La différence entre la tension de fonctionnement et la tension nominale. Tensions assignées des réseaux électriques

Tensions nominales réseaux électriques usage général courant alternatif dans la Fédération de Russie sont établis par la norme actuelle (tableau 4.1). Tableau 4.1

La Commission électrotechnique internationale (CEI) recommande des tensions standard supérieures à 1000 V pour les systèmes avec une fréquence de 50 Hz, indiqués dans le tableau. 4.2. Tableau 4.2



Il existe un certain nombre de tentatives pour déterminer les zones économiques d'application de la transmission de puissance de différentes tensions. Des résultats satisfaisants pour toute l'échelle des tensions nominales dans la plage de 35 à 1150 kV sont donnés par la formule empirique proposée par G. A. Illarionov:



où L est la longueur de la ligne, km, P est la puissance transmise, MW. En Russie, deux systèmes de tension des réseaux électriques à courant alternatif (110 kV et plus) se sont répandus : 110-330-750 kV - dans les onduleurs du nord-ouest et en partie du centre - et 110-220-500 kV - dans les UPS des régions du centre et de l'est du pays (voir également la section 1.2). Pour ces UES, la tension de 1150 kV, introduite dans GOST en 1977, a été prise comme étape suivante.Un certain nombre de sections de transmission de puissance de 1150 kV construites fonctionnent temporairement à une tension de 500 kV. Au stade actuel de développement de l'UES de Russie, le rôle des réseaux de base est assuré par 330, 500, 750 réseaux, dans un certain nombre de systèmes électriques - 220 kV. La première étape des réseaux publics de distribution sont des réseaux de 220, 330 et partiellement 500 kV, la deuxième étape - 110 et 220 kV; l'électricité est ensuite distribuée via le réseau d'alimentation électrique des consommateurs individuels (voir paragraphes 4.5 à 4.9). La conditionnalité de la division des réseaux en réseaux de base et de distribution en fonction de la tension nominale est que, à mesure que la densité des charges, la puissance des centrales électriques et la couverture du territoire par les réseaux électriques augmentent, la tension du réseau de distribution augmente. Cela signifie que les réseaux qui remplissent les fonctions de backbone, avec l'avènement des réseaux à plus haute tension dans les systèmes électriques, leur "transfèrent" progressivement ces fonctions, se transformant en celles de distribution. Un réseau de distribution généraliste est toujours construit par étapes en « superposant » séquentiellement des réseaux de plusieurs tensions. L'apparition de la prochaine étape de tension est associée à une augmentation de la puissance des centrales électriques et à l'opportunité de son émission à une tension plus élevée. La transformation du réseau en réseau de distribution entraîne une réduction de la longueur des lignes individuelles en raison du raccordement de nouvelles sous-stations au réseau, ainsi qu'une modification des valeurs et des directions des flux d'énergie le long des lignes. Aux densités existantes charges électriques et un réseau 500 kV développé, l'abandon de l'échelle de tension nominale classique avec un pas de deux environ (500/220/110 kV) et un passage progressif à un pas d'échelle de quatre environ (500/110 kV) est une solution technico-économiquement justifiée . Cette tendance est confirmée par l'expérience des technologies de pointe pays étrangers quand les réseaux tension intermédiaire(220–275 kV) sont limités dans leur développement. Une telle politique technique est menée de la manière la plus cohérente dans les systèmes électriques de la Grande-Bretagne, de l'Italie, de l'Allemagne et d'autres pays. Ainsi, au Royaume-Uni, la transformation 400/132 kV est de plus en plus utilisée (le réseau 275 kV est mis sous cocon), en Allemagne - 380/110 kV (le réseau 220 kV est en cours de développement limité), en Italie - 380/132 kV (le réseau 150 kV est mis sous cocon), etc.. d) Les plus répandus comme réseaux de distribution sont les réseaux 110 kV aussi bien dans l'UES avec un système de tension de 220-500 kV que de 330-750 kV. La part des lignes 110 kV est d'environ 70% longueur totale VL 110 kV et plus. Cette tension est utilisée pour alimenter les entreprises industrielles et les centrales électriques, les villes, l'électrification du transport ferroviaire et par pipeline ; ils constituent le niveau supérieur de distribution d'électricité dans les zones rurales. La tension de 150 kV a été développée uniquement dans le système énergétique de Kola et n'est pas recommandée pour une utilisation dans d'autres régions du pays. Les tensions 6-10–20-35 kV sont destinées aux réseaux de distribution dans les villes, les zones rurales et entreprises industrielles. La distribution prédominante a une tension de 10 kV ; Les réseaux 6 kV conservent des gravité spécifique de longueur, mais, en règle générale, ne se développent pas et, si possible, sont remplacés par des réseaux de 10 kV. Cette classe est adjacente à la tension de 20 kV disponible dans GOST, qui a reçu une distribution limitée (dans l'un des régions centrales Moscou). La tension de 35 kV est utilisée pour créer des réseaux centraux de 10 kV dans les zones rurales (la transformation 35/0,4 kV est moins utilisée).

Lors de la conception du développement d'un réseau électrique, simultanément au développement de la question de la configuration du réseau électrique, la question du choix de sa tension nominale est en train d'être tranchée. L'échelle des tensions nominales de ligne des réseaux électriques est établie par GOST 721-77 et est la série suivante:

0,38 ; 3 ; 6 ; Dix; vingt; 35; 110 ; 150 ; 220 ; 330 ; 500 ; 750 ; 1150kV.

Lors du choix de la tension secteur nominale, les éléments suivants sont pris en compte : recommandations générales:

des tensions de 6...10 kV sont utilisées pour les réseaux de distribution industriels, urbains et agricoles ; la tension la plus courante pour de tels réseaux est de 10 kV ; l'utilisation d'une tension de 6 kV pour les nouvelles installations n'est pas recommandée, mais peut être utilisée dans la reconstruction du réseau électrique existant s'il dispose de moteurs haute tension pour une telle tension ;

actuellement, en raison de la croissance des charges dans le secteur domestique, on a tendance à augmenter la tension des réseaux de distribution dans grandes villes jusqu'à 20 kV ;

La tension de 35 kV est largement utilisée pour créer des centrales électriques pour les réseaux de distribution agricole de 10 kV ; dans le cadre de la croissance des capacités des consommateurs ruraux, une tension de 110 kV est utilisée à ces fins ;

des tensions de 110 ... 220 kV sont utilisées pour créer des réseaux de distribution régionaux à usage général et pour l'alimentation externe des gros consommateurs ;

des tensions de 330 kV et plus sont utilisées pour former les liaisons dorsales de l'UES et pour alimenter les grandes centrales électriques.

Historiquement, dans notre pays, deux systèmes de tension de réseaux électriques (110 kV et plus) ont été formés. Un système 110 (150), 330, 750 kV est typique principalement pour le Nord-Ouest et en partie pour le Centre et le Caucase du Nord. Un autre système 110, 220, 500 kV est typique pour la majeure partie du pays. Ici, la tension de 1150 kV est prise comme étape suivante. Le transport d'énergie de cette tension a été construit dans les années 80 du siècle dernier et était destiné au transport de l'électricité de la Sibérie et du Kazakhstan vers l'Oural. Actuellement, les sections de transmission de puissance de 1150 kV fonctionnent temporairement à une tension de 500 kV. Le transfert de cette transmission de puissance à une tension de 1150 kV sera réalisé ultérieurement.

La tension nominale d'une ligne de transmission individuelle est principalement fonction de deux paramètres : la puissance R transmis sur la ligne, et la distance L auquel ce pouvoir est transféré. À cet égard, il existe plusieurs formules empiriques pour choisir la tension nominale de ligne, proposées par différents auteurs.

La formule de Still

tu nom = , kV,

où R, kW, L, km, donne des résultats acceptables aux valeurs L 250 km et R 60 MW.

Formule d'Illarionov

tu nom = ,

où R, MW ; L, km, donne des résultats satisfaisants pour toute l'échelle des tensions assignées de 35 à 1150 kV.

Le choix de la tension nominale d'un réseau électrique constitué d'un certain nombre de lignes et de postes relève, en général, d'une comparaison technico-économique diverses options. Ici, en règle générale, il est nécessaire de prendre en compte les coûts non seulement pour les lignes électriques, mais également pour les sous-stations. Expliquons cela avec un exemple simple.

Un réseau électrique est conçu, composé de deux sections d'une longueur L1 et L 2 (figure 4.1, un). Une évaluation préliminaire de la tension nominale a montré qu'il fallait prendre une tension de 220 kV pour la section de tête et de 110 kV pour la deuxième section. Dans ce cas, vous devez comparer les deux options.

Dans la première option (Fig. 4.1, b) l'ensemble du réseau est réalisé pour une tension de 220 kV. Dans la deuxième option (Fig. 4.1, dans) la section principale du réseau est réalisée à une tension de 220 kV et la deuxième section - à une tension de 110 kV.

Dans la deuxième version, la ligne O 2 tension 110 kV et poste 110/10 kV avec transformateur J sera moins cher que la ligne O 2 tension 220 kV et poste 220/10 kV avec transformateur J 2 premier choix. Cependant, une sous-station 220/110/10 kV avec un autotransformateur À la deuxième option sera plus chère qu'une sous-station 220/10 kV avec un transformateur J 1 de la première option.

un B C)

Riz. 4.1. Régime ( un) et deux options ( b) et ( dans) tension réseau

Le choix final de la tension secteur sera déterminé en comparant ces options en termes de coûts. Si la différence de coût est inférieure à 5 %, l'option avec la tension nominale la plus élevée doit être préférée.

Chaque réseau électrique est caractérisé par une tension nominale pour laquelle son équipement est calculé. La tension nominale assure le fonctionnement normal des consommateurs électriques (EP), devrait donner le plus grand effet économique et est déterminée par la transmission puissance active et la longueur de la ligne de transmission.

GOST 21128-75 a introduit une échelle des tensions nominales entre phases des réseaux électriques et des récepteurs jusqu'à 1000 V AC: 220,380, 660 V.

GOST 721-77 a introduit une échelle des tensions nominales entre phases des réseaux électriques alternatifs supérieurs à 1000 V:

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

En tableau. 2.1. une classification des réseaux électriques est présentée, qui montre la division en réseaux de basse (BT), moyenne (SN), haute (HT), ultra-haute (SVN) et ultra-haute (UHN).

La charge EA ne reste pas constante, mais change en fonction du changement de mode de fonctionnement (par exemple, conformément au déroulement du processus technologique de production), par conséquent, la tension aux nœuds du réseau s'écarte constamment de valeur nominale, ce qui réduit la qualité de l'électricité et entraîne des pertes. Des études ont montré que pour la plupart des consommateurs d'électricité, la zone stable est limitée par les valeurs des écarts de tension

Des études ont montré que pour la plupart des consommateurs d'électricité, la zone stable est limitée par les valeurs des écarts de tension.

En règle générale, la tension au début de la ligne est supérieure à la tension à la fin et diffère par la quantité de perte de tension

Pour rapprocher la tension du consommateur U 2 de la tension nominale du réseau électrique et fournir une énergie de haute qualité, les tensions nominales des générateurs de tension du réseau sont fixées par GOST de 5% de plus que la tension nominale

Étant donné que les enroulements primaires des transformateurs élévateurs doivent être directement connectés aux bornes des générateurs, leurs tensions nominales

Les enroulements primaires des transformateurs abaisseurs sont des consommateurs par rapport aux réseaux à partir desquels ils sont alimentés, la condition doit donc être remplie

Récemment, l'industrie a produit des transformateurs abaisseurs avec une tension de 110-220 kV avec une tension d'enroulement primaire de 5% supérieure à la tension nominale du secteur.

Les enroulements secondaires des transformateurs abaisseurs et élévateurs sont des sources par rapport au réseau qu'ils alimentent. Les tensions nominales des enroulements secondaires sont supérieures de 5 à 10 % à la tension nominale de ce réseau

Ceci est fait afin de compenser la chute de tension dans le réseau alimenté. Sur la fig. 2.1 montre le diagramme de tension, qui illustre clairement ce qui précède.

2.2. Modes des neutres des réseaux électriques

Le point zéro (neutre) des réseaux électriques triphasés peut être étroitement mis à la terre (Fig. 2.2, a), mis à la terre par une résistance élevée (Fig. 2.2, b) ou isolé du sol (Fig. 2.2, c).

Le mode neutre dans les réseaux électriques jusqu'à 1000 V est déterminé par la sécurité de la maintenance du réseau, et dans les réseaux supérieurs à 1000 V - alimentation ininterrompue, efficacité et fiabilité des installations électriques. Selon les règles d'installation des installations électriques (PUE), le fonctionnement des installations électriques avec des tensions allant jusqu'à 1000 V est autorisé à la fois avec mise à la terre et avec neutre isolé.

Fin du travail -

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