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Cómo se transmite la electricidad a los consumidores a través de una red de 0.4 kV
Se describen formas de transferir capacidades eléctricas entre equipos de alto voltaje de empresas energéticas en el artículo anterior. Y aquí consideramos la operación de circuitos de bajo voltaje.
Líneas eléctricas
Conversión de energía de alto voltaje Red de 0.4 kV terminar en transformadores con un voltaje de salida de 380/220 voltios. Desde ellos, la electricidad se suministra a través de cables o líneas aéreas a los consumidores. Además, el cable se usa con mayor frecuencia donde es imposible instalar estructuras de ingeniería: soportes.
Lineas de cable Durante la operación, crean una carga reactiva de naturaleza capacitiva en la red, que en rutas largas afecta en gran medida la calidad de la electricidad, cambiando el cosφ del circuito. A distancias cortas, el cable puede funcionar como compensación por la pérdida de electricidad de las cargas inductivas creadas por potentes motores eléctricos.
Líneas aéreas Se utiliza para alimentar a los consumidores remotos. Los cables de las fases de las líneas aéreas están separados a una distancia considerable. Prácticamente no crean reactancia.
La foto a continuación muestra el soporte de línea de 0.4kV con cables convencionales en áreas rurales. Este es un diseño anticuado, pero bastante confiable.
Ahora en el país hay un reemplazo masivo de cables por dispositivos aislados autoportantes, que son más seguros, reducen el robo de electricidad. Al reconstruir líneas antiguas, a menudo se realiza la sustitución de los soportes usados.
La foto muestra una línea eléctrica aérea con cables autoportantes en el sector residencial.
¿Qué esquemas se utilizan para transferir electricidad a un consumidor en una red de 0.4 kV?
La seguridad del funcionamiento del equipo eléctrico depende en gran medida de cómo está conectado al circuito de tierra.
Durante el siglo pasado, el país utilizó un esquema de nutrición para el consumidor, que generalmente se denota por los índices TN-C. Este es el sistema de puesta a tierra más barato y peligroso. Ahora se están deshaciendo de él, pero es un proceso costoso y largo.
GOST R 50571.2-94 define sistemas de puesta a tierra que clasifican: IT, TT, TN-S, TN-C, TN-C-S.
En circuito I-T El cable neutro del transformador no está conectado a tierra y va directamente a la celda de los consumidores de electricidad.
Sistema TT El terminal de tierra del transformador está conectado a tierra. Los gabinetes de todos los receptores de alimentación en ambos circuitos de acuerdo con los requisitos de seguridad deben conectarse al circuito de tierra del edificio donde se encuentran.
Sistema TN-C utiliza la conexión a tierra de las cajas de instrumentos sin conectarlas al bucle de tierra. Con este método, en caso de avería en el aislamiento del receptor de alimentación, se crea un cortocircuito en la carcasa, que se elimina mediante interruptores o fusibles.
Sistema TN-C-S Más seguro. Ella ha involucrado el circuito de tierra de un edificio en el que funcionan los electrodomésticos. Durante el daño a su aislamiento, se crean corrientes de fuga al circuito de tierra a través de conductores de PE. Un fallo de circuito está deshabilitado por un RCD o por difratomas.
El sistema TN-S proporciona la conexión de carcasas de electrodomésticos al circuito de puesta a tierra de una subestación transformadora a través de una fase separada de la línea de transmisión de energía. Esta es la solución más cara, pero la más segura. La condición técnica de la subestación transformadora con líneas eléctricas, incluida la resistencia eléctrica del circuito de tierra, es medida periódicamente por especialistas y siempre se mantiene en buenas condiciones.
Pérdidas en la transmisión de electricidad en redes eléctricas.
Durante el transporte de energía eléctrica, parte de ella se gasta en procesos relacionados, por ejemplo, en el calentamiento de conductores metálicos, desarrollo de capacidad reactivafuga a través del aislamiento. Están asociados con la tecnología para la transmisión de electricidad a los consumidores.
Además de las pérdidas tecnológicas, la escasez de electricidad puede asociarse con:
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con robos ordinarios;
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errores en dispositivos de medición;
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Cálculos incorrectos por unidades de venta de energía.
Los expertos internacionales han determinado que la cantidad relativa de energía perdida de la energía generada debe ser de hasta el 5%. Según las estadísticas, este indicador entre los estados de Europa occidental está limitado al 7%, para Rusia oscila entre el 11 y el 13%, y en Bielorrusia, el 11,13%.
Un análisis de pérdidas técnicas reveló que el 78% de ellas ocurren en redes eléctricas con un voltaje de 110 kV y menos, con un 33.5% detectado en redes de 0.4 ÷ 10 kV.
Razones de las pérdidas tecnológicas
Reglas para elegir una sección de conductores actuales
Las emisiones térmicas de cables eléctricos están directamente relacionadas con su resistencia eléctrica. Una sección transversal discreta aumenta y crea costos de energía adicionales.
Al conectar cables, se utilizan diferentes técnicas. Debe entenderse que cuando se superponen dos superficies metálicas de los conductores, una corriente eléctrica fluye a través del área de su contacto. En el lugar de tal contacto surge resistencia de transición.
En los contactos lineales, es menor que en los cincelados, pero más que en los superficiales.
Estado de contacto
El estado de la resistencia de transición se ve afectado por:
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tipo de metal de partes conectadas;
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superficies de contacto limpias y la calidad de su procesamiento;
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la cantidad de "compresión" y una serie de otros factores.
La energía eléctrica durante el transporte pasa a través de una gran cantidad de juntas de contacto. Mantenerlos en buenas condiciones, reduce las pérdidas y las técnicas de instalación descuidadas proporcionan costos. Para reducirlos durante el funcionamiento, se realiza un mantenimiento preventivo periódico y, en los intervalos entre ellos, se realiza una observación visual de las emisiones térmicas dentro de las juntas de contacto mediante cámaras termográficas.
Compensación de pérdida de potencia reactiva
Para mejorar la calidad de la transmisión de energía eléctrica, el voltaje se regula mediante dispositivos de compensación con la creación de una reserva permitida. Con este método, las potencias generadas se combinan con las potencias de los dispositivos compensadores. Las principales opciones de compensación se muestran en la figura.
La compensación por pérdidas de energía es especialmente relevante en empresas con una gran cantidad de motores de inducción.
Formas de reducir pérdidas
Las empresas que prestan servicios de transmisión de electricidad están interesadas en su calidad. Se logra:
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reducción en la longitud de las líneas eléctricas;
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el uso de líneas trifásicas a lo largo de toda la longitud;
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reemplazar cables abiertos con estructuras aisladas autoportantes;
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el uso de conductores con la sección transversal máxima permitida para el paso de cargas críticas;
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reconstrucción de equipos transformadores en dispositivos con menos pérdidas activas y reactivas;
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instalación adicional de transformadores de 0.4 kV en el circuito, reduciendo la longitud de las líneas de energía y las pérdidas de energía en ellas;
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la introducción de la automatización y la telemecánica;
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utilizando nuevos instrumentos de medición con características metrológicas mejoradas y aumentando la precisión de su procesamiento.
Ver también en electro-es.tomathouse.com
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