الفرق بين جهد التشغيل والجهد الاسمي. الفولتية المقدرة للشبكات الكهربائية

الفولتية المقدرة الشبكات الكهربائيةهدف عام التيار المتناوبفي الاتحاد الروسي وفقًا للمعيار الحالي (الجدول 4.1). الجدول 4.1

توصي اللجنة الكهرتقنية الدولية (IEC) بجهد قياسي أعلى من 1000 فولت للأنظمة ذات التردد 50 هرتز ، كما هو موضح في الجدول. 4.2 الجدول 4.2



هناك عدد من المحاولات لتحديد المناطق الاقتصادية لتطبيق نقل الطاقة من الفولتية المختلفة. يتم إعطاء نتائج مرضية للمقياس الكامل للجهود المقدرة في النطاق من 35 إلى 1150 كيلو فولت من خلال الصيغة التجريبية التي اقترحها G.Allarionov:



حيث L طول الخط ، km ، P هي القدرة المرسلة ، MW. في روسيا ، انتشر نظامان للجهد الكهربائي لشبكات التيار المتردد (110 كيلو فولت وما فوق): 110-330-750 كيلو فولت - في UPS في الشمال الغربي وجزئيًا من المركز - و 110-220-500 كيلو فولت - في UPS في المناطق الوسطى والشرقية من البلاد (انظر أيضًا القسم 1.2). بالنسبة لهذه UES ، تم أخذ الجهد 1150 كيلو فولت ، الذي تم إدخاله في GOST في عام 1977 ، كخطوة تالية.يعمل عدد من أقسام نقل الطاقة 1150 كيلو فولت مؤقتًا بجهد 500 كيلو فولت. في المرحلة الحالية من تطوير UES لروسيا ، يتم تنفيذ دور شبكات العمود الفقري بواسطة 330 ، 500 ، 750 شبكة ، في عدد من أنظمة الطاقة - 220 كيلو فولت. المرحلة الأولى من شبكات التوزيع العامة هي شبكات 220 و 330 وجزئيًا 500 كيلوفولت ، والمرحلة الثانية - 110 و 220 كيلوفولت ؛ ثم يتم توزيع الكهرباء من خلال شبكة تزويد الطاقة للمستهلكين الأفراد (انظر الفقرات 4.5-4.9). شرطية تقسيم الشبكات إلى شبكات العمود الفقري والتوزيع وفقًا للجهد المقنن هي أنه مع زيادة كثافة الأحمال وقوة محطات الطاقة وتغطية المنطقة بواسطة الشبكات الكهربائية ، يزداد جهد شبكة التوزيع. وهذا يعني أن الشبكات التي تؤدي وظائف العمود الفقري ، مع ظهور شبكات الجهد العالي في أنظمة الطاقة ، "تنقل" تدريجياً هذه الوظائف إليها ، وتتحول إلى شبكات توزيع. تُبنى شبكة التوزيع ذات الأغراض العامة دائمًا على أساس تدريجي عن طريق "تراكب" شبكات متعددة الفولتية بالتسلسل. يرتبط ظهور خطوة الجهد التالية بزيادة قوة محطات توليد الطاقة ومدى ملاءمة إصدارها بجهد أعلى. يؤدي تحويل الشبكة إلى شبكة توزيع إلى تقليل طول الخطوط الفردية بسبب اتصال المحطات الفرعية الجديدة بالشبكة ، فضلاً عن تغيير قيم واتجاهات تدفق الطاقة على طول الخطوط. في الكثافات الموجودة الأحمال الكهربائيةوشبكة مطورة بقدرة 500 كيلو فولت ، والتخلي عن المقياس الكلاسيكي للجهود المقدرة بخطوة تبلغ حوالي اثنين (500/220/110 كيلو فولت) والانتقال التدريجي إلى خطوة مقياس تبلغ حوالي أربعة (500/110 كيلو فولت) هو أمر مبرر تقنيًا من الناحية الاقتصادية المحلول. هذا الاتجاه تؤكده تجربة التكنولوجيا المتقدمة الدول الأجنبيةعندما الشبكات متوسط ​​الجهد(220-275 كيلو فولت) محدودة في تطورها. يتم تنفيذ مثل هذه السياسة الفنية باستمرار في أنظمة الطاقة في بريطانيا العظمى وإيطاليا وألمانيا ودول أخرى. وبالتالي ، في المملكة المتحدة ، يتم استخدام تحويل 400/132 كيلو فولت بشكل متزايد (يتم تعطيل شبكة 275 كيلو فولت) ، في ألمانيا - 380/110 كيلو فولت (شبكة 220 كيلو فولت محدودة في التطوير) ، في إيطاليا - 380/132 كيلو فولت (يتم إيقاف تشغيل شبكة 150 كيلوفولت) ، وما إلى ذلك. د أكثر شبكات التوزيع انتشارًا هي شبكات 110 كيلوفولت في كل من UES مع نظام جهد 220-500 كيلوفولت و330-750 كيلوفولت. حصة خطوط 110 ك.ف حوالي 70٪ الطول الاجمالي VL 110 كيلو فولت وما فوق. يستخدم هذا الجهد لتزويد الطاقة للمؤسسات الصناعية ومراكز الطاقة والمدن وكهربة النقل بالسكك الحديدية وخطوط الأنابيب ؛ هم أعلى مستوى لتوزيع الكهرباء في المناطق الريفية. تم تطوير الجهد البالغ 150 كيلو فولت فقط في نظام الطاقة Kola ولا يوصى باستخدامه في مناطق أخرى من البلاد. الفولتية 6-10-20-35 كيلو فولت مخصصة لشبكات التوزيع في المدن والمناطق الريفية و المؤسسات الصناعية. التوزيع السائد له جهد 10 كيلو فولت ؛ تحتفظ شبكات 6 كيلوفولت بشكل كبير جاذبية معينةفي الطول ، ولكن ، كقاعدة عامة ، لا تتطور ، وإذا أمكن ، يتم استبدالها بشبكات 10 كيلو فولت. هذه الفئة مجاورة لجهد 20 كيلو فولت المتوفر في GOST ، والذي تلقى توزيعًا محدودًا (في واحدة من المناطق الوسطىموسكو). يستخدم الجهد 35 كيلو فولت لإنشاء شبكات مركزية بقدرة 10 كيلو فولت في المناطق الريفية (التحويل 35 / 0.4 كيلو فولت أقل شيوعًا).

عند تصميم تطوير شبكة كهربائية ، بالتزامن مع تطور مشكلة تكوين الشبكة الكهربائية ، يتم تحديد مسألة اختيار جهدها الاسمي. تم تحديد مقياس الفولتية الخطية الاسمية للشبكات الكهربائية بواسطة GOST 721-77 وهي السلسلة التالية:

0.38 ؛ 3 ؛ 6 ؛ عشرة؛ عشرين ؛ 35 ؛ 110 ؛ 150 ؛ 220 ؛ 330 ؛ 500 ؛ 750 ؛ 1150 ك.ف.

عند اختيار الجهد الكهربائي المقنن ، يؤخذ ما يلي في الاعتبار: توصيات عامة:

الفولتية 6 ... 10 كيلو فولت تستخدم لشبكات التوزيع الصناعية والحضرية والزراعية ؛ الجهد الأكثر شيوعًا لهذه الشبكات هو 10 كيلو فولت ؛ لا يوصى باستخدام جهد 6 كيلو فولت للمرافق الجديدة ، ولكن يمكن استخدامه في إعادة بناء الشبكة الكهربائية الحالية إذا كانت بها محركات عالية الجهد لمثل هذا الجهد ؛

في الوقت الحالي ، بسبب نمو الأحمال في القطاع المنزلي ، هناك اتجاه لزيادة جهد شبكات التوزيع في مدن أساسيهما يصل إلى 20 كيلو فولت ؛

يستخدم جهد 35 كيلو فولت على نطاق واسع لإنشاء مراكز طاقة لشبكات التوزيع الزراعي بجهد 10 كيلو فولت ؛ فيما يتعلق بنمو قدرات المستهلكين الريفيين ، يتم استخدام جهد 110 كيلو فولت لهذه الأغراض ؛

الفولتية 110 ... 220 كيلو فولت تستخدم لإنشاء شبكات توزيع إقليمية للاستخدام العام ولإمداد الطاقة الخارجية لكبار المستهلكين ؛

تُستخدم الفولتية البالغة 330 كيلوفولت وما فوق لتشكيل الروابط الأساسية لوحدة الطاقة الكهربائية ولإمداد الطاقة لمحطات الطاقة الكبيرة.

تاريخيا ، في بلدنا ، تم تشكيل نظامين للجهد الكهربائي (110 كيلو فولت وما فوق). نظام واحد 110 (150) ، 330 ، 750 كيلو فولت نموذجي بشكل أساسي في الشمال الغربي وجزئيًا في وسط وشمال القوقاز. نظام آخر 110 ، 220 ، 500 كيلو فولت نموذجي لمعظم البلاد. هنا ، يتم أخذ الجهد 1150 كيلو فولت كخطوة تالية. تم بناء نقل الطاقة لهذا الجهد في الثمانينيات من القرن الماضي وكان الهدف منه نقل الكهرباء من سيبيريا وكازاخستان إلى جبال الأورال. حاليًا ، تعمل أقسام نقل الطاقة 1150 كيلو فولت مؤقتًا بجهد 500 كيلو فولت. سيتم تنفيذ نقل الطاقة إلى جهد 1150 كيلو فولت في وقت لاحق.

الجهد المقنن لخط النقل الفردي هو أساسًا دالة لمعلمتين: الطاقة صتنتقل عبر الخط والمسافة إلالتي تنتقل إليها هذه القوة. في هذا الصدد ، هناك العديد من الصيغ التجريبية لاختيار جهد الخط الاسمي ، اقترحها مؤلفون مختلفون.

صيغة لا يزال

يونوم = ، كيلو فولت ،

أين ص، كيلوواط ، إل، km ، يعطي نتائج مقبولة بقيم إل 250 كم و ص 60 ميغاواط.

صيغة إيلاريونوف

يونوم = ,

أين ص، ميغاواط ؛ إل، km ، يعطي نتائج مرضية للمقياس الكامل للجهود المقدرة من 35 إلى 1150 كيلو فولت.

يعد اختيار الجهد المقنن لشبكة كهربائية تتكون من عدد معين من الخطوط والمحطات الفرعية ، بشكل عام ، مهمة المقارنة الفنية والاقتصادية خيارات مختلفة. هنا ، كقاعدة عامة ، من الضروري مراعاة التكاليف ليس فقط لخطوط الطاقة ، ولكن أيضًا للمحطات الفرعية. لنوضح هذا بمثال بسيط.

تم تصميم شبكة كهربائية تتكون من قسمين بطول L1و إل 2 (الشكل 4.1 ، أ). أظهر التقييم الأولي للجهد المقنن أنه يجب أخذ جهد 220 كيلو فولت لقسم الرأس و 110 كيلو فولت للقسم الثاني. في هذه الحالة ، تحتاج إلى مقارنة الخيارين.

في الخيار الأول (الشكل 4.1 ، ب) يتم تنفيذ الشبكة بالكامل بجهد 220 كيلو فولت. في الخيار الثاني (الشكل 4.1 ، في) يتم تنفيذ القسم الرئيسي من الشبكة بجهد 220 كيلو فولت ، والقسم الثاني - بجهد 110 كيلو فولت.

في الإصدار الثاني ، الخط دبليوعدد 2 جهد 110 ك.ف ومحطة تحويل 110/10 ك.ف مع محول تيسيكون أرخص من الخط دبليو 2 جهد 220 ك.ف ومحطة تحويل 220/10 ك.ف مع محول تي 2 الخيار الأول. ومع ذلك ، هناك محطة فرعية بجهد 220/110/10 كيلو فولت مع محول ذاتي فيسيكون الخيار الثاني أغلى من محطة فرعية 220/10 كيلو فولت مع محول تي 1 من الخيار الأول.

أ ب ج)

أرز. 4.1 مخطط ( أ) وخياران ( ب) و ( في) جهد الشبكة

سيتم تحديد الاختيار النهائي لجهد التيار الكهربائي من خلال مقارنة هذه الخيارات من حيث التكاليف. إذا كان فرق التكلفة أقل من 5٪ ، فيجب تفضيل الخيار ذي الجهد الكهربائي الأعلى.

تتميز كل شبكة كهربائية بجهد مقنن تُحسب من أجله معداتها. يضمن الجهد المقنن التشغيل العادي للمستهلكين الكهربائيين (EP) ، ويجب أن يعطي أكبر تأثير اقتصادي ويتم تحديده بواسطة الإرسال الطاقة النشطةوطول خط النقل.

قدم GOST 21128-75 مقياسًا للجهود الاسمية من الطور إلى الطور للشبكات الكهربائية وأجهزة الاستقبال حتى 1000 فولت تيار متردد: 220.380 ، 660 فولت.

قدم GOST 721-77 مقياسًا للجهود الاسمية من الطور إلى الطور لشبكات التيار المتردد الكهربائية التي تزيد عن 1000 فولت:

0,38, 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150.

في الجدول. 2.1. تم تقديم تصنيف للشبكات الكهربائية ، والذي يوضح التقسيم إلى شبكات الجهد المنخفض (LV) ، المتوسط ​​(SN) ، العالي (HV) ، الفائق (SVN) والجهد الفائق (UHN).

لا يظل حمل EA ثابتًا ، ولكنه يتغير اعتمادًا على التغيير في وضع التشغيل (على سبيل المثال ، وفقًا لمسار عملية الإنتاج التكنولوجية) ، وبالتالي ، ينحرف الجهد في عقد الشبكة باستمرار عن قيمة رمزيةمما يقلل من جودة الكهرباء ويترتب عليه خسائر. أظهرت الدراسات أنه بالنسبة لمعظم مستهلكي الطاقة ، فإن المنطقة المستقرة محدودة بقيم انحرافات الجهد

أظهرت الدراسات أنه بالنسبة لمعظم مستهلكي الطاقة ، فإن المنطقة المستقرة محدودة بقيم انحرافات الجهد.

كقاعدة عامة ، يكون الجهد في بداية الخط أكبر من الجهد في النهاية ويختلف حسب مقدار فقد الجهد

لتقريب جهد المستهلك U 2 إلى الجهد المقنن للشبكة الكهربائية وتوفير طاقة عالية الجودة ، يتم تعيين الفولتية المقدرة لمولدات جهد الشبكة بواسطة GOST بنسبة 5٪ أكثر من الاسمي

نظرًا لأنه يجب توصيل اللفات الأولية لمحولات الصعود مباشرة بأطراف المولدات ، فإن الفولتية المقدرة لها

اللفات الأولية لمحولات التنحي هي مستهلكون فيما يتعلق بالشبكات التي يتم تشغيلهم منها ، لذلك يجب استيفاء الشرط

في الآونة الأخيرة ، كانت الصناعة تنتج محولات تنحى بجهد 110-220 كيلو فولت بجهد لف أولي يزيد بنسبة 5٪ عن جهد التيار الكهربائي المقدر.

تعد اللفات الثانوية لكل من محولات التنحي والتصعيد مصادر فيما يتعلق بالشبكة التي تغذيها. الفولتية المقدرة للملفات الثانوية 5-10٪ أعلى من الفولتية المقدرة لهذه الشبكة

يتم ذلك من أجل التعويض عن انخفاض الجهد في الشبكة المزودة. على التين. يوضح الشكل 2.1 مخطط الجهد ، والذي يوضح بوضوح ما سبق.

2.2. وسائط الشبكات الكهربائية المحايدة

يمكن أن تكون نقطة الصفر (المحايدة) للشبكات الكهربائية ثلاثية الطور مؤرضة بإحكام (الشكل 2.2 ، أ) ، أو مؤرضة من خلال مقاومة عالية (الشكل 2.2 ، ب) أو معزولة عن الأرض (الشكل 2.2 ، ج).

يتم تحديد الوضع المحايد في الشبكات الكهربائية حتى 1000 فولت من خلال سلامة صيانة الشبكة ، وفي الشبكات التي تزيد عن 1000 فولت - مصدر طاقة غير منقطع وكفاءة وموثوقية التركيبات الكهربائية. وفقًا لقواعد تركيب التركيبات الكهربائية (PUE) ، يُسمح بتشغيل التركيبات الكهربائية بجهد يصل إلى 1000 فولت مع كل من الأرض الميتة والمحايدة المعزولة.

نهاية العمل -

هذا الموضوع ينتمي إلى:

المحاضرة 1. الخصائص العامة لأنظمة النقل والتوزيع للطاقة الكهربائية. محاكاة عناصر النظام الكهربائي

خطة ... المفاهيم الأساسية والتعريفات ...

اذا احتجت مواد اضافيةحول هذا الموضوع ، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه ، نوصي باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:

ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:

إذا كانت هذه المادة مفيدة لك ، فيمكنك حفظها في صفحتك على الشبكات الاجتماعية:

سقسقة

جميع المواضيع في هذا القسم:

خصائص نظام نقل الطاقة الكهربائية
أساس نظام الإرسال طاقة كهربائيةمن محطات الطاقة التي تنتجها إلى مناطق كبيرة من استهلاك الطاقة أو عقد توزيع EPS يتم تطويرها

خصائص أنظمة توزيع الطاقة الكهربائية
الغرض من شبكات التوزيع هو توصيل الكهرباء مباشرة للمستهلكين بجهد 6-10 كيلو فولت وتوزيع الكهرباء بين المحطات الفرعية 6-110 / 0.38-35 كيلو فولت.

نظام نقل وتوزيع الطاقة
يصف القسم 1.3 خصائص أنظمة إرسال وتوزيع كفاءة الطاقة. ضع في اعتبارك العلاقة بين هذه الأنظمة في مثال. كمثال ، ضع في اعتبارك أساسيات مبسطة

الوضع المحايد للشبكات حتى 1000 فولت مع محايد مؤرض بقوة
الأكثر شيوعًا هي شبكات أربعة أسلاك للتيار ثلاثي الطور بجهد 380/220 ، 220/127 ، 660/380 (الشكل 2.3) (البسط يتوافق مع الجهد الخطي ، والمقام يتوافق مع جهد الطور

شبكات الجهد المنخفض مع محايد معزول
هذه عبارة عن شبكات ثلاثية الأسلاك ، وجدت تطبيقًا لتزويد المستهلكين المسؤولين بشكل خاص بتفرع صغير من الشبكات مع توفير التحكم في عزل الطور في الشبكات. هو - هي

شبكات جهد عالي مع عزل محايد
المستهلك متصل بجهد الخط ، المحايد والأرضي يتطابقان في وضع متماثل. الجهد الذي يجب أن يتحمله العزل هو الجهد بين الطور والأرض

شبكات الجهد العالي مع محايد معوض
تصنف هذه الشبكات أيضًا على أنها شبكات ذات تيار عطل أرضي منخفض (الشكل 2.9).

شبكات الجهد العالي مع محايدة مؤرضة
تشمل هذه الشبكات شبكات بجهد مقدر 110 كيلو فولت وما فوق و تيار عاليأخطاء الأرض (& g

أسئلة للفحص الذاتي
1. ما هو الفولطية المقدرة؟ 2. ما هو نطاق الجهد الاسمي للشبكات الكهربائية؟ 3. ما هو تصنيف الشبكات الكهربائية حسب الجهد ، تغطية المنطقة ، الغرض

المحاضرة 3. مبادئ تصميم خطوط الكهرباء
الخطة 1. التعيين الخطوط الهوائيةنقل الطاقة. 2. تصميم الخطوط الهوائية. 3. يدعم VL. 4. الأسلاك VL. 5. عاصفة رعدية

خطوط الكهرباء العلوية
تسمى الخطوط العلوية بالخطوط المخصصة لنقل وتوزيع الطاقة الكهربية عبر الأسلاك الموجودة في الهواء الطلق والمدعومة بالدعامات والعوازل. هواء

خطوط طاقة الكابلات
خط الكابل(KL) - خط لنقل الكهرباء ، يتكون من واحد أو أكثر من الكابلات المتوازية ، يتم إجراؤه بأي طريقة من طرق التمديد (الشكل 3.12). هي كابل

أسئلة للفحص الذاتي
1. كيف يتم تصنيف خطوط الكهرباء حسب التصميم؟ 2. ما هي العوامل التي تحدد اختيار نوع خط النقل؟ 3. ما هي المتطلبات التي يجب استيفاؤها

المقاومة النشطة
يتسبب في تسخين الأسلاك (فقدان الحرارة) ويعتمد على مادة الموصلات الحاملة للتيار والمقطع العرضي لها. للخطوط ذات المقاطع العرضية الصغيرة المصنوعة من معادن غير حديدية

خط كهرباء بأسلاك فولاذية
الميزة الرئيسية للأسلاك الفولاذية هي خواصها الميكانيكية العالية. على وجه الخصوص ، تصل قوة شد الأسلاك الفولاذية إلى 600-700 ميجا باسكال (60-70 كجم / مم 2

أسئلة للفحص الذاتي
1. لأي أغراض تستخدم مخططات الاستبدال؟ اذكر مزايا وعيوب هذه المخططات. 2. ما هو الكيان المادي مقاومة نشطةخطوط الكهرباء؟ 3. كما في ل

المحاضرة 5
الخطة 1. التعيين ، الاتفاقياتومخططات اتصال متعرجة ومخططات جهد متجه للمحولات. 2- محولات ذات ملفين.

محولات مزدوجة متعرجة
عند حساب أوضاع الشبكات الكهربائية ثلاثية الطور مع تحميل منتظم للمراحل ، يتم تمثيل المحولات في مخططات التصميم بدائرة مكافئة لمرحلة واحدة.

أنواع الأجهزة وأغراضها
الأجهزة التي تعوض قوة رد الفعل: بنوك مكثف ثابت ، مفاعلات تحويلة ، معوضات ثايرستور ثابتة (STK) و com متزامن