Tokovni merilni transformator

V sodobnem električne inštalacije napetost doseže 750 kV in več, tokovi pa se merijo v desetinah kiloamperov ali več. Za njihovo neposredno merjenje bi bili potrebni zelo zajetni in dragi električni merilni instrumenti. V nekaterih primerih bi bile takšne meritve popolnoma nemogoče. Poleg tega bi bilo servisno osebje pri servisiranju naprav, ki so neposredno priključene na visokonapetostno omrežje, izpostavljeno velika nevarnost električni udar. Uporaba merilnih tokovnih transformatorjev širi merilne meje običajnih električnih merilni instrumenti in jih hkrati izolira od visokonapetostnih tokokrogov.

Merilni tokovni transformatorji se uporabljajo za priključitev ampermetrov, voltmetrov, vatmetrov, relejnih zaščitnih in elektro avtomatskih naprav, merilnikov za evidentiranje proizvodnje in porabe. električna energija. Od njihovega dela je odvisna natančnost merjenja in merjenja električne energije električni parametri, pravilnost in zanesljivost relejne zaščite.

Tokovno transformatorsko vezje

Na diagramu:

Primarno navitje L1-L2
I1-I2 sekundarno navitje
I 1 - linijski tok;
I 2 - tok, ki teče v sekundarnem navitju;

Glavni elementi merilnega tokovnega transformatorja, ki sodelujejo pri pretvorbi toka, so primarni in sekundarni navitji, naviti na isto magnetno jedro. Primarno navitje merilnega tokovnega transformatorja je vezano zaporedno (v prerezu visokonapetostnega tokovnega vodnika). Na sekundarno navitje so priključeni merilni instrumenti (ampermeter, tokovno navitje števca) ali releji. Med delovanjem merilnega tokovnega transformatorja je sekundarno navitje vedno v kratkem stiku z obremenitvijo.

Primarno navitje skupaj z visokonapetostnim vezjem se imenuje primarno vezje, zunanje vezje, ki sprejema podatke o meritvah iz sekundarnega navitja instrumentnega tokovnega transformatorja (tj. obremenitev in povezovalne žice), pa se imenuje sekundarno vezje. Tokokrog, ki ga tvorita sekundarno navitje in sekundarni tokokrog, povezan z njim, se imenuje sekundarna tokovna veja.

Med primarnim in sekundarnim navitjem merilnega tokovnega transformatorja ni električne povezave. Med seboj sta izolirana pri polni delovni napetosti. To omogoča neposredno priključitev merilnih instrumentov ali relejev na sekundarno navitje in s tem eliminacijo vpliva visoke napetosti na primarno navitje na vzdrževalno osebje, saj sta obe navitji naloženi na isto magnetno vezje, sta magnetno sklopljena.

Glavni parametri in značilnosti merilnega tokovnega transformatorja

Merilni tokovni transformator TNSh

Tehnični podatki:

Nazivna napetost 0,66 kV
Nazivni sekundarni tok 5A
Nazivni primarni tok 15000A, 25000A

Nazivna napetost- efektivna vrednost omrežna napetost, pri kateri naj bi merilni tokovni transformator deloval, navedeno v podatkovnem listu merilnega tokovnega transformatorja. Za domače merilne tokovne transformatorje je sprejeta naslednja lestvica nazivne napetosti:;

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

kV Nazivni primarni tok jaz 1n - navedeno v tabeli nazivnih vrednosti merilnega tokovnega transformatorja, ki poteka skozi primarno navitje, v katerem je zagotovljeno neprekinjeno delovanje merilnega tokovnega transformatorja.:

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.

Za domače merilne tokovne transformatorje je sprejeta naslednja lestvica nazivnih primarnih tokov, A Pri merilnih tokovnih transformatorjih, namenjenih za dokončanje turbo in vodikovih generatorjev, so vrednosti nazivni tokčez

10.000 A 15; 30; 75; 150; 300; 600; 750; 1200; 1500; 3000 se lahko razlikujejo od vrednosti, navedenih v tej lestvici. Instrumentalni tokovni transformatorji, izdelani za nazivni primarni tok in 6000 A, je treba dovoliti neomejeno 16; 32; 80; 160; 320; 630; 800; 1250; 1600; 3200 se lahko razlikujejo od vrednosti, navedenih v tej lestvici. dolgo časa največji obratovalni primarni tok, enak oz

6300 A . V drugih primerih je največji primarni tok enak nazivnemu primarnemu toku. Nazivni sekundarni tok jaz 2n 1 - navedeno v podatkovnem listu merilnega transformatorja trenutni tok ki poteka skozi sekundarno navitje. Predpostavlja se, da je nazivni sekundarni tok oz 5 A , in trenutni 1 A 2 - navedeno v podatkovnem listu merilnega transformatorja dovoljeno samo za merilne tokovne transformatorje z nazivnim primarnim tokom do

4000 A. Po dogovoru z naročnikom je možna izdelava merilnih tokovnih transformatorjev z nazivnim sekundarnim tokom 2,5 A Transformacijsko razmerje merilnega tokovnega transformatorja

Pri izračunih merilnih tokovnih transformatorjev se uporabljata dve količini: dejansko transformacijsko razmerje n in nazivno razmerje transformacije n n. Dejansko razmerje transformacije n se razume kot razmerje med dejanskim primarnim tokom in dejanskim sekundarnim tokom. Nazivno transformacijsko razmerje nn se razume kot razmerje med nazivnim primarnim tokom in nazivnim sekundarnim tokom.

Odpornost merilnega tokovnega transformatorja na mehanske in toplotne vplive označen z elektrodinamičnim uporovnim tokom in toplotnim uporovnim tokom.

Vrednosti nazivne napetosti na sponkah električno povezanih izdelkov, vključno z električni stroji, določen z GOST 23366-78. Zahteve tega GOST ne veljajo za tokokroge, zaprte znotraj električnih strojev; na tokokrogih, za katere niso značilne fiksne vrednosti napetosti, na primer na notranjih močnostnih tokokrogih električnih pogonov s krmiljenjem hitrosti motorja in na tokokrogih kompenzacijskih naprav reaktivna moč, zaščita, krmiljenje, meritve, na elektrodah celic in baterij. Številke GOST (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)

Standardi za posebne skupine in vrste izdelkov, ki vsebujejo napetostna območja, vključno z GOST 21128-83, GOST 721-77, ki določajo nazivne napetosti za sisteme oskrbe z električno energijo, omrežja virov, pretvornike in sprejemnike električne energije, so omejevalni glede na GOST 23366. -78 in z njim tvorijo enoten niz standardov.

GOST 23366-78 določa naslednje nazivne vrednosti napetosti za izdelke - porabnike, vire in pretvornike električne energije.

Nazivne napetosti porabnikov:

glavna vrsta napetosti stalna in AC, V: 0,6; 1,2; 2,4; 6; 9; 12; 27; 40; 60; 110; 220; 380; 660; 1140; 3000; 6000; 10000; 20000; 35000;

območje pomožne napetosti izmeničnega toka, V:

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

serija pomožne napetosti DC, 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.

Nazivne napetosti AC virov električne energije in pretvornikov, 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.

Nazivne napetosti virov in pretvornikov enosmerne električne energije, V:

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

Za vire napajanja avtomobilske in traktorske opreme standard dovoljuje uporabo nazivnih napetosti 7V in 14V AC ter 7V, 14V, 28V DC, kot tudi 36V AC s frekvenco 400 in 1000 Hz in 57V DC za vire napajanja. letalo.

Za kratke napajalne vode standard dovoljuje, da je nazivna napetost virov in pretvornikov enaka napetosti sprejemnikov.

Nominalne vrednosti in dovoljena odstopanja frekvence napajalnih sistemov, virov, pretvornikov in neposredno povezanih sprejemnikov električne energije, ki delujejo v ustaljenem stanju pri fiksnih frekvencah v območju od 0,1 do 10000 Hz, določa GOST 6697-83. Navedeni GOST določa naslednje glavne serije nazivnih frekvenc virov električne energije, Hz:

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

Za pretvornike in sprejemnike električne energije so nazivne frekvence Hz izbrane iz območja 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 10; 12,5; 16|; 50; 400; 1000; 2000; 4000; 10000.

Za številne specialne pogone in njihove vire napajanja, zlasti za centrifuge, separatorje, lesnoobdelovalne stroje, električna orodja, električna vretena brez zobnikov, elektrotermično opremo, standard dovoljuje uporabo dodatnih frekvenc, Hz, iz območja 100, 150, 200 , 250, 300, 500, 600 , 800, 1200, 1600, 2400, 8000.

Za letalsko opremo, letala in opremo za njihovo vzdrževanje je dovoljena frekvenca 6000 Hz.

Dovoljena odstopanja frekvence, % nazivne frekvence, so izbrana v območju 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 in so določeni v standardih za posebne vrste virov, pretvornikov ali napajalnih sistemov.

Za omrežja splošni namen standarde kakovosti za električno energijo na njenih sprejemnikih določa GOST 13109-67. Standard določa naslednje kazalnike kakovosti električne energije:

• ko ga napaja električna omrežja enofazni tok- odstopanje frekvence, odstopanje napetosti, območje nihanja frekvence, območje sprememb napetosti, napetostni nesinusni koeficient;
• pri napajanju iz trifaznih električnih omrežij - odstopanje frekvence, odstopanje napetosti, območje nihanja frekvence, območje spremembe napetosti, koeficient nesinusoidalnosti, napetostna asimetrija in koeficienti neuravnoteženosti;
• pri napajanju iz enosmernega električnega omrežja - odstopanje napetosti, območje nihanja napetosti, koeficient valovanja napetosti.

MEDDRŽAVNI STANDARD "STANDARDNE NAPETOSTI"

Standardne napetosti

Datum uvedbe 01.01.93

INFORMACIJSKI PODATKI

1. PRIPRAVIL IN PREDSTAVIL Tehnični odbor za standardizacijo TC 117 “Oskrba z energijo”

2. ODOBRENA IN ZAČELA VELJAVITI z Resolucijo državnega standarda št. 265 z dne 26. marca 1992

3. Ta standard je bil pripravljen z uporabo metode neposredna uporaba mednarodni standard IEC 38-83 "Standardne napetosti, ki jih priporoča IEC" z dodatne zahteve, ki odraža potrebe nacionalno gospodarstvo

4. PRVIČ PREDSTAVLJENO

5. REFERENČNI REGULATIVNI IN TEHNIČNI DOKUMENTI

6. REPUBLIKACIJA. maj 2004

Ta standard se uporablja za:

Sistemi za prenos električne energije, distribucijska omrežja in sistemi za napajanje porabnikov izmeničnega toka, ki uporabljajo standardne frekvence 50 ali 60 Hz pri nazivni napetosti nad 100 V, kot tudi oprema, ki deluje v teh sistemih;

AC in DC vlečna omrežja;

Oprema za enosmerni tok z nazivno napetostjo pod 750 V in oprema za izmenični tok z nazivno napetostjo pod 120 V in frekvenco (običajno, a ne omejeno na) 50 ali 60 Hz. Takšna oprema vključuje primarne ali sekundarne baterije, druge vire napajanja z izmeničnim ali enosmernim tokom, električno opremo (vključno z industrijskimi inštalacijami in telekomunikacijami), različne električne naprave in naprave.

Standard ne velja za napetosti merilnih tokokrogov, sistemov za prenos signalov, kot tudi za napetosti posameznih komponent in elementov, vključenih v električno opremo.

Izmenične napetosti, navedene v tem standardu, so efektivne vrednosti.

Ta standard se uporablja v povezavi z GOST 721, GOST 21128, GOST 23366 in GOST 6962.

Izrazi, uporabljeni v standardu, in njihova pojasnila so podani v dodatku.

Zahteve, ki odražajo potrebe nacionalnega gospodarstva, so označene s krepkim tiskom.

1. STANDARDNE NAPETOSTI AC OMREŽIJ IN OPREME

TOK V OBMOČJU OD 100 DO VKLJUČNO 1000 V

Standardne napetosti v navedenem območju so podane v tabeli. 1. Nanašajo se na trifazna štirižična in enofazna trižična omrežja, vključno z enofaznimi vejami iz njih.

Tabela 1

* Nazivne napetosti obstoječih omrežij 220/380 in 240/415 V je treba spraviti na priporočeno vrednost 230/400 V. Do leta 2003 morajo organizacije za oskrbo z električno energijo v državah z omrežjem 220/380 V kot prvi korak zagotoviti napetosti na vrednost 230/400 V (%).

Organizacije za oskrbo z električno energijo v državah z omrežjem 240/415 V morajo tudi to napetost prilagoditi na 230/400 V (%). Po letu 2003 je treba doseči obseg 230/400 V ± 10 %. Nato se bo obravnavalo vprašanje znižanja omejitev. Vse te zahteve veljajo tudi za napetost 380/660 V. Zmanjšati jo je treba na priporočeno vrednost 400/690 V.

**Ne uporabljajte v povezavi z vrednostmi 230/400 in 400/690 V.

V tabeli 1 za trifazna trižična ali štirižična omrežja števec ustreza napetosti med fazo in ničlo, imenovalec ustreza napetosti med fazami. Če je navedena ena vrednost, ustreza medfazni napetosti trižilnega omrežja.

Pri enofaznih trižičnih omrežjih števec ustreza napetosti med fazo in ničlo, imenovalec napetosti med linijami.

Napetosti nad 230/400 V se uporabljajo predvsem v težki industriji in v velike zgradbe v komercialne namene.

2. STANDARDNE NAPETOST NAPAJALNIH SISTEMOV

ELEKTRICIRANI TRANSPORT NA KONTAKT

OMREŽJA ENOSMERNEGA IN IZMENIČNEGA TOKA

Standardne napetosti so podane v tabeli. 2.

Tabela 2

Vrsta nadzemne napetosti	Napetost, V	Nazivna frekvenca v omrežju izmeničnega toka, Hz
	najmanj	nominalno	maksimum
Trajna	(400)*	(600)	(720)
		3600**
Spremenljivka	(4750)	(6250)	(6900)	50 ali 60
				50 ali 60

* Zlasti pri enofaznih izmeničnih sistemih je treba nazivno napetost 6250 V uporabljati le, če lokalni pogoji ne dovoljujejo uporabe nazivne napetosti 25000 V.

Vrednosti napetosti, navedene v tabeli, sta sprejela Mednarodni odbor za električno vlečno opremo in tehnični odbor IEC 9 "Električna vlečna oprema".

** V nekaterih evropskih državah ta napetost doseže 4000 V. Električna oprema vozila udeleženci v mednarodnem prometu s temi državami morajo vzdrževati to največjo vrednost za kratka obdobja do 5 minut.

3. STANDARDNE NAPETOSTI AC OMREŽIJ IN OPREME

TOK V OBMOČJU NAD 1 DO VKLJUČNO 35 kV

Standardne napetosti so podane v tabeli. 3.

Serija 1 - napetosti s frekvenco 50 Hz, serija 2 - napetosti s frekvenco 60 Hz. V eni državi je priporočljiva uporaba samo ene napetostne serije.

Vrednosti, navedene v tabeli, ustrezajo medfaznim napetostim.

Vrednosti v oklepajih niso prednostne. Te vrednosti niso priporočljive pri ustvarjanju novih omrežij.

Tabela 3

1. epizoda	Epizoda 2
		Najvišja napetost za opremo, kV	Nazivna omrežna napetost, 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***	-	-

* Ta napetost se ne sme uporabljati v električnih omrežjih za splošno uporabo.

** Te napetosti običajno ustrezajo štirižilnim omrežjem, ostalo - trižičnim omrežjem.

*** Upoštevana so vprašanja poenotenja teh vrednot.

V omrežju serije 1 se najvišja in najnižja napetost ne smeta razlikovati za več kot ±10 % od nazivne omrežne napetosti.

V omrežju serije 2 se največja napetost ne sme razlikovati za več kot plus 5%, najmanjša pa za več kot minus 10% od nazivne omrežne napetosti.

4. STANDARDNE NAPETOSTI AC OMREŽIJ IN OPREME

TOK V OBMOČJU NAD 35 DO VKLJUČNO 230 kV

Standardne napetosti so prikazane v tabeli. 4. V eni državi je priporočljiva uporaba samo enega od navedenih v tabeli. 4 serije in samo ena napetost iz naslednjih skupin:

Skupina 1 - 123 ... 145 kV;

Skupina 2 - 245, 300 (glej oddelek 5), 363 kV (glej oddelek 5).

Vrednosti v oklepajih niso prednostne. Te vrednosti niso priporočljive pri ustvarjanju novih omrežij. Vrednosti, navedene v tabeli. 4, ustreza medfazni napetosti.

Tabela 4

V kilovoltih

5. STANDARDNE NAPETOST TRIFAZNIH IZMENIČNIH OMREŽIJ

Z NAJVIŠJO NAPETOSTJO OPREME NAD 245 kV

Najvišja delovna napetost opreme je izbrana iz naslednjega območja: (300), (363), 420, 525*, 765**, 1200*** kV.

_________________

*Uporablja se tudi napetost 550 kV.

**Napetosti med 765 in 800 kV se lahko uporabljajo pod pogojem, da so preskusne vrednosti za opremo enake tistim, ki jih določa IEC za 765 kV.

*** Vmesna vrednost med 765 in 1200 kV, ki se razlikuje od teh dveh vrednosti, bo dodatno vključena, če je taka napetost potrebna na katerem koli območju sveta. V tem primeru se na geografskem območju, kjer je sprejeta ta vmesna vrednost, ne bi smele uporabljati napetosti 765 in 1200 kV.

Vrednosti serije ustrezajo medfazni napetosti.

Vrednosti v oklepajih niso prednostne. Te vrednosti niso priporočljive pri ustvarjanju novih omrežij.

Skupina 2 - 245 (glej tabelo 4), 300, 363 kV;

Skupina 3 - 363, 420 kV;

Skupina 4 - 420, 525 kV.

Opomba. Izraza "svetovna regija" in "geografsko območje" se lahko nanašata na eno državo, skupino držav ali del velika država, kjer je izbran enak nivo napetosti.

6. STANDARDNE NAPETOSTI ZA OPREMO Z NAZIV

NAPETOST MANJ KOT 120 VAC IN MANJ KOT 750 VAC

DC

Standardne napetosti so podane v tabeli. 5.

Tabela 5

Nominalne vrednosti, V
enosmerna napetost	AC napetost
prednostno	dodatno	prednostno	dodatno
-	2,4	-	-
-		-	-
-		-	-
-	4,5	-	-
-		-
	-		-
-	7,5	-	-
-		-	-
	-		-
-		-
	-		-
-		-	-
	-	-
-		-	-
-	-	-
	-		-
	-	-
	-	-	-
-		-	-
-	-	-
	-		-
-		-	-
	-	-	-
-		-	-
	-	-	-
-		-	-

Opombe: 1. Ker je napetost primarnih in sekundarnih baterij (baterij) pod 2,4 V in je izbira vrste uporabljenega elementa za različne aplikacije odvisna od kriterijev, ki niso napetost, te napetosti niso navedene v tabeli. Ustrezni tehnični odbori IEC lahko določijo tipe elementov in ustrezne napetosti za določeno uporabo.

2. Če obstajajo tehnične in ekonomske utemeljitve na določenih področjih uporabe, je možna uporaba drugih napetosti poleg tistih, ki so navedene v tabeli. Napetosti, ki se uporabljajo v CIS, določa GOST 21128.

PRILOGA 1

Informacije

POJMI IN POJASNILA

Izraz	Razlaga
Nazivna napetost	Napetost, na katero je zasnovano omrežje ali oprema in na katero se nanašajo njegove značilnosti delovanja
Najvišja (najnižja) napetost omrežja	Najvišja (najnižja) vrednost napetosti, ki jo lahko opazimo pri normalnem delovanju omrežja na kateri koli točki in kadar koli. Ta izraz ne velja za napetost med prehodnimi procesi (na primer med preklapljanjem) in kratkotrajna povečanja (zmanjšanja) napetosti
Najvišja delovna napetost opreme	Najvišja vrednost napetost, pri kateri lahko oprema normalno deluje neomejen čas. Ta napetost je nastavljena glede na njen učinek na izolacijo in lastnosti opreme, ki so odvisne od nje. Najvišja napetost za opremo je največja vrednost najvišjih napetosti omrežij, v katerih to opremo se lahko uporablja.
	Najvišja napetost je navedena samo za opremo, ki je priključena na omrežja z nazivno napetostjo nad 1000 V. Vendar je treba upoštevati, da pri nekaterih nazivnih napetostih, še preden je ta najvišja napetost dosežena, ni več mogoče izvajati običajnega delovanje opreme z vidika takih od napetosti odvisnih karakteristik, kot so izgube v kondenzatorjih, magnetizacijski tok v transformatorjih itd. V teh primerih morajo ustrezni standardi določiti meje, pod katerimi normalno delovanje naprave.
	Jasno je, da je za opremo, namenjeno za omrežja z nazivno napetostjo, ki ne presega 1000 V, priporočljivo označiti samo nazivno napetost, tako z vidika zmogljivosti kot izolacije.
Potrošniška napajalna točka	Točka v distribucijskem omrežju organizacije za oskrbo z električno energijo, iz katere se energija dobavlja potrošniku
Porabnik (elektrika)	Podjetje, organizacija, ustanova, geografsko izolirana delavnica itd., Priključena na električna omrežja organizacije za oskrbo z energijo in uporablja energijo z električnimi sprejemniki.

Kot je znano, je lestvica nazivnih napetosti električnih omrežij nad 1000 V za izmenični tok splošnega namena določena v skladu z GOST 721-77 in priporoča naslednje napetosti za novo zasnovana omrežja:

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

Pri izbiri napetosti je treba upoštevati obstoječe napetostne sisteme v evropskem delu Rusije 110(150)/330/750 kV ter na Uralu in v Sibiriji - 110/220/500/1150 kV.

Napetost je mogoče vnaprej izbrati z uporabo empirične formule G.A. Ilarionova:

kjer je dolžina proge, km; – moč, prenesena skozi tokokrog, MW.

Ta formula daje zadovoljive rezultate za celotno lestvico nazivnih izmeničnih napetosti v območju 35–1150 kV.

Obstajajo tudi druge empirične formule za izbiro nazivne napetosti. Obseg njihove uporabe je omejen na določene pogoje, predstavljene spodaj (tabela 2.4).

Tabela 2.4

Formule za izbiro nazivne prenosne napetosti

Področja uporabe standardnih nazivnih napetosti glede na moč in obseg prenosa so prikazana na sliki 2.16 in tabeli 2.5.

Tabela 2.5

Pasovna širina prenos moči 110–1150 kV

U nom, kV	F, mm 2	Naravna moč, MW, pri valovni impedanci, Ohm	Največja prenesena moč na tokokrog, MW	Največja dolžina prenosa, 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

Danes imata dva sistema, razvita v Rusiji, nazivni napetostni korak znotraj vsakega približno enak 2 in razliko v preneseni moči za sosednje napetosti 4–6-krat. To vodi do dejstva, da bo pri prenosu določene moči pri nizki napetosti potrebnih več vezij, pri visoki napetosti pa bo linija premalo obremenjena. V zvezi s tem lahko pri izbiri napetosti uporabite sosednjo U nom v PUE, vendar s povečanim polmerom cepitve.

riž. 2.16. Področja uporabe električnih omrežij različnih nazivnih napetosti. Navedene so meje enake učinkovitosti: 1 –1150 in 500 kV; 2 – 500 in 220 kV; 3 – 220 in 110 kV; 4 – 110 in 35 kV; 5 – 750 in 330 kV; 6 – 330 in 150 kV; 7 – 150 in 35 kV

Konfiguracija

Pri izbiri shem za razvoj električnih omrežij se lahko uporabijo naslednje tehnike:

A) rekonstrukcija glavnega prenosa z dodajanjem drugega tokokroga, včasih pri višji napetosti;

b) pojav novih obročne črte;

V) globok vnos pri višji napetosti.

Seveda mora končna izbira napetosti in konfiguracije temeljiti na tehničnih in ekonomskih izračunih.

Izbira razdelka

Pri izbiri preseka je potrebno upoštevati pojav korone, ki določa najmanjši dopustni presek za posamezno nazivno napetost.

Največji dovoljeni presek za daljnovode je odvisen od nazivne napetosti in je določen z racionalnim razmerjem porabe barvnih in železnih kovin v strukturi voda.

Prerez je izbran glede na ekonomično gostoto toka ali ekonomične intervale. Ekonomska gostota je določena z minimalnimi stroški v daljnovodih za prenos električne energije in je odvisna od vrste voda, materiala žice in razporeda obremenitev.

2.8.2. Ekonomski intervali

Uporaba ekonomskih intervalov omogoča izključitev diskretnih odsekov in nazivnih moči transformatorjev iz števila spremenljivk. Z uporabo ekonomskih intervalov je možno predstaviti stroške v odvisnosti samo od prenesene moči. Pri izbiri strukture proizvodnih zmogljivosti lahko stroške v daljnovodih prikažemo v obrazcu. Pri načrtovanju razvoja omrežja lahko uporabite natančnejši približek v obrazcu - navedeno v podatkovnem listu merilnega transformatorja , vendar imajo vsi vrzel pri . Približek oblike se lahko uporablja kot zvezna funkcija , po katerem pri stroških lahko zmanjšate z izbiro ε.

Pri izbiri ekonomskih intervalov za transformatorje se stroški upoštevajo po naslednji formuli:

kje je cena th transformatorja; – obratovalni čas transformatorja;

– strošek izgubljene energije, določen s stroški osnovne ES;

– stroški, določeni s stroški na postajah v konicah.

Običajno, a pogosto vzeto .

Iz stanja določena je zgornja meja ekonomskega intervala transformatorja z nazivno močjo.

2.8.3. Matematični model za načrtovanje razvoja omrežja

Oblikovanje modela se začne z izdelavo računskega diagrama, ki prikazuje obstoječa vozlišča in veje, nova vozlišča in morebitne dodatne trase vodov, ki povezujejo objekte v sistem. Pri tem je treba upoštevati tudi tiste linije, ki so bile ugotovljene kot rezultat analize modela izbire strukture proizvodnih zmogljivosti. Projektna shema mora biti razumno redundantna in vključevati dodatne linije, da ne zamudimo možnih optimalnih povezav.

Za vozlišča je treba določiti predvidene obremenitve in moči vhodnih blokov. Tako bo projektna shema imela konstrukcijska vozlišča, vključno z obstoječimi; tiste. indeks vozlišča . Število podružnic v shema oblikovanja, od tega – obstoječih.

Tokove delovne moči po vejah lahko vzamemo kot neznanke .

Kot objektivno funkcijo upoštevamo stroške v obstoječih vodih, sorazmerne z izgubami energije, in v novih vodih, določene v skladu s sprejetimi aproksimativnimi izrazi za stroške:

, (2.35)

kje .

Neznani tokovi moči vzdolž vej so podvrženi pogoju bilance moči na vozliščih, ki ga lahko zapišemo v matrični obliki:

.

– pravokotna matrika povezav vozlišče-veja s svojimi elementi za vozlišče in vejo s so označeni in lahko sprejmejo vrednosti enake 1, če veja zapusti vozlišče; +1, če je veja vključena v vozlišče in 0, če ni povezana z vozliščem.

Ustvarimo enačbo ravnovesja za vozlišče (slika 2.19):

IN splošni pogled Enačbo ravnotežja za katero koli vozlišče lahko zapišemo:

.

Torej, problem izbire optimalna shema omrežja je najti minimum neke nelinearne funkcije predmet linearne omejitve v obliki enakosti .

Tako formuliran problem načrtovanja razvoja omrežja se reducira na problem nelinearnega programiranja. Ta problem ima praviloma eno skrajnost. Za rešitev se lahko uporabijo prej obravnavane metode nelinearnega programiranja.

2.8.4. Uporaba gradientnih metod

Kot je znano, je osnovna enačba gradientne metode:

. (2.36)

Oglejmo si primer, v katerem je potrebno izbrati omrežje za napajanje samo enega vozlišča (slika 2.20). Menimo, da so stroški predstavljeni s kvadratnimi odvisnostmi. Za izhodišče vzamemo R 0 =(0,R N).

Ob upoštevanju omejitev je treba gibanje na minimum izvajati glede na projekcijo gradienta na površino omejitev, tj. vzdolž vektorja V. Vektor V je mogoče doseči z odpravo omejitev komponent, ki so pravokotne na površino. Te komponente tvorijo gradient omejitev. Torej vektor V določen z izrazom

. (2.37)

Za določitev nedoločenih dejavnikov, ki tvorijo vektor V, se uporabi pogoj, da je skalarni produkt enak nič:

. (2.38)

Iz tega pogoja lahko ugotovimo, da je gradient za linearno omejitev enak . Dejansko od preobrazbe

lahko dobimo naslednji matrični izraz za faktorje

. (2.40)

Komponente vektorja množitelja λ omogočajo določitev vseh komponent vektorja V

,

in jih uporabite v postopku gradientne metode

.

Vendar pa je gradientno projekcijo lažje najti, če nadomestite izraz (2.40) v (2.37) in izvedete preprosto transformacijo

kje p=- oblikovalska matrika.

Iterativni proces se nadaljuje, dokler ni izpolnjen zahtevani pogoj točnosti za vse komponente.

riž. 2.21

Blokovni diagram algoritma z izbiro optimalnega koraka je prikazan na sliki 2.21. Namen blokov: 1. Oblikovanje računske sheme. V 2. Določitev vrste funkcij za izračun stroškov in njihovih izpeljank za vse panoge. 3. Oblikovanje incidenčne matrike M. 4. Določitev konstrukcijske matrike gradienta P. 5. Začetni približek tokov P = P0. 6. Izračun gradienta v točki P. 7. Definicija projekcije V gradient. 8. Preverjanje končnega stanja.

9. Organizacija poskusnega koraka P 1 = P- V t 0/ .

10. Izračun gradienta in projekcije 1 na koncu koraka. 11. Določitev optimalnega koraka

. 12. Delovni korak. 13. Izhod rezultatov Primer 2.3. Določite optimalne pretoke v vejah omrežja, katerega projektni diagram je prikazan na sliki 2.22.

Iterativni izračun se začne s sprejetjem začetnega približka

P 0

, določanje velikosti gradienta in njegovo projiciranje na omejitveno površino

Nato se naredi poskusni korak v smeri projekcije

t 0 =0,1

Hitro konvergenco procesa je razloženo s kvadratno naravo ciljne funkcije, ki ima linearni gradient in optimalni korak, ugotovljen iz dveh točk, vodi do natančne rešitve.

Pomanjkljivost metode je velika dimenzija problema, ki jo določa število vej računske sheme.

2.8.5. Metoda koordinatne optimizacije

V konstrukcijski shemi je praviloma najmanjše število vezij, opredeljeno kot razlika v številu vej in vozlišč. Zato je pri optimizaciji priporočljivo uporabiti konturne moči kot neznanke in uporabiti metodo koordinatnega iskanja. Prednost te metode je, da na vsakem koraku optimizacija ciljne funkcije Izbrana je samo ena spremenljivka s fiksnimi preostalimi vrednostmi. Najdeno vrednost fiksirajo, nato pa preidejo na optimizacijo naslednje spremenljivke itd.

Upoštevajte omejitev ravnovesja. Vse tokove vzdolž vej lahko razdelimo na dve komponenti:

,

kje so tokovi v drevesu, katerega veje povezujejo vsa vozlišča z izravnalnim brez oblikovanja kontur;

–teče v akordih, tj. v vejah, ki tvorijo konture.

Osnovno omejitev si lahko predstavljamo kot razdeljeno na blokovne matrike, kot je prikazano na sliki 2.23.

Tokovi v vejah drevesa so enolično določeni s tokovi v tetivah, kar izhaja iz relacij, dobljenih na podlagi operacij z bločnimi matrikami in predstavljenih v nadaljevanju:

(2.42)

Kot začetni približek lahko vzamemo:

Potem potoki v drevesih:

.

Različne veje izvirnega vezja je mogoče izbrati kot akorde, ki dopolnjujejo izbrano drevo in tvorijo konture. Število kombinacij je določeno z možnim številom dreves, izračunanim z uporabo determinante Trent, ustvarjene za neodvisna vozlišča:

, (2.43)

kjer je število vej, povezanih z vozliščem; – število vej, ki povezujejo vozlišča in .

Primer 2.4. Določite število dreves za diagram

Optimizacija konture se izvaja po naslednjem algoritmu.

1) Sestavljena je shema izračuna.

2) Odvisnosti so določene za obračunavanje stroškov v vrstici kalkulacijske sheme. V ta namen se lahko uporabijo poljubne aproksimativne funkcije do natančne spodnje ovojnice stroškov novih vodov.

3) Tetive, za katere je sprejet začetni približek toka, so izbrane in oštevilčene, tokovi v vejah drevesa pa prešteti.

4) Cikel je organiziran vzdolž akordov, v katerem se zaporedno izvajajo naslednji koraki: naslednje operacije:

– za trenutno tetivo je prikazana kontura, ki jo zapira;

– na podlagi prejetega pretoka v tetivi se določijo pretoki v vejah tokokroga;

– za tokove v vejah tokokroga se izračunajo stroški v posamezni veji in skupni stroški v vseh vejah tokokroga;

– zaporedno spreminjanje vrednosti tetive tokov v smeri naraščanja ali padanja, pri tem pa se ugotavljajo novi tokovi v vejah tokokroga in novi stroški, ki se primerjajo s prejšnjimi, dokler se ne najde minimum.

Tako se izvaja optimizacija. Če stroške izračunamo približno, potem lahko upoštevamo tokove v tetivi, pri katerih se v vezju pojavi veja z ničelno močjo, kar zagotavlja minimalne stroške. Po tem se trenutni akord prenese na to vejo.

5) Po izstopu iz cikla se novi položaj akordov primerja s prejšnjim. Če se ne ujema, se izvede nov cikel optimizacije. Če pride do ujemanja, se izračun konča. Običajno zadoščajo dva ali trije cikli.

Primer 2.5. Izberite optimalen načrt razvoja 220 kV omrežja, ki je prikazan na sliki 2.25-a.

Za obravnavano omrežje je razvoj povezan s povečanjem obremenitev in priključitvijo nove transformatorske postaje. Črtkana črta prikazuje možne trase daljnovodov. Slika 2.25-b prikazuje krivulje stroškov za obstoječe in nove daljnovode ter njihove linearne aproksimacije.

Tabela prikazuje izraze za določanje stroškov vsake veje projektne sheme ob upoštevanju dolžine.

Tabela 2.6

Linija	Stroški
0-1
1-2
2-3
0-3

V načrtovalski shemi je samo 1 kontura in kot začetni položaj tetive bomo vzeli odsek 2-3. Izberimo vse veje vezja za izračun stroškov. Iterativni proces je predstavljen v tabeli 2.7:

Tabela 2.7

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

V začetnem položaju akorda so stroški znašali 812 tisoč rubljev. Premik tetive na sosednji položaj je spremenil tokove in zmanjšal stroške. Nadaljnje gibanje v isti smeri se je izkazalo za nedonosno.

Kot rezultat optimizacije se najde drevo, ki ustreza minimalnim stroškom.

Za omrežje katere koli kompleksnosti se iterativni proces konvergira precej hitro. V tem primeru se lahko uporabijo posebni hitri algoritmi, ki se uporabljajo za omrežja z odprto zanko. Temeljijo na metodi "preslikave drugega naslova".

Drevo, ugotovljeno kot rezultat optimizacije, določa osnovo razvijajočega se omrežja, ki ga je mogoče dopolniti ob upoštevanju zahtev zanesljivosti in kakovosti načina.

Razmislimo o bistvu metode preslikav drugega naslova, ki jo lahko uporabimo pri izbiri optimalnega drevesa razvijajočega se omrežja. Razmislimo o odprtem krogu (slika 2.26), v katerem se obremenitev napaja iz centra moči do več potrošnikov. Za dane vozliščne obremenitve, na primer tok, se tok vsake veje določi s preprostim seštevanjem tokov tistih vozlišč, ki gredo skozi to vejo. Če je omrežni diagram določen v parih vozlišč za vsako vejo strogo v smeri od CPU, kar je povsem naravno, bo serijska številka začetnega vozlišča veje na seznamu (nizu) končnih vozlišč olajšala organizirati prehod iz katerega koli vozlišča v CPE, ki mora imeti posebno pot za dokončanje številke poti, na primer negativno. Številke, ugotovljene na ta način za vsako vejo, se imenujejo "drugi naslovi".

Tabela 2.8

Št.	ZN	Združeno kraljestvo	TO	UN2	Vejni tok (TV)
	-10			-10	10+4+6+8+5=33
					5+4+8=17

Tabela prikazuje začetne podatke in faze izračuna tokov veje. Oznake nizov tukaj: UN – začetna vozlišča, UK – končna vozlišča vej, TU – tokovi vozlišč, TV – tokovi vej, UN2 – preslikave drugega naslova.

Pri analizi tabele bodite pozorni na dejstvo, da je s pravilno določeno konfiguracijo omrežja vsako številko vozlišča v matriki UN mogoče najti v matriki UK. Kot že omenjeno, njeno mesto, tj. zaporedno številko v tem nizu imenujemo druga preslikava naslova.

Najdene naslove lahko uporabimo za določanje vejskih tokov, pretokov moči, izgub, t.j. za izračun načina. Razmislimo o postopku določanja tokov po vejah. Tukaj se najprej vsi elementi niza TU prepišejo v niz TV, nato pa se tokovi vseh vozlišč, začenši od zadnjega, prekrivajo s seštevanjem tokov vej, skozi katere se vozlišče napaja iz moči točka v skladu z drugim naslovom.

Na podoben način se izvede izračun porazdelitve pretoka moči ob upoštevanju izgub moči in napetosti.

Oglejmo si dva algoritma, ki se uporabljata pri analizi omrežij z odprto zanko.

Na sliki 2.27 je blokovni diagram algoritma za določanje sekundarnih naslovov, na sliki 2.28 pa blokovni diagram algoritma za izračun porazdelitve toka.

V algoritmu za optimizacijo kontur razvijajočega se omrežja so strune združene v ločen niz, kjer se oblikujejo drugi naslovi za obe vozlišči odprte veje. V optimizacijskem ciklu se za vsako tetivo določi vozlišče moči, ki deluje kot CPE in omejuje gibanje položaja tetive v procesu enodimenzionalne optimizacije.

2.8.6. Metoda vej in veza (BMB) za izbiro optimalnega
distribucijsko omrežje

Distribucijska omrežja praviloma delujejo v odprtih tokokrogih. Osnova za izbiro novega omrežja je iskanje drevesa minimalnih stroškov. številka možna drevesa ogromen in bo določen z determinanto Trent. Optimalno drevo je mogoče najti z izračunom stroškov za vsako drevo iz celotne množice možnih dreves. A takšno gledanje vseh kombinacij tudi pri sodobnih računalnikih ni realno.

Bistvo metode veje in vezave je razdelitev celotnega nabora možnih načrtov na podmnožice, čemur sledi poenostavljena ocena učinkovitosti vsakega in zavrženje (izključitev iz nadaljnje analize) neobetavnih podmnožic. V bistvu je to kombinatorna metoda, vendar s ciljanim iskanjem možnosti. Metoda se je prvič pojavila leta 1960 za reševanje problema linearnega programiranja celih števil, vendar je ostala neopažena in šele leta 1963 je bila učinkovito uporabljena za rešitev problema trgovskega potnika, ki mora obvoziti vse komercialne točke po najkrajši poti. Podoben problem rešujejo tudi orientacijski športniki.

Prvotni nabor in vsi trenutni so razdeljeni na nepovezane podmnožice, kjer je številka particije in je serijska številka podmnožice na stopnji particioniranja (slika 2.29).

Za prvotni komplet je neznan načrt z minimalni stroški

, (2.44)

kje je natančna spodnja meja stroškov, ki ni znana;

je natančna spodnja meja stroškov, ki obstaja tudi za .

Menimo, da obstaja možnost dokaj enostavne določitve neke eksterne ocene stroškov za to podmnožico, za katero je pogoj izpolnjen. To oceno je mogoče uporabiti za identifikacijo "dragih" podmnožic, ki jih je mogoče izključiti iz nadaljnjega razdeljevanja. Za povečanje zanesljivosti v konkurenčnih podmnožicah upoštevajo tudi notranje ocene, za katerega . Zunanje in notranje ocenjevanje sta prikazani na sliki 2.30.

Obetavne podmnožice so razdeljene podobno. Proces razvejanja se nadaljuje, dokler v podnaboru (2÷4) ne ostane več možnosti ali dokler se zunanja in notranja ocena ne ujemata.

Razmislimo o uporabi ideje veje in vezane metode za problem iskanja novega distribucijskega omrežja z linearno aproksimacijo stroškov v veji računske sheme

n Nazivna napetost daljnovoda bistveno vpliva na njegove tehnične in ekonomske kazalnike. Pri visoki nazivni napetosti je prenos možen visoka moč na dolge razdalje in z manj izgubami. Prenosna zmogljivost pri prehodu na naslednjo nazivno napetost se večkrat poveča. Hkrati se s povečanjem nazivne napetosti znatno povečajo kapitalske naložbe v opremo in gradnjo daljnovodov.

Nazivne napetosti električnih omrežij v Rusiji določa GOST 21128 – 83 (tabela 1).

Tabela 1

Nazivne medfazne napetosti, kV,

za napetosti nad 1000 V po GOST 721–77 (ST SEV 779–77)

Omrežja in sprejemniki	Generatorji in sinhronski kompenzatorji	Transformatorji in avtotransformatorji	Najvišja delovna napetost
brez stikala pod obremenitvijo	s stikalom pod obremenitvijo
primarnih navitij	sekundarna navitja	primarnih navitij	sekundarna navitja
(3) *	(3,15) *	(3) in (3.15)**	(3.15) in (3.3)	–	(3,15)	(3,6)
	6,3	6 in 6,3**	6.3 in 6.6	6 in 6,3**	6.3 in 6.6	7,2
	10,5	10 in 10,5**	10,5 in 11,0	10 in 10,5**	10,5 in 11,0	12,0
	21,0		22,0	20 in 21,0**	22,0	24,0
	–		38,5	35 in 36,75	38,5	40,5
	–	–		110 in 115	115 in 121
(150) *	–	–	(165)	(158)	(158)	(172)
	–	–		220 in 230	230 in 242
	–
	–				–
	–				–
	–	–	–		–

* Nazivne napetosti, navedene v oklepajih, niso priporočljive za novo zasnovana omrežja.

** Za transformatorje in avtotransformatorje, priključene neposredno na zbiralke generatorske napetosti elektrarne ali na sponke generatorjev.

Ekonomsko izvedljiva nazivna napetost daljnovoda je odvisna od številnih dejavnikov, med katerimi so najpomembnejši prenosni aktivna moč in oddaljenost. Referenčna literatura podaja področja uporabe električnih omrežij različnih nazivnih napetosti, zgrajenih na podlagi kriterija, ki je neprimeren v tržnem gospodarstvu. Zato je treba izbiro možnosti električnega omrežja z določeno nazivno napetostjo opraviti na podlagi drugih meril, na primer merila skupnih stroškov (glej klavzulo 2.4). Vendar pa je mogoče približne vrednosti nazivnih napetosti pridobiti s prejšnjimi metodami (na primer z uporabo empiričnih formul in tabel, ki upoštevajo največji obseg prenosa in zmogljivost linij različnih nazivnih napetosti).

Najpogosteje se uporabljata naslednji dve empirični formuli za določanje napetosti: U:

oz

, (1)

kje R- oddana moč, MW; l- dolžina proge, km.

Dobljene napetosti se uporabljajo za izbiro standardne nazivne napetosti, pri čemer sploh ni treba izbrati napetosti, ki je vedno večja od tiste, ki jo dobimo s temi formulami. Če je razlika v skupnih stroških primerjanih možnosti električnega omrežja manjša od 5 %, je treba dati prednost možnosti uporabe višje napetosti. Zmogljivost in obseg prenosa vodov 35–1150 kV, ob upoštevanju najpogosteje uporabljenih žičnih odsekov in dejanskih srednja dolžina VL so podane v tabeli. 2.

Tabela 2

Zmogljivost in prenosno območje vodov 35–1150 kV

Omrežna napetost, kV	Prerez žice, mm 2	Prenesena moč, MW	Dolžina daljnovoda, km
naravno	pri gostoti toka 1,1 A/mm 2*	največ (pri učinkovitosti = 0,9)	povprečje (med dvema sosednjima postajama)
	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		–

* Za nadzemne vode 750–1150 kV 0,85 A/mm 2.

Različice načrtovanega električnega omrežja ali njegovih posameznih odsekov imajo lahko različne nazivne napetosti. Običajno se najprej določijo napetosti glave, bolj obremenjenih odsekov. Odseki obročnega omrežja morajo praviloma delovati pri enaki nazivni napetosti.

Napetosti 6 in 10 kV so namenjene distribucijska omrežja v mestih, podeželska območja in v industrijskih podjetjih. Prevladujoča napetost je 10 kV; omrežja 6 kV se uporabljajo, kadar imajo podjetja veliko obremenitev elektromotorjev z nazivno napetostjo 6 kV. Uporaba napetosti 3 in 20 kV za novo projektirana omrežja ni priporočljiva.

Napetost 35 kV se uporablja za ustvarjanje napajalnih centrov 6 in 10 kV predvsem na podeželju. V Rusiji ( nekdanja ZSSR) dva napetostna sistema električnih omrežij (110 kV in več) sta postala razširjena: 110–220–500 in 110(150)–330–750 kV. Prvi sistem se uporablja v večini IPS, drugi po delitvi ZSSR je ostal samo v IPS severozahoda (v IPS centra in IPS Severnega Kavkaza z glavnim sistemom 110-220 -500 kV, 330 kV omrežja imajo tudi omejeno distribucijo).

Napetost 110 kV je najbolj razširjena za distribucijska omrežja v vseh IPS, ne glede na sprejeti napetostni sistem. Omrežja 150 kV opravljajo enake funkcije kot omrežja 110 kV, vendar so na voljo le v energetskem sistemu Kola in se ne uporabljajo za novo zasnovana omrežja. Za ustvarjanje centrov moči za omrežje 110 kV se uporablja napetost 220 kV. Z razvojem 500 kV omrežja je 220 kV omrežje pridobilo predvsem distribucijske funkcije. Napetost 330 kV se uporablja za hrbtenico elektroenergetskih sistemov in ustvarjanje centrov moči za 110 kV omrežja. Hrbtenična omrežja delujejo na napetosti 500 ali 750 kV, odvisno od sprejetega napetostnega sistema. Za IPS, kjer se uporablja napetostni sistem 110–220–500 kV, je kot naslednja stopnja sprejeta napetost 1150 kV.

Primer 2

Za možnosti razvoja omrežja, izbrane v primeru 1 b, V se lahko razlikujejo od vrednosti, navedenih v tej lestvici. e(slika 1) izberite nazivne napetosti omrežnih odsekov. Vrednosti aktivnih obremenitev na točkah moči: R 1 = 40 MW, R 2 = 30 MW in R 3 = 25 MW.

rešitev. Za vse obravnavane možnosti je značilna prisotnost glavnega dela omrežja, CPU - 1. Pretok moči v tem delu omrežja (brez upoštevanja izgub moči v drugih) enaka vsoti obremenitve vseh treh agregatov, t.j. R CPE – 1 = R 1 + R 2 + R 3 = 95 MW. Po izrazih (1) dobimo napetosti za ta odsek omrežja oz

in v skladu s priporočeno napetostno lestvico (tabela 1) je mogoče sprejeti nazivno napetost 110 ali 220 kV. Trenutno zasilni način za določen odsek omrežja pri U n = 110 kV je enako

In pri U n = 220 kV – 268 kA. Za oba napetostna razreda lahko uporabite razred žice AC-240/32 v omrežju 110 kV glede na dovoljeno segrevanje, v omrežju 220 kV - glede na koronske pogoje. Oglejmo si še preostale odseke načrtovanega omrežja.

Razdelek 1–2 je značilen za vse možnosti razvoja omrežja b, V in e(slika 1) in se pri njih razlikuje le po stopnji pretoka moči skozi njega. Za možnost b napetosti po izrazih (1) so oziroma enake U 1 – 2 = 79,18 in U 1 – 2 = 96,08 kV, za možnosti V in e U 1 – 2 = 92,14 in U 1 – 2 = 119,13 kV.

Razdelek 1–3 je značilen za dve možnosti razvoja omrežja – b in e. Za možnost b napetosti za ta odsek v skladu z izrazi (1) so enake U 1 – 3 = 80 in U 1 – 3 = 91,29 kV, opcija e–U 1 – 3 = 97,43 in U 1 – 3 = 123,61 kV.

Razdelek 2–3 je značilen za možnosti V in e. Napetosti za ta odsek so enake U 2 – 3 = 73,7 in U 2 – 3 = 92,59 kV.

Napetost do 1000 V

Električna omrežja z napetostjo do 1000 V služijo za distribucijo električne energije iz transformatorske postaje do porabnikov električne energije. Sestavljeni so iz napajalnih vodov, glavnih in vej.

Napajalni vod zasnovan za prenos električne energije iz stikalne naprave z napetostjo do 1000 V na razdelilno točko, glavni vod ali ločen sprejemnik električne energije.

Avtocesta zasnovan za prenos električne energije na več distribucijskih točk ali sprejemnikov električne energije, ki so z njim povezani na različnih točkah.

Podružnica odhaja od glavnega voda do električnega sprejemnika ali od distribucijske točke do enega ali več majhnih električnih porabnikov, vključenih v vod.

Diagram radialne mreže. Diagram hrbteničnega omrežja

1 – transformatorska postaja, 2 – razdelilna točka, 3 – električni sprejemnik.

Pogostost pregledov električnih omrežij z napetostjo do 1000 V je določena z lokalnimi navodili glede na pogoje delovanja, vendar najmanj enkrat na tri mesece. Meritve tokovnih obremenitev, temperature električnih omrežij in preizkusi izolacije so običajno združeni z remontnimi preizkusi stikalnih naprav, na katere so priključena električna omrežja. Med pregledi omrežij delavnic posebna pozornost bodite pozorni na prelome, povečan poves žic ali kablov, madeže mastike na kabelskih lijakih ipd. S krtačo za lase očistite žice in kable pred prahom in umazanijo ter zunanje površine cevi z električno napeljavo in razvodnih doz.

Preverite dober stik ozemljitvenega vodnika z ozemljitveno zanko ali ozemljitveno strukturo; snemljive povezave razstavljeno, očiščeno do kovinskega sijaja, sestavljeno in zategnjeno.

Žice in kable pregledamo, poškodovane dele izolacije obnovimo z ovijanjem s CB ali PVC trakom. Izolacijski upor se meri z megaommetrom 1000 V; če je manjši od 0,5 mOhm, se odseki ožičenja z nizko izolacijsko upornostjo zamenjajo z novimi.

Odprite pokrove razvejnih omaric. Če sta v škatli, na kontaktih in žicah vlaga in prah, preverite stanje tesnil pokrova škatle na vhodih v škatlo. Tesnila, ki so izgubila elastičnost in ne zagotavljajo tesnosti škatel, se zamenjajo. Povezave s sledovi oksidacije ali taljenja razstavimo, očistimo, namažemo s tehničnim vazelinom in sestavimo.

Preverjajo poves, ki pri kabelskih in vrvnih napeljavah ne sme biti večji od 100 - 150 mm za razpon 6 m in ne več kot 200 - 250 mm za razpon 12 m. Po potrebi se območja z velikim povešanjem zategnejo. Napetost jeklenic je izvedena na najmanjši možni poves. V tem primeru natezna sila ne sme presegati 75% pretrgalne sile, dovoljene za določen odsek kabla.

Odvisno od načina namestitve se spreminjajo pogoji hlajenja žic. To vodi do potrebe po prilagoditvi dovoljenih tokovnih obremenitev.

Dolgoročne dovoljene tokovne obremenitve žic z izolacijo iz gume in polivinilklorida so določene iz pogojev segrevanja vodnikov na temperaturo; pri sobni temperaturi se obremenitve žic, položenih v škatlah, kot tudi v pladnjih, upoštevajo kot na vodnikih, položenih v cevi.

Pri izračunu električnih omrežij z napetostjo do 1000 V se presek žic izbere glede na dolgoročno dovoljeno tokovno obremenitev in omrežje se preveri glede dovoljenega odstopanja napetosti.

Za poenostavitev teh izračunov lahko uporabite nomografsko metodo za določitev preseka električnih vodov na podlagi pogojev ogrevanja in odstopanja napetosti. Metoda omogoča izbiro odsekov za notranje ožičenje zgradb.

Nomogrami za določanje preseka kabelskih vodov so predstavljeni spodaj.

Nomogram za določanje preseka kabelskih vodov z napetostjo 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 desni strani nomograma za znane vrednosti moči R in faktor moči v območju od 0,7 do 1 določa tok v liniji jaz. Ta del nomograma je linearen in izvaja izraz

kje R – izračunana moč delovne obremenitve, kW; - nazivno omrežno napetost.

Prerez električnega voda, ki izpolnjuje pogoje ogrevanja, je izbran ob upoštevanju zahtev PUE.

kje - za dolgo časa dopustni tok obremenitve. Ker je dolgoročni dopustni tok za kabelske vode odvisen od izolacijskega materiala in načina namestitve, nomogram prikazuje

štiri lestvice standardni obseg odseki faznih vodnikov.

Na levi strani nomograma za obremenitveni moment

Avtor: dopustno odstopanje napetosti in znanega faktorja moči se določi prerez vodnikov daljnovoda, ki ustreza danemu napetostnemu nivoju. Za konstruiranje odvisnosti od nomograma se uporablja izraz

kje r,x – aktivne in induktivne komponente linijskega upora.

Te odvisnosti so združene v družino krivulj za tri vrednosti dovoljenih odstopanj napetosti.

Prva vrednost 2,5% je dovoljeno zmanjšanje napetosti najbolj oddaljenih svetilk notranje delovne razsvetljave industrijskih podjetij in javnih zgradb.

Druga vrednost 5% je enaka na sponkah elektromotorjev.

Tretja vrednost 10 % je enaka v načinih po izrednih dogodkih.

Preverjanje odseka kabelski vod dopustno odstopanje napetosti za vse vrste kabelskih omrežij je izdelano na lestvici za kable s plastično izolacijo, ko so položeni v zemljo.