a vyššie a prúdy sa merajú v desiatkach kiloampérov a viac. Na ich priame meranie by boli potrebné veľmi objemné a drahé elektrické meracie prístroje. V niektorých prípadoch by takéto merania boli úplne nemožné. Okrem toho pri servise spotrebičov priamo pripojených na vysokonapäťovú sieť by bol servisný personál vystavený veľké nebezpečenstvo elektrický šok. Použitie meracích transformátorov prúdu rozširuje meracie limity konvenčných elektrických meracie prístroje a zároveň ich izoluje od vysokonapäťových obvodov.

Meracie transformátory prúdu sa používajú na pripojenie ampérmetrov, voltmetrov, wattmetrov, reléových ochranných zariadení a elektrickej automatizácie, meračov na výpočet výroby a spotreby elektrická energia. Presnosť účtovania a merania elektrickej energie závisí od ich práce. elektrické parametre, správnosť a spoľahlivosť činnosti ochrany relé.

Schéma meracieho transformátora prúdu

Na diagrame:

Primárne vinutie L1-L2
Sekundárne vinutie I1-I2
I 1 - linkový prúd;
I 2 - prúd tečúci v sekundárnom vinutí;

Hlavnými prvkami meracieho transformátora prúdu, ktoré sa podieľajú na premene prúdu, sú primárne a sekundárne vinutia navinuté na rovnakom magnetickom obvode. Primárne vinutie meracieho transformátora prúdu je zapojené do série (do sekcie vysokonapäťového vodiča). Na sekundárne vinutie sa pripájajú meracie prístroje (ampérmeter, prúdové vinutie merača) alebo relé. Počas prevádzky meracieho transformátora prúdu je sekundárne vinutie vždy uzavreté voči záťaži.

Primárne vinutie spolu s vysokonapäťovým obvodom sa nazýva primárny obvod a vonkajší obvod, ktorý prijíma informácie o meraní zo sekundárneho vinutia meracieho transformátora prúdu (t.j. záťažové a spojovacie vodiče), sa nazýva sekundárny okruh. Obvod tvorený sekundárnym vinutím a k nemu pripojeným sekundárnym obvodom sa nazýva sekundárna prúdová vetva.

Medzi primárnym a sekundárnym vinutím meracieho transformátora prúdu nie je elektrické spojenie. Sú navzájom izolované na plné prevádzkové napätie. To umožňuje priamo pripojiť meracie prístroje alebo relé k sekundárnemu vinutiu a tým vylúčiť vplyv vysokého napätia aplikovaného na primárne vinutie na obsluhujúci personál, pretože obe vinutia sú superponované na tom istom magnetickom obvode, sú magneticky spojené.

Hlavné parametre a charakteristiky meracieho transformátora prúdu

Merací transformátor prúdu TNSh

Charakteristika:

Menovité napätie 0,66 kV
Menovitý sekundárny prúd 5A
Menovitý primárny prúd 15000A, 25000A

Menovité napätie- efektívna hodnota sieťové napätie, pri ktorej je určený merací transformátor prúdu, uvedený v pasovej tabuľke meracieho transformátora prúdu. Pre domáce meracie transformátory prúdu sa používa nasledujúca stupnica menovitých napätí: kV;

0,66; 6; 10; 15; 20; 24; 27; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150

Menovitý primárny prúd I 1n - uvedené v pasovej tabuľke meracieho transformátora prúdu, prechádzajúceho cez primárne vinutie, v ktorom je zabezpečená nepretržitá prevádzka meracieho transformátora prúdu. Pre domáce meracie prúdové transformátory sa používa nasledujúca stupnica menovitých primárnych prúdov: A:

1; 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 800; 1000; 1200; 1500; 2000; 3000;
4000; 5000; 6000; 8000; 10000; 12000; 14000; 16000; 18000; 20000; 25000; 28000; 32000; 35000; 40000.

Pri meraní prúdových transformátorov určených na snímanie turbogenerátorov a hydrogenerátorov sa hodnoty menovitý prúd cez 10 000 A sa môžu líšiť od hodnôt uvedených v tejto stupnici.

Prístrojové transformátory prúdu pre menovitý primárny prúd 15; 30; 75; 150; 300; 600; 750; 1200; 1500; 3000 A 6000 A, musí umožniť neobmedzené dlho najväčší prevádzkový primárny prúd, rovný resp 16; 32; 80; 160; 320; 630; 800; 1250; 1600; 3200 A 6300 A. V ostatných prípadoch sa najväčší primárny prúd rovná menovitému primárnemu prúdu.

Menovitý sekundárny prúd I 2n - uvedené v pasovej tabuľke meracieho transformátora aktuálny prúd prechádza cez sekundárne vinutie. Predpokladá sa menovitý sekundárny prúd 1 alebo 5 A a prúd 1 A povolené len pre meranie prúdových transformátorov s menovitým primárnym prúdom do 4000 A. Po dohode so zákazníkom je povolené vyrábať meracie transformátory prúdu s menovitým sekundárnym prúdom 2 alebo 2,5 A

Transformačný pomer meracieho transformátora prúdu sa rovná pomeru primárny prúd na sekundárny prúd.

Pri výpočte prístrojových transformátorov prúdu sa používajú dve veličiny: skutočný transformačný pomer n a nominálny transformačný pomer n n. Skutočný transformačný pomer n je pomer skutočného primárneho prúdu k skutočnému sekundárnemu prúdu. Menovitý transformačný pomer nн je pomer menovitého primárneho prúdu k menovitému sekundárnemu prúdu.

Odolnosť meracieho transformátora prúdu proti mechanickým a tepelným vplyvom charakterizovaný elektrodynamickým odporovým prúdom a tepelným odporovým prúdom.

Hodnoty menovitých napätí na svorkách elektricky prepojených výrobkov vrátane elektrické stroje, ustanovený GOST 23366-78. Požiadavky tohto GOST sa nevzťahujú na obvody uzavreté vo vnútri elektrických strojov; na obvodoch, ktoré nie sú charakterizované pevnými hodnotami napätia, napríklad na vnútorných napájacích obvodoch elektrických pohonov s reguláciou otáčok motora a na obvode kompenzačných zariadení jalový výkon, ochrana, kontrola, merania, na elektródach článkov a batérií. GOST čísla (ST SEV)

GOST 12.1.009-76 GOST 721-77 (ST SEV 779-77)

GOST 1494-77 (ST SEV 3231-81) GOST 6697-83 (ST SEV 3687-82)

GOST 6962-75

GOST 8865-70 (ST SEV 782-77)

GOST 13109-67 GOST 15543-70

GOST 15963-79 GOST 17412-72 GOST 17516-72 GOST 18311-80 GOST 19348-82

GOST 19880-74 GOST 21128-83

GOST 22782.0-81 (ST SEV 3141-81) GOST 23216-78

GOST 23366-78 GOST 24682-81 GOST 24683-81

GOST 24754-81 (ST SEV 2310-80)

Normy pre špecifické skupiny a typy výrobkov obsahujúcich napäťové série, vrátane GOST 21128-83, GOST 721-77, ktoré stanovujú menovité napätia pre napájacie systémy, zdrojové siete, meniče a prijímače elektrickej energie, sú vo vzťahu k GOST 23366- obmedzujúce. 78 a tvoria s ním jednotný súbor noriem.

GOST 23366-78 stanovuje nasledujúce hodnoty menovitého napätia pre výrobky - spotrebiteľov, zdroje a meniče elektrickej energie.

Menovité spotrebiteľské napätia:

hlavný rad napätí jednosmerných a striedavý prúd, V: 0,6; 1,2; 2,4; 6; 9; 12; 27; 40; 60; 110; 220; 380; 660; 1140; 3000; 6000; 10 000; 20 000; 35 000;

Pomocný rozsah striedavých napätí, V:

1,5; 5; 15; 24; 80; 2000; 3500; 15000; 25000;

pomocné napätie série priamy prúd, IN:

0,25; 0,4; 1,5; 2; 3; 4; 5; 15; 20; 24; 48; 54; 80; 100; 150; 200; 250; 300; 400; 440; 600; 800; 1000; 1500; 2000; 2500; 4000; 5000; 8000; 12000; 25000; 30000; 40000.

Menovité napätia zdrojov a meničov elektrickej energie striedavého prúdu, IN:

6, 12; 28,5; 42; 62; 115; 120; 208; 230; 400; 690; 1200; 3150; 6300; 10500; 13 800; 15 750; 18000; 20000; 24000; 27000; 38 500; 121000; 242000; 347000; 525000; 787000.

Menovité napätia jednosmerných zdrojov elektrickej energie a meničov, V:

6; 9; 12; 28,5; 48; 62; 115; 230; 460; 690; 1200; 3300; 6600.

Pre napájacie zdroje automobilových zariadení norma umožňuje použitie menovitých napätí 7V a 14V AC a 7V, 14V, 28V DC, ako aj 36V AC s frekvenciou 400 a 1000 Hz a 57V DC pre napájacie zdroje. lietadla.

Pri krátkych napájacích vedeniach norma pripúšťa menovité napätie zdrojov a meničov rovné napätiu prijímačov.

Menovité hodnoty a prípustné frekvenčné odchýlky napájacích systémov, zdrojov, konvertorov a prijímačov elektrickej energie, ktoré sú k nim priamo pripojené, pracujú v ustálenom stave pri pevných frekvenciách v rozsahu od 0,1 do 10 000 Hz, stanovuje GOST 6697-83. Špecifikovaná GOST stanovuje nasledujúci hlavný rozsah menovitých frekvencií zdrojov elektrickej energie, Hz:

0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 10; 25; 50; 400; 1000; 10000.

Pre meniče a prijímače elektrickej energie sa nominálne frekvencie Hz volia z rozsahu 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 10; 12,5; 16|; 50; 400; 1000; 2000; 4000; 10 000.

Pre množstvo špeciálnych pohonov a ich zdrojov energie, najmä pre odstredivky, separátory, drevoobrábacie stroje, elektrické náradie, bezprevodové elektrovretená, elektrotepelné zariadenia, norma umožňuje použitie prídavných frekvencií, Hz, z rozsahu 100, 150, 200, 250, 300, 500, 600, 800, 1200, 1600, 2400, 8000.

Pre letecké zariadenia, lietadlá a prostriedky ich údržby je povolená frekvencia 6000 Hz.

Prípustné odchýlky frekvencie, % menovitej frekvencie, sa volia z rozsahu 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 5,0; 10 a sú ustanovené v normách pre konkrétne typy zdrojov, meničov alebo napájacích systémov.

Pre siete všeobecný účel normy kvality elektrickej energie pre jej prijímače sú stanovené GOST 13109-67. Norma stanovuje nasledujúce ukazovatele kvality energie:

• pri napájaní elektrické siete jednofázový prúd- odchýlka frekvencie, odchýlka napätia, rozsah kolísania frekvencie, rozsah napätia, faktor nesínusoidy;
• pri napájaní z elektrických sietí trojfázového prúdu - frekvenčná odchýlka, odchýlka napätia, rozsah kolísania frekvencie, rozsah kolísania napätia, koeficient nesínusoidy, napäťová asymetria a koeficienty nevyváženosti;
• pri napájaní z jednosmerných elektrických sietí - odchýlka napätia, rozsah zmeny napätia, faktor zvlnenia napätia.

MEDZIŠTÁTNY ŠTANDARD "ŠTANDARDNÉ NAPÄTIE"

štandardné napätia

Dátum predstavenia 01.01.93

INFORMAČNÉ ÚDAJE

1. PRIPRAVIL A PREDSTAVIL Technický výbor pre normalizáciu TC 117 „Zásobovanie energiou“

2. SCHVÁLENÉ A ZAvedené vyhláškou Štátnej normy z 26. marca 1992 č. 265

3. Tento štandard bol pripravený metódou priama aplikácia medzinárodná norma IEC 38-83 "Štandardné napätia odporúčané IEC" s ďalšie požiadavky odrážajúce potreby Národné hospodárstvo

4. PRVÝ KRÁT PREDSTAVENÉ

5. REFERENČNÉ PREDPISY A TECHNICKÉ DOKUMENTY

6. REPUBLIKÁCIA. máj 2004

Táto norma platí pre:

Systémy prenosu energie, distribučné siete a systémy napájania pre spotrebiteľov striedavého prúdu, ktoré používajú štandardné frekvencie 50 alebo 60 Hz pri menovitom napätí presahujúcom 100 V, ako aj zariadenia pracujúce v týchto systémoch;

Trakčné siete so striedavým a jednosmerným prúdom;

Zariadenia na jednosmerný prúd s menovitým napätím pod 750 V a zariadenia na striedavý prúd s menovitým napätím pod 120 V a frekvenciou (vo všeobecnosti, ale nie výlučne) 50 alebo 60 Hz. Medzi takéto zariadenia patria batérie primárnych alebo sekundárnych batérií, iné zdroje striedavého alebo jednosmerného prúdu, elektrické zariadenia (vrátane priemyselných inštalácií a telekomunikácií), rôzne elektrické spotrebiče a zariadenia.

Norma neplatí pre napätia meracích obvodov, systémov prenosu signálov, ako aj napätia jednotlivých jednotiek a prvkov tvoriacich elektrické zariadenia.

Hodnoty striedavého napätia uvedené v tejto norme sú r.m.s.

Táto norma sa používa v spojení s GOST 721, GOST 21128, GOST 23366 a GOST 6962.

Pojmy použité v norme a ich vysvetlenia sú uvedené v prílohe.

Tučné písmo označuje požiadavky, ktoré odrážajú potreby národného hospodárstva.

1. ŠTANDARDNÉ NAPÄTIE AC SIETÍ A ZARIADENÍ

PRÚD V ROZSAHU OD 100 DO 1000 V VRÁTANE

Štandardné napätia v špecifikovanom rozsahu sú uvedené v tabuľke. 1. Vzťahujú sa na trojfázové štvorvodičové a jednofázové trojvodičové siete vrátane jednofázových odbočiek z nich.

stôl 1

* Menovité napätia už existujúcich sietí 220/380 a 240/415 V sa musia dostať na odporúčanú hodnotu 230/400 V. Do roku 2003 musia dodávateľské organizácie v krajinách so sieťou 220/380 V ako prvý krok priniesť napätia na hodnotu 230/400 V (%).

Elektrárenské spoločnosti v krajinách so sieťou 240/415 V musia toto napätie tiež upraviť na hodnotu 230/400 V (%). Po roku 2003 by sa mal dosiahnuť rozsah 230/400 V ± 10 %. Potom sa zváži otázka zníženia limitov. Všetky tieto požiadavky platia aj pre napätie 380/660 V. Musí sa znížiť na odporúčanú hodnotu 400/690 V.

** Nepoužívajte v kombinácii s hodnotami 230/400 a 400/690 V.

V tabuľke. 1 pre trojfázové trojvodičové alebo štvorvodičové siete, čitateľ zodpovedá napätiu medzi fázou a nulou, menovateľ - napätiu medzi fázami. Ak je zadaná jedna hodnota, zodpovedá medzifázovému napätiu 3-vodičovej siete.

Pre jednofázové trojvodičové siete čitateľ zodpovedá napätiu medzi fázou a nulou, menovateľ - napätiu medzi vedeniami.

Napätia nad 230/400 V sa používajú najmä v ťažkom priemysle a veľké budovy komerčný účel.

2. ŠTANDARDNÉ NAPÁJACIE NAPÄTIE

ELEKTRICKÁ DOPRAVA NAPÁJANÁ Z BODU

AC A DC SIETE

Štandardné napätia sú uvedené v tabuľke. 2.

tabuľka 2

Typ napätia kontaktnej siete	Napätie, V	Menovitá frekvencia v sieti AC, Hz
	minimálne	nominálny	maximálne
Trvalé	(400)*	(600)	(720)
		3600**
premenlivý	(4750)	(6250)	(6900)	50 alebo 60
				50 alebo 60

* Najmä v jednofázových AC systémoch by sa menovité napätie 6250 V malo používať len vtedy, keď miestne podmienky neumožňujú použitie menovitého napätia 25 000 V.

Hodnoty napätia uvedené v tabuľke sú hodnoty prijaté Medzinárodným výborom pre elektrické trakčné zariadenia a Technickým výborom IEC 9 „Elektrické trakčné zariadenia“.

** V niektorých európske krajiny toto napätie dosahuje 4000 V. Elektrické zariadenia Vozidlo zúčastňujúci sa na medzinárodnej doprave s týmito krajinami si túto maximálnu hodnotu musia udržiavať na krátke obdobia do 5 minút.

3. ŠTANDARDNÉ NAPÄTIE AC SIETÍ A ZARIADENÍ

PRÚD V ROZSAHU NAD 1 AŽ 35 kV VRÁTANE

Štandardné napätia sú uvedené v tabuľke. 3.

Séria 1 - napätie s frekvenciou 50 Hz, séria 2 - napätie s frekvenciou 60 Hz. V jednej krajine sa odporúča použiť napätie len jedného zo série.

Hodnoty uvedené v tabuľke zodpovedajú medzifázovému napätiu.

Hodnoty v zátvorkách nie sú preferované. Tieto hodnoty sa neodporúčajú pri vytváraní nových sietí.

Tabuľka 3

Séria 1	Séria 2
		Maximálne napätie pre zariadenie, kV	Menovité napätie siete, kV
3,6*	3,3*	3*	4,40*	4,16*
7,2*	6,6*	6*	-	-
			-	-
-	-	-	13,2**	12,47**
-	-	-	13,97**	13,2**
-	-	-	14,52*	13,8*
(17,5)	-	(15)	-	-
			-	-
-	-	-	26,4**	24,94**
36***	35***	-	-	-
-	-	-	36,5**	34,5**
40,5***	-	35***	-	-

* Toto napätie by sa nemalo používať vo všeobecných elektrických sieťach.

** Tieto napätia zvyčajne zodpovedajú štvorvodičovým sieťam, zvyšok - trojvodičovým.

*** Do úvahy sa berú otázky zjednotenia týchto hodnôt.

V sieti série 1 sa najvyššie a najnižšie napätie nesmie líšiť o viac ako ±10 % od menovitého sieťového napätia.

V sieti série 2 by sa maximálne napätie nemalo líšiť o viac ako plus 5 % a minimálne napätie by sa nemalo líšiť o viac ako mínus 10 % od menovitého napätia siete.

4. ŠTANDARDNÉ NAPÄTIE AC SIETÍ A ZARIADENÍ

PRÚD V ROZSAHU NAD 35 AŽ 230 kV VRÁTANE

Štandardné napätia sú uvedené v tabuľke. 4. V jednej krajine sa odporúča používať len jednu z tých, ktoré sú uvedené v tabuľke. 4 série a iba jedno napätie z nasledujúcich skupín:

Skupina 1 - 123 ... 145 kV;

Skupina 2 - 245, 300 (pozri časť 5), 363 kV (pozri časť 5).

Hodnoty v zátvorkách nie sú preferované. Tieto hodnoty sa neodporúčajú pri vytváraní nových sietí. Hodnoty uvedené v tabuľke. 4 zodpovedajú združenému napätiu.

Tabuľka 4

V kilovoltoch

5. ŠTANDARDNÉ NAPÄTIE TROJFÁZOVÝCH AC SIETÍ

S NAJVYŠŠÍM NAPÄTÍM ZARIADENIA PRESAHUJÚCIM 245 kV

Najvyššie prevádzkové napätie zariadenia sa volí z rozsahu: (300), (363), 420, 525*, 765**, 1200*** kV.

_________________

* Používa sa aj napätie 550 kV.

** Môžu sa použiť napätia medzi 765 a 800 kV za predpokladu, že skúšobné hodnoty pre zariadenie sú rovnaké ako hodnoty špecifikované IEC pre 765 kV.

*** Stredná hodnota medzi 765 a 1200 kV, respektíve odlišná od týchto dvoch hodnôt, bude zahrnutá dodatočne, ak je v ktorejkoľvek oblasti sveta potrebné takéto napätie. V tomto prípade by sa v zemepisnej oblasti, kde bude prijatá táto stredná hodnota, nemali používať napätia 765 a 1200 kV.

Hodnoty riadku zodpovedajú medzifázovému napätiu.

Hodnoty v zátvorkách nie sú preferované. Tieto hodnoty sa neodporúčajú pri vytváraní nových sietí.

Skupina 2 - 245 (pozri tabuľku 4), 300, 363 kV;

skupina 3 - 363, 420 kV;

Skupina 4 - 420, 525 kV.

Poznámka. Pojmy „oblasť sveta“ a „geografická oblasť“ sa môžu vzťahovať na jednu krajinu, skupinu krajín alebo časť významná krajina, kde je zvolená rovnaká úroveň napätia.

6. ŠTANDARDNÉ NAPÄTIE PRE ZARIADENIA S MEN

MENEJ AKO 120 V AC A MENEJ AKO 750 V AC

PRIAMY PRÚD

Štandardné napätia sú uvedené v tabuľke. 5.

Tabuľka 5

Menovité hodnoty, V
DC napätie	striedavé napätie
preferovaný	dodatočné	preferovaný	dodatočné
-	2,4	-	-
-		-	-
-		-	-
-	4,5	-	-
-		-
	-		-
-	7,5	-	-
-		-	-
	-		-
-		-
	-		-
-		-	-
	-	-
-		-	-
-	-	-
	-		-
	-	-
	-	-	-
-		-	-
-	-	-
	-		-
-		-	-
	-	-	-
-		-	-
	-	-	-
-		-	-

Poznámky: 1. Keďže napätie primárnych a sekundárnych batérií (batérií) je nižšie ako 2,4 V a výber typu použitého článku pre rôzne aplikácie nezávisí od napätia, ale od iných kritérií, tieto napätia nie sú uvedené v stôl. Príslušné technické komisie IEC môžu určiť typy prvkov a zodpovedajúce napätia pre konkrétnu aplikáciu.

2. Ak existujú technické a ekonomické opodstatnenia v špecifických oblastiach použitia, je možné použiť iné napätia okrem tých, ktoré sú uvedené v tabuľke. Napätia používané v CIS sú stanovené normou GOST 21128.

PRÍLOHA 1

Odkaz

PODMIENKY A VYSVETLENIA

Termín	Vysvetlenie
Menovité napätie	Napätie, pre ktoré je sieť alebo zariadenie navrhnuté a s ktorým súvisí ich výkon
Maximálne (najnižšie) sieťové napätie	Najväčšia (najnižšia) hodnota napätia, ktorú možno pozorovať pri normálnej prevádzke siete v ktoromkoľvek bode v nej kedykoľvek. Tento pojem sa nevzťahuje na napätie v prechodových dejoch (napríklad pri spínaní) a krátkodobé zvýšenia (poklesy) napätia.
Najvyššie prevádzkové napätie zariadenia	Najvyššia hodnota napätie, pri ktorom môže zariadenie normálne fungovať neobmedzený čas. Toto napätie sa nastavuje na základe jeho vplyvu na izoláciu a vlastností zariadenia, ktoré od neho závisia. Najvyššie napätie pre zariadenia je maximálna hodnota sietí s najvyšším napätím, v ktorých toto zariadenie môže byť použité.
	Najvyššie napätie je uvedené len pre zariadenia pripojené do sietí s menovitým napätím nad 1000 V. Treba však mať na pamäti, že pri niektorých menovitých napätiach už nie je možné vykonávať normálne prevádzka zariadenia z hľadiska takých charakteristík závislých od napätia, ako sú straty v kondenzátoroch, magnetizačný prúd v transformátoroch atď. V týchto prípadoch by príslušné normy mali stanoviť limity, do ktorých normálna práca zariadení.
	Je zrejmé, že zariadenia určené pre siete s menovitým napätím nepresahujúcim 1000 V je vhodné charakterizovať iba menovité napätie, a to z hľadiska výkonu aj izolácie.
Spotrebiteľský napájací bod	Bod distribučnej siete organizácie zásobovania energiou, z ktorého sa energia dodáva spotrebiteľovi
Spotrebiteľ (elektrina)	Podnik, organizácia, inštitúcia, územne izolovaná dielňa atď., napojená na elektrické siete organizácie zásobovania energiou a využívajúca energiu pomocou energetických prijímačov

Ako viete, stupnica menovitých napätí elektrických sietí nad 1000 V pre striedavý prúd na všeobecné použitie je určená podľa GOST 721-77 a odporúča nasledujúce napätia pre novo navrhnuté siete:

6, 10, 35, 110, 220, 330, 500, 750, 1150 kV.

Pri výbere napätia je potrebné vziať do úvahy existujúce napäťové systémy v európskej časti Ruska 110(150)/330/750 kV a na Urale a Sibíri - 110/220/500/1150 kV.

Predvoľba napätia môže byť vykonaná podľa empirického vzorca G.A. Illarionov:

kde je dĺžka linky, km; je výkon prenášaný obvodom, MW.

Tento vzorec dáva uspokojivé výsledky pre celú škálu menovitých striedavých napätí v rozsahu 35-1150 kV.

Existujú aj iné empirické vzorce na výber menovitého napätia. Rozsah ich aplikácie je obmedzený niektorými podmienkami uvedenými nižšie (tabuľka 2.4).

Tabuľka 2.4

Vzorce na výber menovitého prenosového napätia

Oblasti použitia štandardných menovitých napätí v závislosti od výkonu a prenosovej vzdialenosti sú znázornené na obrázku 2.16 a v tabuľke 2.5.

Tabuľka 2.5

Šírka pásma elektrické prenosové vedenia 110–1150 kV

U nom, kV	F, mm 2	Prirodzený výkon, MW, s vlnovým odporom, Ohm	Maximálny prenášaný výkon na okruh, MW	Maximálna dĺžka prenosu, km
400	300–314	250–275
	70-240		–	–	25-50	50-150
	240-400			–	100-200	150-250
	2×240 – 2×400			–	300-400	200-300
	3×330 – 3×500		–		700-900	800-1200
	5×240 – 5×400	–	–		1800-2200	1200-2000
	8×300 – 8×500	–	–		4000-6000	2500-3000

Dnes majú dva systémy, ktoré sa vyvinuli v Rusku, nominálny krok napätia v každom z nich približne rovný 2 a rozdiel v prenášanom výkone pre susedné napätia 4-6 krát. To vedie k tomu, že pri prenose určitého výkonu bude pri nízkom napätí potrebných niekoľko obvodov a pri vysokom napätí bude vedenie pod zaťažené. V tomto ohľade pri výbere napätia môžete použiť U nom susediace s PUE, ale so zvýšeným polomerom delenia.

Ryža. 2.16. Oblasti použitia elektrických sietí rôznych menovitých napätí. Hranice rovnakej hospodárnosti sú označené: 1 -1150 a 500 kV; 2 - 500 a 220 kV; 3 - 220 a 110 kV; 4 - 110 a 35 kV; 5 - 750 a 330 kV; 6 - 330 a 150 kV; 7 - 150 a 35 kV

Konfigurácia

Pri výbere schém na rozvoj elektrických sietí je možné použiť tieto metódy:

A) rekonštrukcia hlavného prevodu pridaním druhého okruhu, niekedy pri vyššom napätí;

b) vznik nových kruhové čiary;

V) hlboký vstup pri vyššom napätí.

Samozrejme, konečný výber napätia a konfigurácie by mal byť založený na technických a ekonomických výpočtoch.

Výber sekcie

Pri výbere prierezu treba brať do úvahy korónový jav, ktorý určuje minimálny prípustný prierez pre každé menovité napätie.

Maximálny prípustný prierez vedenia na prenos energie závisí od menovitého napätia a je určený racionálnym pomerom spotreby neželezných a železných kovov v konštrukcii vedenia.

Výber úseku sa vykonáva podľa ekonomickej hustoty prúdu alebo ekonomických intervalov. Ekonomická hustota je určená minimálnymi nákladmi na vedenie na prenos energie a závisí od typu vedenia, materiálu drôtu, rozvrhu zaťaženia.

2.8.2. Ekonomické intervaly

Použitie ekonomických intervalov umožňuje vylúčiť z počtu premenných diskrétne úseky a menovité výkony transformátorov. Pomocou ekonomických intervalov je možné reprezentovať náklady iba ako funkciu prenášaného výkonu. Pri voľbe štruktúry výrobných kapacít možno náklady na prenosové vedenia reprezentovať ako . Pri plánovaní rozvoja siete môžete použiť presnejšiu aproximáciu vo formulári alebo , ale všetky majú diskontinuitu na . Aproximácia tvaru môže byť použitá ako spojitá funkcia , za čo v trovách možno znížiť výberom ε.

Pri výbere ekonomických intervalov pre transformátory sa náklady berú do úvahy podľa nasledujúceho vzorca:

kde sú náklady na -tý transformátor; - doba prevádzky transformátora;

- náklady na stratenú energiu, určené nákladmi na základné ES;

sú náklady určené nákladmi na špičkových staniciach.

Zvyčajne, ale často brané .

Zo stavu je určená horná hranica ekonomického intervalu transformátora s menovitým výkonom.

2.8.3. Matematický model plánovania rozvoja siete

Tvorba modelu začína zostavením výpočtovej schémy, ktorá zobrazuje existujúce uzly a vetvy, nové uzly a prípadné ďalšie stopy línií spájajúcich objekty do systému. Tu by sa mali brať do úvahy aj tie línie, ktoré boli nájdené ako výsledok analýzy modelu na výber štruktúry výrobných kapacít. Výpočtová schéma by mala byť primerane nadbytočná a mala by zahŕňať ďalšie riadky, aby sa nezmeškali možné optimálne spojenia.

Pre uzly by sa mali nastaviť predpokladané zaťaženia a kapacity vstupných jednotiek. Výpočtová schéma teda bude mať výpočtové uzly, z ktorých - existujúce; tie. index uzla . Počet pobočiek v výpočtová schéma, z ktorých sú existujúce.

Ako neznáme môžeme brať toky činného výkonu pozdĺž vetiev .

Za objektívnu funkciu považujeme náklady na existujúce vedenia úmerné stratám energie a na nové vedenia stanovené v súlade s prijatými približnými výrazmi pre náklady:

, (2.35)

Kde .

Neznáme toky energie pozdĺž vetiev podliehajú podmienkam rovnováhy výkonu v uzloch, ktoré možno zapísať v maticovej forme:

.

je pravouhlá matica spojení uzol-vetva a jej prvky pre uzol a vetvu s sú označené a môžu mať hodnoty rovné 1, ak vetva opustí uzol; +1, ak je vetva v uzle a 0, ak nie je pripojená k uzlu.

Zostavme bilančnú rovnicu pre uzol (obr. 2.19):

IN všeobecný pohľad rovnovážnu rovnicu pre ľubovoľný -tý uzol možno napísať:

.

Takže problém výberu optimálna schéma siete je nájsť minimum nejakej nelineárnej funkcie podlieha lineárnemu obmedzeniu vo forme rovnosti .

Problém plánovania rozvoja takto formulovanej siete sa redukuje na problém nelineárneho programovania. Tento problém má spravidla jeden extrém. Na jeho vyriešenie možno použiť metódy nelineárneho programovania, o ktorých sme sa zmienili vyššie.

2.8.4. Aplikácia gradientových metód

Ako viete, hlavná rovnica gradientovej metódy:

. (2.36)

Zoberme si príklad, v ktorom je potrebné vybrať sieť na napájanie iba jedného uzla (obr. 2.20). Domnievame sa, že náklady predstavujú kvadratické závislosti. Berieme ako východiskový bod R 0 =(0,R N).

Keď sa berú do úvahy obmedzenia, pohyb na minimum by sa mal vykonávať pozdĺž priemetu gradientu na obmedzovaciu plochu, t.j. pozdĺž vektora V. Vektor V možno získať odstránením z komponentov kolmých na obmedzujúci povrch. Tieto komponenty tvoria gradient obmedzenia. Takže vektor V je určený výrazom

. (2.37)

Na určenie neurčitých faktorov, ktoré tvoria vektor V, používa sa podmienka rovnosti skalárneho súčinu na nulu:

. (2.38)

Z tejto podmienky, ak vezmeme gradient rovný pre lineárne obmedzenie, môžeme nájsť . Naozaj, z transformácie

môžete získať nasledujúci maticový výraz pre faktory

. (2.40)

Zložky vektora multiplikátora λ umožňujú určiť všetky zložky vektora V

,

a použiť ich v postupe gradientovej metódy

.

Je však jednoduchšie nájsť gradientovú projekciu, ak sa výraz (2.40) dosadí do (2.37) a vykoná sa jednoduchá transformácia

Kde P=- matica dizajnu.

Iteračný proces pokračuje, kým nie je splnená podmienka požadovanej presnosti pre všetky komponenty.

Ryža. 2.21

Bloková schéma algoritmu s výberom optimálneho kroku je znázornená na obrázku 2.21. Účel blokov: 1. Vytvorenie výpočtovej schémy. 2. Určenie typu funkcií na výpočet nákladov a ich derivátov pre všetky odvetvia. 3. Vytvorenie incidenčnej matice M. 4. Určenie gradientovej projekčnej matice P. 5. Počiatočná aproximácia prietokov Р=Р0. 6. Výpočet gradientu v bode P. 7. Definícia priemetu V gradient. 8. Kontrola podmienky ukončenia. 9. Organizácia skúšobného kroku Р 1 = Р- Vt0/. 10. Výpočet gradientu a projekcie V 1 na konci kroku. 11. Určenie optimálneho kroku . 12. Pracovný krok. 13. Výstup výsledkov

Príklad 2.3. Určte optimálne toky vo vetvách siete, ktorej návrhová schéma je znázornená na obrázku 2.22.

Iteračný výpočet začína prijatím počiatočnej aproximácie P 0, určenie veľkosti gradientu a jeho premietnutie na obmedzujúcu plochu

Potom sa vykoná skúšobný krok v smere projekcie. t 0 \u003d 0,1 a prietoky sú určené vetvami R 1 na konci tohto kroku gradient a jeho projekcia

Potom môžete určiť krok blízky optimálnemu

a vykonajte pracovný krok z počiatočného bodu P v smere projekcie

Potom sa v súlade s algoritmom vrátime do bloku 6, kde sa opäť vypočíta gradient a jeho projekcia.

Kontrola podmienky v bloku 8 určuje dokončenie iteračného procesu.

Podľa zistených prietokov si môžete zvoliť prierez vedenia na prenos energie.

Rýchla konvergencia procesu sa vysvetľuje kvadratickou povahou účelovej funkcie, ktorá má lineárny gradient a optimálny krok zistený z dvoch bodov vedie k presnému riešeniu.

Nevýhodou metolu je veľký rozmer problému, určený počtom vetiev výpočtovej schémy.

2.8.5. Metóda optimalizácie súradníc

Vo výpočtovej schéme je spravidla minimom počet okruhov, definovaný ako rozdiel medzi počtom vetiev a uzlov. Preto pri optimalizácii ako neznáme je vhodné použiť mocniny obrysu a aplikovať metódu hľadania súradníc. Výhodou tejto metódy je, že pri každom optimalizačnom kroku je cieľová funkcia je vybraná iba jedna premenná, zatiaľ čo ostatné sú pevné. Nájdená hodnota je pevná a potom sa pokračuje v optimalizácii ďalšej premennej atď.

Zvážte obmedzenie rovnováhy. Všetky toky pozdĺž vetiev možno rozdeliť do dvoch zložiek:

,

kde sú toky v strome, ktorého vetvy spájajú všetky uzly s vyrovnávacím bez vytvárania obrysov;

sú toky v akordoch, t.j. vo vetvách, ktoré tvoria obrysy.

Hlavné obmedzenie môže byť reprezentované ako rozdelené do blokových matíc, ako je znázornené na obrázku 2.23.

Toky vo vetvách stromu sú jednoznačne určené tokmi v akordoch, čo vyplýva zo vzťahov získaných na základe operácií s blokovými maticami a uvedených nižšie:

(2.42)

Ako počiatočnú aproximáciu môžeme vziať:

Potom tečie v stromoch:

.

Ako akordy je možné zvoliť rôzne vetvy pôvodnej schémy, ktoré dopĺňajú vybraný strom vytváraním obrysov. Počet kombinácií je určený možným počtom stromov vypočítaným pomocou Trentovho determinantu vytvoreného pre nezávislé uzly:

, (2.43)

kde je počet vetiev spojených s uzlom ; je počet vetiev spájajúcich uzly a .

Príklad 2.4. Určte počet stromov pre schému

Optimalizácia obrysu sa vykonáva podľa nasledujúceho algoritmu.

1) Pripravuje sa výpočtová schéma.

2) Závislosti sú určené na zohľadnenie nákladov v línii schémy návrhu. Na tento účel je možné použiť akékoľvek aproximačné funkcie až po presne nižšiu obálku nákladov v nových linkách.

3) Tetivy sa vyberú a očíslujú, pre ktoré sa vezme počiatočná aproximácia toku a zvážia sa toky vo vetvách stromu.

4) Cyklus je organizovaný akordmi, v ktorých nasledujúce operácie:

– pre aktuálny akord sa zobrazí obrys, ktorý uzatvára;

- podľa prijatého prietoku v tetive sa určujú prietoky vo vetvách okruhu;

– podľa tokov vo vetvách vrstevnice sa uvažujú náklady v každej vetve a celkové náklady vo všetkých vetvách vrstevnice;

- postupnou zmenou hodnoty tokov tetivy v smere zvyšovania alebo klesania, pričom sa určujú nové toky vo vetvách vrstevnice a nové náklady, ktoré sa porovnávajú s predchádzajúcimi, kým sa nenájde minimum.

Preto sa vykonáva optimalizácia. Ak sú náklady vypočítané aproximáciou, potom môžeme uvažovať také toky v tetive, pri ktorých sa v obvode objaví vetva s nulovým výkonom, čo zabezpečuje minimum nákladov. Potom sa aktuálny akord prenesie do tejto vetvy.

5) Po opustení slučky sa nová poloha akordov porovná s predchádzajúcou. Ak sa nezhoduje, vykoná sa ďalší optimalizačný cyklus. Ak dôjde k zhode, výpočet končí. Zvyčajne stačia dva alebo tri cykly.

Príklad 2.5. Vyberte si optimálny plán rozvoj siete 220 kV, ktorý je znázornený na obrázku 2.25-a.

Pre uvažovanú sieť je rozvoj spojený so zvýšením záťaže a pripojením novej rozvodne. Bodkovaná čiara znázorňuje možné trasy elektrických vedení. Obrázok 2.25-b znázorňuje nákladové krivky pre existujúce a nové prenosové vedenia a ich lineárne aproximácie.

Tabuľka obsahuje výrazy na určenie nákladov v každej vetve kalkulačnej schémy s prihliadnutím na dĺžku.

Tabuľka 2.6

Linka	Výdavky
0-1
1-2
2-3
0-3

V schéme dizajnu je iba 1 obrys a ako počiatočnú polohu tetivy vezmeme časť 2-3. Vyberte všetky vetvy obrysu na výpočet nákladov. Iteračný proces je uvedený v tabuľke 2.7:

Tabuľka 2.7

0-1
1-2
2-3
0-3

V počiatočnej polohe akordu náklady dosiahli 812 tisíc rubľov. Presun tetivy do susednej polohy viedol k zmene tokov a zníženiu nákladov. Ďalší pohyb rovnakým smerom už nebol rentabilný.

V dôsledku optimalizácie sa nájde strom zodpovedajúci minimálnym nákladom.

Pre sieť akejkoľvek zložitosti iteračný proces konverguje pomerne rýchlo. V tomto prípade je možné použiť špeciálne rýchle algoritmy používané pre otvorené siete. Sú založené na metóde „mapovania druhej adresy“.

Strom nájdený ako výsledok optimalizácie určuje základ rozvíjajúcej sa siete, ktorú je možné doplniť s prihliadnutím na požiadavky spoľahlivosti a kvality režimu.

Uvažujme o podstate metódy mapovania druhých adries, ktorú možno použiť pri výbere optimálneho stromu pre rozvíjajúcu sa sieť. Uvažujme o otvorenom okruhu (obr. 2.26), podľa ktorého je záťaž dodávaná z energetického centra niekoľkým spotrebiteľom. Pre dané uzlové zaťaženia, ako je prúd, je prúd každej vetvy určený jednoduchým súčtom prúdov tých uzlov, ktoré prechádzajú touto vetvou. Ak je sieťová schéma daná dvojicami uzlov pre každú vetvu striktne v smere od CPU, čo je celkom prirodzené, potom poradové číslo počiatočného uzla vetvy v zozname (pole) koncových uzlov to uľahčí. organizovať prechod z ľubovoľného uzla do CPU, ktorý musí mať špeciálnu cestu na dokončenie cesty.číslo, napríklad záporné. Takto zistené čísla pre každú pobočku sa nazývajú „druhé adresy“.

Tabuľka 2.8

č pp	OSN	UK	TO	OSN2	Prúd odbočky (TV)
	-10			-10	10+4+6+8+5=33
					5+4+8=17

V tabuľke sú uvedené počiatočné údaje a fázy výpočtu prúdov odbočiek. Označenia polí sú tu: UN – uzly začiatku, UC – uzly konca vetiev, TU – prúdy uzlov, TV – prúdy vetiev, UN2 – mapovania druhej adresy.

Pri analýze tabuľky by ste mali venovať pozornosť skutočnosti, že pri správne zadanej konfigurácii siete možno každé číslo uzla v poli CN nájsť v poli UC. Ako už bolo poznamenané, jeho miesto, t.j. poradové číslo v tomto poli sa nazýva druhé mapovanie adries.

Z nájdených adries možno zistiť prúdy vo vetvách, výkonové toky, straty, t.j. na výpočet režimu. Zvážte postup určovania prúdov pozdĺž vetiev. Tu sa najprv všetky prvky poľa TS prepíšu do poľa TV a potom sa prúdy všetkých uzlov, počnúc od posledného, ​​prekryjú súčtom prúdov vetiev, cez ktoré je uzol napájaný z napájania. bod v súlade s druhými adresami.

Rozdelenie toku výkonu sa vypočíta podobným spôsobom, berúc do úvahy straty výkonu a napätia.

Zvážte dva algoritmy používané pri analýze otvorených sietí.

Obrázok 2.27 zobrazuje blokovú schému algoritmu na určenie druhých adries a obrázok 2.28 zobrazuje blokovú schému algoritmu na výpočet distribúcie prúdu.

V algoritme optimalizácie obrysu rozvíjajúcej sa siete sú akordy spojené do samostatného poľa, kde sú vytvorené druhé adresy pre oba uzly otvorenej vetvy. V optimalizačnom cykle je pre každý akord určený výkonový uzol, ktorý funguje ako CPU a obmedzuje pohyb polohy akordu v procese jednorozmernej optimalizácie.

2.8.6. Metóda "vetv a viazaná" (BGM) na výber optimálneho
distribučná sieť

Distribučné siete sú spravidla prevádzkované podľa otvorených okruhov. Základom pre výber novej siete je hľadanie stromu minimálnych nákladov. číslo možné stromy obrovský a určený Trentovým determinantom. Optimálny strom možno zistiť výpočtom nákladov na každý strom z celého súboru možných stromov. Ale takýto prehľad všetkých kombinácií nie je reálny ani pri moderných počítačoch.

Podstatou metódy vetvenia a viazania je rozdelenie celej množiny možných plánov do podmnožín, po čom nasleduje zjednodušené posúdenie efektívnosti každej a vyradenie (s vylúčením z ďalšej analýzy) neperspektívnych podmnožín. V skutočnosti ide o kombinatorickú metódu, ale s účelovým vymenovaním možností. Metóda sa prvýkrát objavila v roku 1960 na vyriešenie problému lineárneho celočíselného programovania, ale zostala nepovšimnutá a až v roku 1963 bola efektívne použitá na vyriešenie problému obchodného cestujúceho, ktorý musí obísť všetky obchodné miesta po najkratšej ceste. Podobný problém riešia aj orientační bežci.

Pôvodná množina a všetky aktuálne sú rozdelené na nepretínajúce sa podmnožiny, kde číslo partície je poradové číslo podmnožiny v štádiu partície (obr. 2.29).

Pre pôvodný súbor je neznámy plán s minimálne náklady

, (2.44)

kde je presná spodná hranica nákladov, ktorá nie je známa;

je presná hranica nižšej ceny, ktorá existuje aj pre .

Domnievame sa, že pre túto podmnožinu existuje možnosť pomerne jednoduchej definície nejakého odhadu externých nákladov, pre ktorý je podmienka splnená. Tento odhad možno použiť na identifikáciu „drahých“ podmnožín, ktoré možno vylúčiť z ďalšieho delenia. Zvažujeme aj zlepšenie spoľahlivosti v konkurenčných podskupinách interné hodnotenia, pre ktoré . Externé a interné hodnotenia sú znázornené na obrázku 2.30.

Potenciálne podskupiny sú rozdelené podobne. Proces vetvenia pokračuje, kým v podmnožine nezostane niekoľko možností (2÷4) alebo vonkajšie a vnútorné odhady = zhoda.

Zvážte aplikáciu myšlienky vetvovej a viazanej metódy na problém nájdenia novej distribučnej siete s lineárnou aproximáciou nákladov v odvetví kalkulačnej schémy

H Menovité napätie prenosového vedenia výrazne ovplyvňuje jeho technickú a ekonomickú výkonnosť. S vysokým menovitým napätím je možný prenos veľká sila na veľké vzdialenosti a s menšími stratami. Prenosová kapacita prenosu výkonu pri prechode na ďalší stupeň menovitého napätia sa niekoľkonásobne zvyšuje. Zároveň so zvýšením menovitého napätia výrazne narastajú kapitálové investície do zariadení a výstavby elektrických prenosových vedení.

Menovité napätie elektrických sietí v Rusku stanovuje GOST 21128 – 83 (tabuľka 1).

Tabuľka 1

Menovité medzifázové napätia, kV,

pre napätie nad 1000 V podľa GOST 721–77 (ST SEV 779–77)

Siete a prijímače	Generátory a synchrónne kompenzátory	Transformátory a autotransformátory	Maximálne prevádzkové napätie
bez prepínača	s prepínačom kohútikov
primárne vinutia	sekundárne vinutia	primárne vinutia	sekundárne vinutia
(3) *	(3,15) *	(3) a (3.15) **	(3.15) a (3.3)	–	(3,15)	(3,6)
	6,3	6 a 6.3**	6.3 a 6.6	6 a 6.3**	6.3 a 6.6	7,2
	10,5	10 a 10,5 **	10,5 a 11,0	10 a 10,5 **	10,5 a 11,0	12,0
	21,0		22,0	20 a 21,0 **	22,0	24,0
	–		38,5	35 a 36,75	38,5	40,5
	–	–		110 a 115	115 a 121
(150) *	–	–	(165)	(158)	(158)	(172)
	–	–		220 a 230	230 a 242
	–
	–				–
	–				–
	–	–	–		–

* Menovité napätia uvedené v zátvorkách sa neodporúčajú pre novo navrhnuté siete.

** Pre transformátory a autotransformátory pripojené priamo na napäťové zbernice generátora nabíjacie stanice alebo na výstupy generátora.

Ekonomicky realizovateľné menovité napätie prenosového vedenia závisí od mnohých faktorov, z ktorých najdôležitejšie sú prenášané aktívny výkon a vzdialenosť. Referenčná literatúra poskytuje oblasti použitia elektrických sietí rôznych menovitých napätí, vybudovaných na základe kritéria, ktoré je v trhovej ekonomike nevhodné. Výber možnosti elektrickej siete s jedným alebo druhým menovitým napätím by sa preto mal robiť na základe iných kritérií, napríklad kritéria úplných nákladov (pozri odsek 2.4). Približné hodnoty menovitých napätí je však možné získať aj pomocou starých metód (napríklad pomocou empirických vzorcov a tabuliek, ktoré zohľadňujú maximálnu prenosovú vzdialenosť a priepustnosť vedení rôznych menovitých napätí).

Na určenie napätia sa najčastejšie používajú nasledujúce dva empirické vzorce. U:

Alebo

, (1)

Kde R- prenášaný výkon, MW; l- dĺžka trate, km.

Výsledné napätia sa používajú na výber štandardného menovitého napätia a vôbec nie je potrebné voliť vždy väčšie napätie, ako je napätie získané z týchto vzorcov. Ak je rozdiel v celkových nákladoch porovnávaných možností elektrickej siete menší ako 5 %, treba uprednostniť možnosť použitia vyššieho napätia. Priepustnosť a prenosový rozsah vedení 35–1150 kV, berúc do úvahy najčastejšie používané prierezy vodičov a skutočné stredná dĺžka VL sú uvedené v tabuľke. 2.

Tabuľka 2

Šírka pásma a prenosový rozsah liniek 35–1150 kV

Sieťové napätie, kV	Prierez drôtu, mm 2	Prenesený výkon, MW	Dĺžka vedenia prenosu energie, km
prirodzené	pri prúdovej hustote 1,1 A / mm 2 *	limit (pri účinnosti = 0,9)	stredné (medzi dvoma susednými rozvodňami)
	70-150		4-10
	70-240		13-45
	150-300		13-45
	240-400		90-150
	2'240-2'400		270-450
	3'300-3'400		620-820
	3'300-3'500		770-1300
	5'300-5'400		1500-2000
	8'300-8'500		4000-6000		–

* Pre vonkajšie vedenia 750–1150 kV 0,85 A / mm 2.

Varianty navrhovanej elektrickej siete alebo jej jednotlivých úsekov môžu mať rôzne menovité napätia. Zvyčajne sa najprv zisťujú napätia hlavy, viac zaťažených úsekov. Úseky kruhovej siete sa spravidla musia vykonávať pre jedno menovité napätie.

Napätia 6 a 10 kV sú určené pre distribučných sietí v mestách, vidiek a v priemyselných závodoch. Prevláda napätie 10 kV, siete 6 kV sa používajú pri výraznom zaťažení elektromotorov s menovitým napätím 6 kV v podnikoch. Použitie napätia 3 a 20 kV pre novonavrhované siete sa neodporúča.

Napätie 35 kV sa používa na vytvorenie 6 a 10 kV energetických centier hlavne vo vidieckych oblastiach. V Rusku ( bývalý ZSSR) sa rozšírili dva napäťové systémy elektrických sietí (110 kV a vyššie): 110–220–500 a 110 (150)–330–750 kV. Prvý systém sa používa vo väčšine IPS, druhý po rozdelení ZSSR zostal len v IPS Severozápad (v IPS Stred a IPS Severného Kaukazu s hlavným systémom 110– Obmedzený rozvod majú aj siete 220–500 kV, 330 kV).

Napätie 110 kV je najrozšírenejšie pre distribučné siete vo všetkých UES, bez ohľadu na akceptovanú napäťovú sústavu. Siete 150 kV plnia rovnaké funkcie ako siete 110 kV, ale sú dostupné len v energetickej sústave Kola a nepoužívajú sa pre novonavrhované siete. Napätie 220 kV sa používa na vytvorenie energetických centier pre 110 kV sieť. S rozvojom siete 500 kV získali siete 220 kV najmä distribučné funkcie. Napätie 330 kV sa využíva pre chrbticovú sieť energetických sústav a vytváranie energetických centier pre 110 kV siete. Chrbticové siete sa vykonávajú pri napätí 500 alebo 750 kV v závislosti od akceptovaného napäťového systému. Pre UES, kde sa používa napäťová sústava 110–220–500 kV, sa ako ďalší krok berie napätie 1150 kV.

Príklad 2

Pre možnosti rozvoja siete vybrané v príklade 1 b, V A e(obr. 1) vyberte menovité napätia sekcií siete. Hodnoty aktívnych záťaží v potravinových bodoch: R 1 = 40 MW, R 2 = 30 MW a R 3 = 25 MW.

Riešenie. Všetky zvažované možnosti sú charakterizované prítomnosťou hlavnej časti siete CP - 1. Tok energie v tejto časti siete (bez zohľadnenia strát výkonu v ostatných) sa rovná súčtu záťaže všetkých troch pohonných jednotiek, t.j. R CPU - 1 = R 1 + R 2 + R 3 = 95 MW. Podľa výrazov (1) získame napätia pre tento úsek siete resp

a v súlade s odporúčanou stupnicou napätia (tabuľka 1) je možné použiť menovité napätie 110 alebo 220 kV. Aktuálne núdzový režim pre túto časť siete U n = 110 kV sa rovná

A, o U n = 220 kV - 268 kA. Pre obe napäťové triedy môžete použiť drôtovú značku AC-240/32 v sieti 110 kV pre prípustný ohrev, v sieti 220 kV - podľa korónových podmienok. Zvážte zostávajúce časti navrhovanej siete.

Sekcia 1 - 2 je typická pre všetky možnosti rozvoja siete b, V A e(obr. 1) a líši sa v nich len úrovňou toku výkonu cez ňu. Pre možnosť b napätia podľa výrazov (1) sú v tomto poradí rovné U 1 - 2 = 79,18 a U 1 - 2 = 96,08 kV, pre možnosti V A EÚ 1 - 2 = 92,14 a U 1 - 2 = 119,13 kV.

Sekcia 1 - 3 je typická pre dve možnosti rozvoja siete - b A e. Pre možnosť b napätia pre tento úsek v súlade s výrazom (1) sú v tomto poradí rovné U 1 - 3 = 80 a U 1 - 3 = 91,29 kV, možnosť e–U 1 - 3 = 97,43 a U 1 - 3 = 123,61 kV.

Plocha 2 - 3 je typická pre opcie V A e. Napätia pre túto sekciu sú rovnaké U 2 - 3 = 73,7 a U 2 - 3 = 92,59 kV.

Napätie do 1000V

Elektrické siete s napätím do 1000 V slúžia na rozvod elektriny z trafostanice k energetickým spotrebiteľom. Pozostávajú z napájacích vedení, rozvodov a odbočiek.

Prívodná linka je určený na prenos elektriny z rozvádzača s napätím do 1000 V do distribučného miesta, hlavného vedenia alebo samostatného energetického prijímača.

Diaľnica je určený na prenos elektriny do niekoľkých distribučných miest alebo energetických prijímačov, ktoré sú k nej pripojené na rôznych miestach.

Pobočka odchádza z hlavného do energetického prijímača alebo z distribučného bodu do jedného alebo viacerých malých energetických prijímačov zahrnutých v linke.

Schéma radiálnej siete. Schéma chrbticovej siete

1 - rozvodňa, 2 - distribučný bod, 3 - prijímač energie.

Frekvencia prehliadok elektrických sietí s napätím do 1000 V je stanovená miestnymi predpismi v závislosti od prevádzkových podmienok, najmenej však raz za tri mesiace. Meranie prúdových zaťažení, teploty elektrických sietí, izolačné skúšky sa zvyčajne kombinujú s obratovými skúškami rozvádzača, ku ktorému sú elektrické siete pripojené. Pri kontrole dielenských sietí Osobitná pozornosť platiť za prestávky, zvýšené priehyby drôtov alebo káblov, šmuhy tmelu na káblových lievikoch atď. Pomocou kefy na vlasy sa drôty a káble, ako aj vonkajšie povrchy rúrok s elektrickými rozvodmi a rozvodných skriniek očistia od prachu a nečistôt .

Skontrolujte, či je uzemňovací vodič v dobrom kontakte s uzemňovacou slučkou alebo uzemňovacou konštrukciou; odpojiteľné spoje demontované, vyčistené na kovový lesk, zmontované a utiahnuté.

Drôty a káble sú kontrolované, poškodené miesta izolácie sú obnovené navinutím HB pásky alebo PVC pásky. Odmerajte izolačný odpor 1000 V meggerom, ak je menší ako 0,5 mΩ, potom sa časti vodičov s nízkym izolačným odporom vymenia za nové.

Otvorte kryty rozvodnej skrinky. Ak je vo vnútri skrinky vlhkosť a prach, na kontaktoch a vodičoch skontrolujte stav tesnení krytu skrinky na vstupoch do skrinky. Tesnenia, ktoré stratili pružnosť a nezabezpečujú tesnosť škatúľ, sa vymenia. Spoje so stopami oxidácie alebo tavenia sa rozoberú, vyčistia, premažú technickou vazelínou a pozbierajú.

Kontrolujú priehyb, ktorý by pri káblových a strunových rozvodoch nemal byť väčší ako 100 - 150 mm pri rozpätí 6 m a najviac 200 - 250 mm pri rozpätí 12 m. V prípade potreby sa úseky s veľkou priehybovou šípkou pretiahnu. Napnutie oceľových lán sa vykonáva na minimálny možný priehyb. V tomto prípade by sila ťahu nemala presiahnuť 75 % sily pri pretrhnutí povolenej pre danú časť kábla.

V závislosti od spôsobu kladenia sa podmienky chladenia drôtov menia. To vedie k potrebe upraviť prípustné prúdové zaťaženia.

Dlhodobé prípustné prúdové zaťaženie drôtov s gumovou a PVC izoláciou sa určuje z podmienok ohrevu vodičov na teplotu; Zaťaženie vodičov uložených v škatuliach, ako aj v podnosoch, sa berie ako na vodiče uložené v potrubiach.

Pri výpočte elektrických sietí s napätím do 1000 V sa prierez vodičov volí podľa dlhodobého prípustného prúdového zaťaženia a sieť sa kontroluje na prípustnú odchýlku napätia.

Na zjednodušenie týchto výpočtov môžete použiť nomografickú metódu na určenie prierezu elektrických vedení podľa podmienok ohrevu a odchýlky napätia. Metóda umožňuje vybrať úseky pre vnútorné rozvody budov.

Nomogramy na určenie prierezu káblových vedení sú uvedené nižšie.

Nomogram na určenie prierezu vodičov káblových vedení s napätím do 1000 V.

1 - =1; 2 – =0,95; 3 – =0,9; 4 – =0,85;

5 – =0,8; 6 – =0,75; 7 – =0,7.

I - 10 %; II - 5 %; III - 2,5 %.

Na pravej strane nomogramu sú známe hodnoty výkonu R a účinník v rozsahu od 0,7 do 1 určujú prúd vo vedení ja. Táto časť nomogramu je lineárna a implementuje výraz

Kde R - vypočítaný výkon aktívneho zaťaženia, kW; - menovité napätie siete.

Prierez elektrického vedenia, ktorý spĺňa podmienky vykurovania, sa volí s prihliadnutím na požiadavky PUE.

kde - dlho prípustný prúd zaťaženie. Keďže dlhodobo prípustný prúd pre káblové vedenia závisí od izolačného materiálu a spôsobu kladenia, nomogram ukazuje

štyri váhy štandardný rozsahúseky fázových vodičov.

Na ľavej strane nomogramu podľa momentu zaťaženia

Autor: tolerancie napätie a známy účinník sa určí prierez vodičov elektrického vedenia, ktorý vyhovuje špecifikovanej úrovni napätia. Na vytvorenie závislostí na nomograme sa používa výraz

Kde r,x- aktívne a indukčné zložky odporu vedenia.

Tieto závislosti sú kombinované do rodiny kriviek pre tri hodnoty tolerancie napätia.

Prvá hodnota 2,5% je prípustný úbytok napätia najvzdialenejších svietidiel pre vnútorné pracovné osvetlenie priemyselných podnikov a verejných budov.

Druhá hodnota 5% je rovnaká, na svorkách elektromotorov.

Tretia hodnota 10 % je rovnaká, v post-núdzových režimoch.

Kontrola sekcie káblové vedenie podľa prípustnej odchýlky napätia pre všetky typy káblových sietí sa vyrába na stupnici pre káble s plastovou izoláciou pri uložení do zeme.