ความเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตในเครือข่ายไฟฟ้า

ค่าเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายไฟฟ้าคือความแตกต่างระหว่างค่าจริงในปัจจุบันในสภาพการทำงานที่เสถียรจากค่าเล็กน้อยสำหรับเครือข่ายที่กำหนด สาเหตุของการเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าที่จุดใดๆ ของกริดไฟฟ้าอยู่ที่การเปลี่ยนแปลงของโหลดของกริด ขึ้นอยู่กับกราฟของโหลดต่างๆ

ความเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าส่งผลต่อการทำงานของอุปกรณ์ ดังนั้นในกระบวนการทางเทคโนโลยี การลดแรงดันไฟฟ้าทำให้ระยะเวลาของกระบวนการเหล่านี้เพิ่มขึ้น และเป็นผลให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้น และการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์สั้นลงเนื่องจากอุปกรณ์เริ่มทำงานเมื่อโอเวอร์โหลด ซึ่งเพิ่มโอกาสในการเกิดอุบัติเหตุ หากแรงดันไฟฟ้าเบี่ยงเบนไปจากปกติอย่างมีนัยสำคัญ กระบวนการทางเทคโนโลยีอาจหยุดชะงักได้อย่างสมบูรณ์

จากตัวอย่างระบบไฟส่องสว่าง เราสามารถชี้ให้เห็นความจริงที่ว่าเมื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเพียง 10% เวลาในการทำงานของหลอดไส้จะลดลงสี่เท่า นั่นคือ หลอดไฟจะดับเร็วขึ้นมาก! และเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง 10% ฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดไส้จะลดลง 40% ในขณะที่ฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดฟลูออเรสเซนต์จะอยู่ที่ 15% หากเมื่อเปิดหลอดฟลูออเรสเซนต์ แรงดันไฟฟ้ากลายเป็น 90% ของค่าเล็กน้อย หลอดไฟจะกะพริบและที่ 80% จะไม่เริ่มทำงานเลย

มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสมีความไวต่อแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์มาก ดังนั้นหากแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดสเตเตอร์ลดลง 15% แรงบิดของเพลาจะลดลงหนึ่งในสี่และมอเตอร์มักจะหยุดทำงานหรือหากเรากำลังพูดถึงการเริ่มต้นมอเตอร์เหนี่ยวนำจะไม่เริ่มทำงานเลย ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงการบริโภคในปัจจุบันจะเพิ่มขึ้นขดลวดสเตเตอร์จะร้อนขึ้นและอายุการใช้งานปกติของมอเตอร์จะลดลงอย่างมาก

หากมอเตอร์ทำงานเป็นเวลานานที่แรงดันไฟฟ้า 90% ของค่าเล็กน้อย อายุการใช้งานจะลดลงครึ่งหนึ่ง หากแรงดันไฟฟ้าเกินค่าที่กำหนด 1% ส่วนประกอบปฏิกิริยาของพลังงานที่มอเตอร์ใช้จะเพิ่มขึ้นประมาณ 5% และประสิทธิภาพโดยรวมของมอเตอร์ดังกล่าวจะลดลง

โดยเฉลี่ยแล้วเครือข่ายไฟฟ้าจะส่งโหลดต่อไปนี้เป็นประจำ: 60% ของพลังงานตกอยู่กับมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส, 30% เป็นไฟส่องสว่าง, ฯลฯ , 10% สำหรับโหลดเฉพาะ, ตัวอย่างเช่น, รถไฟใต้ดินมอสโกคิดเป็น 11%ด้วยเหตุนี้ GOST R 54149-2010 จึงควบคุมค่าสูงสุดที่อนุญาตของความเบี่ยงเบนที่กำหนดในขั้วของเครื่องรับไฟฟ้าเป็น± 10% ของเครือข่ายที่ระบุ ในกรณีนี้ ค่าเบี่ยงเบนปกติคือ ± 5%

มีสองวิธีในการตอบสนองข้อกำหนดเหล่านี้ ประการแรกคือการลดการสูญเสีย ประการที่สองคือการควบคุมแรงดันไฟฟ้า

วิธีลดความสูญเสีย

การเพิ่มประสิทธิภาพ R — การเลือกส่วนตัดขวางของตัวนำของสายไฟตามกฎภายใต้เงื่อนไขของการสูญเสียขั้นต่ำที่เป็นไปได้

การปรับให้เหมาะสมของ X — การใช้การชดเชยตามยาวของไลน์รีแอกแตนซ์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับอันตรายของกระแสลัดวงจรที่เพิ่มขึ้นเมื่อ X → 0

วิธีการชดเชย Q คือการใช้การติดตั้ง KRM เพื่อลดส่วนประกอบที่เกิดปฏิกิริยาระหว่างการส่งผ่านเครือข่ายไฟฟ้า โดยใช้บล็อกตัวเก็บประจุโดยตรง หรือใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่ทำงานภายใต้การกระตุ้นมากเกินไป การชดเชยพลังงานปฏิกิริยา นอกจากจะลดการสูญเสียแล้ว ยังช่วยให้ประหยัดพลังงานได้ เนื่องจากการสูญเสียทางไฟฟ้าทั้งหมดในเครือข่ายจะลดลง

วิธีการปรับแรงดันไฟฟ้า

ด้วยความช่วยเหลือของหม้อแปลงในศูนย์พลังงาน แรงดันไฟฟ้า Utsp ได้รับการควบคุม หม้อแปลงพิเศษติดตั้งอุปกรณ์อัตโนมัติสำหรับปรับอัตราส่วนการแปลงตามค่าปัจจุบันของโหลด สามารถปรับได้โดยตรงภายใต้โหลด 10% ของหม้อแปลงไฟฟ้าติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าว ช่วงการควบคุมคือ ± 16% โดยมีขั้นตอนการควบคุม 1.78%

หม้อแปลงของสถานีย่อยระดับกลาง Utp, ขดลวดที่มีอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันซึ่งติดตั้งสวิตช์ก๊อกไว้ยังสามารถทำการควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้ ช่วงการควบคุมคือ ± 5% โดยมีขั้นตอนการควบคุม 2.5% การสลับที่นี่ทำได้โดยไม่ต้องกระตุ้น — ด้วยการตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่าย

องค์กรแหล่งจ่ายไฟมีหน้าที่รับผิดชอบในการรักษาแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในขอบเขตที่ควบคุมโดย GOST (GOST R 54149-2010) อย่างต่อเนื่อง

ในความเป็นจริง สามารถเลือก R และ X ได้แม้ในขั้นตอนการออกแบบของเครือข่ายไฟฟ้า และการเปลี่ยนแปลงการดำเนินงานเพิ่มเติมของพารามิเตอร์เหล่านี้เป็นไปไม่ได้ Q และ Utp สามารถปรับได้ระหว่างการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในการโหลดเครือข่าย แต่จำเป็นต้องควบคุมโหมดการทำงานของหน่วยชดเชยพลังงานปฏิกิริยาจากส่วนกลางตามโหมดการทำงานปัจจุบันของเครือข่ายโดยรวม นั่นคือ แหล่งจ่ายไฟ องค์กรควรทำสิ่งนี้

สำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้า Utsp — โดยตรงจากศูนย์จ่ายไฟ นี่เป็นวิธีที่สะดวกที่สุดสำหรับองค์กรจ่ายไฟ ซึ่งช่วยให้คุณปรับแรงดันไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วตรงตามกำหนดการโหลดของเครือข่าย

สัญญาการจ่ายไฟฟ้ากำหนดขีดจำกัดของการแปรผันของแรงดันไฟฟ้าที่จุดเชื่อมต่อของผู้ใช้ เมื่อคำนวณขีด จำกัด เหล่านี้จำเป็นต้องอาศัยแรงดันตกคร่อมระหว่างจุดนี้กับตัวรับไฟฟ้า ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น GOST R 54149-2010 ควบคุมค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาตในสถานะคงที่ของขั้วของเครื่องรับไฟฟ้า