La differenza tra la tensione di esercizio e la tensione nominale. Tensioni nominali delle reti elettriche

Tensioni nominali reti elettriche scopo generale corrente alternata nella Federazione Russa sono stabiliti dallo standard attuale (Tabella 4.1). Tabella 4.1

La Commissione elettrotecnica internazionale (IEC) raccomanda tensioni standard superiori a 1000 V per sistemi con una frequenza di 50 Hz, indicata in tabella. 4.2. Tabella 4.2



Esistono numerosi tentativi per determinare le zone economiche di applicazione della trasmissione di potenza di diverse tensioni. Risultati soddisfacenti per l'intera scala delle tensioni nominali nell'intervallo da 35 a 1150 kV sono dati dalla formula empirica proposta da G. A. Illarionov:



dove L è la lunghezza della linea, km, P è la potenza trasmessa, MW. In Russia si sono diffusi due sistemi di tensione delle reti elettriche AC (110 kV e superiori): 110-330-750 kV - negli UPS del Nord-Ovest e in parte del Centro - e 110-220-500 kV - in gli UPS delle regioni centrali e orientali del Paese (vedi anche paragrafo 1.2). Per questi UES, come passaggio successivo è stata presa la tensione di 1150 kV, introdotta in GOST nel 1977. Un certo numero di sezioni di trasmissione di potenza costruite da 1150 kV funzionano temporaneamente a una tensione di 500 kV. Nell'attuale fase di sviluppo dell'UES della Russia, il ruolo delle reti backbone è svolto da 330, 500, 750 reti, in una serie di sistemi di alimentazione - 220 kV. La prima fase delle reti di distribuzione pubblica sono reti da 220, 330 e parzialmente 500 kV, la seconda fase - 110 e 220 kV; quindi l'energia elettrica viene distribuita attraverso la rete di alimentazione dei singoli consumatori (cfr. paragrafi 4.5–4.9). La condizionalità della suddivisione delle reti in dorsali e reti di distribuzione in base alla tensione nominale è che all'aumentare della densità dei carichi, della potenza delle centrali elettriche e della copertura del territorio da parte delle reti elettriche, aumenta la tensione della rete di distribuzione. Ciò significa che le reti che svolgono le funzioni di dorsale, con l'avvento delle reti a più alta tensione nei sistemi di alimentazione, "trasferiscono" gradualmente queste funzioni ad esse, trasformandosi in quelle di distribuzione. Una rete di distribuzione per uso generale è sempre costruita su base graduale mediante "sovrapposizione" sequenziale di reti di più tensioni. L'aspetto del successivo gradino di tensione è associato ad un aumento della potenza delle centrali elettriche e all'opportunità della sua emissione a una tensione più elevata. La trasformazione della rete in rete di distribuzione comporta una riduzione della lunghezza delle singole linee per il collegamento alla rete di nuove cabine, nonché una variazione dei valori e delle direzioni dei flussi di energia lungo le linee. A densità esistenti carichi elettrici e una rete sviluppata da 500 kV, abbandonando la classica scala di tensione nominale con un gradino di circa due (500/220/110 kV) e un passaggio graduale ad un gradino di scala di circa quattro (500/110 kV) è una soluzione tecnicamente giustificata dal punto di vista economico . Questa tendenza è confermata dall'esperienza di aziende tecnologicamente avanzate Paesi esteri quando reti tensione intermedia(220–275 kV) sono limitati nel loro sviluppo. Tale politica tecnica è attuata in modo più coerente nei sistemi energetici di Gran Bretagna, Italia, Germania e altri paesi. Quindi, nel Regno Unito, è sempre più utilizzata la trasformazione a 400/132 kV (la rete a 275 kV è fuori servizio), in Germania - 380/110 kV (la rete a 220 kV è in fase di limitazione), in Italia - 380/132 kV (è in sospensione la rete a 150 kV), ecc. d. Le più diffuse come reti di distribuzione sono le reti a 110 kV sia nella UES con un sistema di tensione di 220–500 kV che di 330–750 kV. La quota di linee a 110 kV è di circa il 70% lunghezza totale VL 110 kV e oltre. Questa tensione viene utilizzata per fornire energia alle imprese industriali e ai centri di alimentazione, alle città, all'elettrificazione del trasporto ferroviario e delle condotte; sono il livello più alto di distribuzione di elettricità nelle aree rurali. La tensione di 150 kV è stata sviluppata solo nel sistema energetico Kola e non è consigliata per l'uso in altre regioni del paese. Le tensioni 6-10–20-35 kV sono destinate alle reti di distribuzione nelle città, nelle aree rurali e imprese industriali. La distribuzione predominante ha una tensione di 10 kV; Le reti a 6 kV restano significative peso specifico di lunghezza, ma, di regola, non si sviluppano e, se possibile, vengono sostituite da reti da 10 kV. Questa classe è adiacente alla tensione di 20 kV disponibile in GOST, che ha ricevuto una distribuzione limitata (in uno dei regioni centrali Mosca). La tensione di 35 kV viene utilizzata per realizzare reti centrali da 10 kV nelle aree rurali (la trasformazione 35/0,4 kV è meno utilizzata).

Quando si progetta lo sviluppo di una rete elettrica, contemporaneamente allo sviluppo del problema della configurazione della rete elettrica, viene deciso il problema della scelta della sua tensione nominale. La scala delle tensioni di linea nominali delle reti elettriche è stabilita da GOST 721-77 ed è la seguente serie:

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

Nella scelta della tensione di rete nominale si tiene conto di: raccomandazioni generali:

le tensioni di 6...10 kV sono utilizzate per le reti di distribuzione industriali, urbane e agricole; la tensione più comune per tali reti è 10 kV; l'utilizzo della tensione di 6 kV per i nuovi impianti è sconsigliato, ma può essere utilizzato nel rifacimento della rete elettrica esistente se dotata di motori ad alta tensione per tale tensione;

attualmente, a causa della crescita dei carichi nel settore domestico, si tende ad aumentare la tensione delle reti di distribuzione in principali città fino a 20 kV;

La tensione a 35 kV è ampiamente utilizzata per creare centri di alimentazione per reti di distribuzione agricola a 10 kV; in connessione con la crescita delle capacità dei consumatori rurali, a questi scopi viene utilizzata una tensione di 110 kV;

le tensioni di 110 ... 220 kV vengono utilizzate per creare reti di distribuzione regionali per uso generale e per l'alimentazione esterna di grandi consumatori;

tensioni di 330 kV e superiori sono utilizzate per formare i collegamenti backbone della UES e per fornire energia alle grandi centrali elettriche.

Storicamente, nel nostro Paese, si sono formati due sistemi di tensione delle reti elettriche (110 kV e superiori). Un sistema 110 (150), 330, 750 kV è tipico principalmente per il nord-ovest e in parte nel Caucaso centrale e settentrionale. Un altro sistema 110, 220, 500 kV è tipico per la maggior parte del paese. Qui, la tensione di 1150 kV viene presa come passaggio successivo. La trasmissione di potenza di questa tensione è stata costruita negli anni '80 del secolo scorso ed era destinata alla trasmissione di elettricità dalla Siberia e dal Kazakistan agli Urali. Attualmente, le sezioni di trasmissione di potenza da 1150 kV funzionano temporaneamente a una tensione di 500 kV. Il trasferimento di questa trasmissione di potenza ad una tensione di 1150 kV verrà effettuato successivamente.

La tensione nominale di una singola linea di trasmissione è principalmente funzione di due parametri: la potenza R trasmesso attraverso la linea e la distanza l a cui questo potere è trasferito. A questo proposito, esistono diverse formule empiriche per la scelta della tensione nominale di linea, proposte da diversi autori.

È ancora la formula

u nom = , kV,

dove R, kW, l, km, fornisce risultati accettabili a valori l 250 km e R 60 MW.

Formula Illarionov

u nom = ,

dove R, MW; l, km, dà risultati soddisfacenti per l'intera scala delle tensioni nominali da 35 a 1150 kV.

La scelta della tensione nominale di una rete elettrica costituita da un certo numero di linee e cabine è, in generale, compito di un confronto tecnico ed economico varie opzioni. Qui, di norma, è necessario tenere conto dei costi non solo per le linee elettriche, ma anche per le sottostazioni. Spieghiamolo con un semplice esempio.

Viene progettata una rete elettrica, composta da due sezioni di lunghezza L1 e l 2 (Fig. 4.1, un). Una valutazione preliminare della tensione nominale ha mostrato che si dovrebbe prendere una tensione di 220 kV per la sezione di testa e di 110 kV per la seconda sezione. In questo caso, è necessario confrontare le due opzioni.

Nella prima opzione (Fig. 4.1, b) l'intera rete è realizzata per una tensione di 220 kV. Nella seconda opzione (Fig. 4.1, in) la sezione principale della rete viene eseguita a una tensione di 220 kV e la seconda sezione a una tensione di 110 kV.

Nella seconda versione, la linea w 2 tensione 110 kV e cabina 110/10 kV con trasformatore T sarà più economico della linea w 2 tensione 220 kV e cabina 220/10 kV con trasformatore T 2 prima opzione. Tuttavia, una sottostazione 220/110/10 kV con autotrasformatore A la seconda opzione sarà più costosa di una sottostazione 220/10 kV con trasformatore T 1 della prima opzione.

a B C)

Riso. 4.1. Schema ( un) e due opzioni ( b) e ( in) tensione di rete

La scelta finale della tensione di rete sarà determinata confrontando queste opzioni in termini di costi. Se la differenza di costo è inferiore al 5%, è preferibile l'opzione con la tensione nominale più elevata.

Ciascuna rete elettrica è caratterizzata da una tensione nominale per la quale viene calcolato il relativo equipaggiamento. La tensione nominale garantisce il normale funzionamento delle utenze elettriche (EP), dovrebbe dare il massimo effetto economico ed è determinata dalla trasmissione Potenza attiva e la lunghezza della linea di trasmissione.

GOST 21128-75 ha introdotto una scala di tensioni concatenate nominali di reti elettriche e ricevitori fino a 1000 V CA: 220.380, 660 V.

GOST 721-77 ha introdotto una scala di tensioni concatenate nominali delle reti elettriche CA superiori a 1000 V:

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

In tavola. 2.1. viene presentata una classificazione delle reti elettriche, che mostra la suddivisione in reti a bassa (BT), media (SN), alta (HV), ultra alta (SVN) e ultra alta (UHN).

Il carico EA non rimane costante, ma cambia in base al cambiamento della modalità operativa (ad esempio, in base al corso del processo tecnologico di produzione), pertanto la tensione ai nodi di rete si discosta costantemente da valore nominale, che riduce la qualità dell'energia elettrica e comporta perdite. Gli studi hanno dimostrato che per la maggior parte dei consumatori di energia, la zona stabile è limitata dai valori delle deviazioni di tensione

Gli studi hanno dimostrato che per la maggior parte dei consumatori di energia, la zona stabile è limitata dai valori delle deviazioni di tensione.

Di norma, la tensione all'inizio della linea è maggiore della tensione alla fine e differisce per la quantità di perdita di tensione

Per approssimare la tensione del consumatore U 2 alla tensione nominale della rete elettrica e fornire energia di alta qualità, le tensioni nominali dei generatori di tensione di rete sono fissate da GOST del 5% in più rispetto al valore nominale

Poiché gli avvolgimenti primari dei trasformatori aumentatori devono essere collegati direttamente ai terminali dei generatori, le loro tensioni nominali

Gli avvolgimenti primari dei trasformatori step-down sono consumatori in relazione alle reti da cui sono alimentati, quindi la condizione deve essere soddisfatta

Recentemente, l'industria ha prodotto trasformatori step-down con una tensione di 110-220 kV con una tensione dell'avvolgimento primario del 5% in più rispetto alla tensione di rete nominale.

Gli avvolgimenti secondari di entrambi i trasformatori step-down e step-up sono sorgenti in relazione alla rete che alimentano. Le tensioni nominali degli avvolgimenti secondari sono superiori del 5-10% rispetto alla tensione nominale di questa rete

Questo viene fatto per compensare la caduta di tensione nella rete fornita. Sulla fig. 2.1 mostra il diagramma di tensione, che illustra chiaramente quanto sopra.

2.2. Modalità dei neutri delle reti elettriche

Il punto zero (neutro) delle reti elettriche trifase può essere strettamente collegato a terra (Fig. 2.2, a), collegato a terra ad alta resistenza (Fig. 2.2, b) o isolato da terra (Fig. 2.2, c).

La modalità neutra nelle reti elettriche fino a 1000 V è determinata dalla sicurezza della manutenzione della rete e nelle reti superiori a 1000 V: alimentazione ininterrotta, efficienza e affidabilità degli impianti elettrici. Secondo le Norme per l'Installazione degli Impianti Elettrici (PUE), è consentito il funzionamento di impianti elettrici con tensioni fino a 1000 V sia con messa a terra che con neutro isolato.

Fine del lavoro -

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LEZIONE 1. CARATTERISTICHE GENERALI DEI SISTEMI DI TRASMISSIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA. SIMULAZIONE DEGLI ELEMENTI DELL'IMPIANTO ELETTRICO

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Caratteristiche del sistema di trasmissione dell'energia elettrica
Le basi del sistema di trasmissione energia elettrica dalle centrali elettriche che lo producono a grandi aree di consumo energetico o nodi di distribuzione di EPS si sviluppano reti

Caratteristiche dei sistemi di distribuzione dell'energia elettrica
Lo scopo delle reti di distribuzione è la consegna di energia elettrica direttamente ai consumatori con una tensione di 6-10 kV, la distribuzione di energia elettrica tra le sottostazioni 6-110 / 0,38-35 kV distretto

Sistema di trasmissione e distribuzione di potenza
La sezione 1.3 descrive le caratteristiche dei sistemi di trasmissione e distribuzione EE. Considera la relazione di questi sistemi su un esempio. A titolo di esempio, consideriamo una fondamentale semplificata

Modalità neutra di reti fino a 1000 V con neutro solidamente collegato a terra
Le più comuni sono le reti a quattro fili di corrente trifase con una tensione di 380/220, 220/127, 660/380 (Fig. 2.3) (il numeratore corrisponde alla tensione lineare e il denominatore corrisponde alla tensione di fase

Reti in bassa tensione con neutro isolato
Si tratta di reti a tre fili, che hanno trovato applicazione per fornire consumatori particolarmente responsabili con una piccola diramazione di reti fornendo al contempo il controllo dell'isolamento di fase nelle reti. esso

Reti ad alta tensione con neutro isolato
L'utenza è collegata alla tensione di linea, neutro e terra coincidono in modalità simmetrica. La tensione che l'isolamento deve sopportare è la tensione tra fase e terra

Reti ad alta tensione con neutro compensato
Queste reti sono anche classificate come reti con una bassa corrente di guasto a terra (Fig. 2.9).

Reti ad alta tensione con neutro a terra
Tali reti includono reti con una tensione nominale di 110 kV e oltre e alta corrente guasti a terra (&g

Domande per l'autoesame
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LEZIONE 3. PRINCIPI DI PROGETTAZIONE DI LINEE ELETTRICHE
Piano 1. Appuntamento linee aeree potenza di trasmissione. 2. Progettazione di linee aeree. 3. Supporta VL. 4. Fili VL. 5. Temporale

Linee elettriche aeree
Le linee aeree sono dette linee destinate alla trasmissione e distribuzione di EE attraverso fili posti all'aperto e supportati da supporti e isolanti. Aria

Linee elettriche via cavo
linea via cavo(KL) - una linea per la trasmissione di energia elettrica, costituita da uno o più cavi paralleli, realizzata con qualsiasi metodo di posa (Fig. 3.12). Sono via cavo

Domande per l'autoesame
1. Come vengono classificate le linee elettriche in base alla progettazione? 2. Quali fattori determinano la scelta del tipo di linea di trasmissione? 3. Quali requisiti devono essere soddisfatti

Resistenza attiva
Provoca il riscaldamento dei fili (dispersioni di calore) e dipende dal materiale dei conduttori che portano corrente e dalla loro sezione. Per linee con fili di piccola sezione in metallo non ferroso

Linea elettrica con fili d'acciaio
Il principale vantaggio dei fili di acciaio sono le loro elevate proprietà meccaniche. In particolare la resistenza alla trazione dei fili di acciaio raggiunge i 600-700 MPa (60-70 kg/mm2

Domande per l'autoesame
1. Per quali scopi vengono utilizzati gli schemi di sostituzione? Elenca i vantaggi e gli svantaggi di questi schemi. 2. Cos'è l'entità fisica resistenza attiva linee elettriche? 3. Come in

CONFERENZA 5
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Trasformatori a doppio avvolgimento
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