Koje je boje dim kada su elektronska kola zatvorena. Dvije jednostavne, ali važne formule

Svaka osoba čiji je posao vezan za održavanje elektrotehnike itekako je svjesna nevolja kojima kratak spoj (kratki spoj) nosi. Ponekad se smatra da je šteta. Ovo nije istina. Kratki spoj je proces ili, ako želite, hitni način rada bilo kojeg dijela električne instalacije. Ali njegove posljedice zaista dovode do štete. Općeprihvaćena definicija kaže: „Kratki spoj je direktna veza dvije ili više točaka električnog kola s različitim potencijalom. To je nenormalan (nenamjeran) način rada."

Da bismo razumjeli što se točno događa u krugu u trenutku kada tamo dođe do kratkog spoja, potrebno je podsjetiti se na principe funkcioniranja elemenata kola. Zamislite jednostavno kolo koje se sastoji od dva vodiča i opterećenja (na primjer, sijalice). U normalnim uslovima dolazi do usmerenog kretanja naelektrisanih elementarnih čestica u provodniku, usled stalnog uticaja izvora. Kreću se od jednog pola izvora do drugog kroz dva dijela žice i lampu. Shodno tome, lampa emituje svetlost, pošto čestice u njoj obavljaju određeni posao.

Kada se smjer kretanja stalno mijenja, ali u ovom slučaju to nije bitno. Broj elektrona koji prolaze kroz određeni dio kruga u jedinici vremena ograničen je otporom lampe, vodiča, EMF izvora. Drugim riječima, struja ne raste beskonačno, već odgovara stabilnom režimu.

Ali iz nekog razloga, izolacija na dijelu strujnog kruga je oštećena. Na primjer, lampa je preplavljena vodom. U ovom slučaju se smanjuje. Kao rezultat toga, struja koja teče duž strujnog kruga ograničena je ukupnim otporom izvora napajanja, žica i vodenog "istmusa" na lampi. Obično je ovaj iznos toliko beznačajan da se ne uzima u obzir u proračunima (s izuzetkom specijalizovanih proračuna).

Rezultat je gotovo beskonačno povećanje struje, određeno klasičnim Ohmovim zakonom. U ovom slučaju se često spominje snaga kratkog spoja. Određuje se graničnom vrijednošću električne struje koju izvor napajanja može isporučiti prije kvara. Inače, zbog toga je zabranjeno spajanje (kratki spoj) suprotnih kontakata baterija.

Iako u primjeru razmatramo uklanjanje otpora žarulje iz strujnog kruga zbog prodiranja vode na njega, postoji mnogo razloga za kratki spoj. Na primjer, ako govorimo o istoj shemi, onda je kratki spoj. može se javiti i ako je izolacija barem jedne žice prekinuta i ona dođe u kontakt sa zemljom. U tom slučaju struja iz izvora napajanja će pratiti put najmanjeg otpora, odnosno u zemlju, koja ima ogroman kapacitet. Oštećenje izolacije dvije žice odjednom i njihov kontakt dovest će do istog rezultata.

Gore navedeno se može sažeti: k.z može biti sa ili bez zemljišta. Ovo ne utiče na tekuće procese.

O kakvoj se šteti govorilo na početku članka? Kao što znate, što je veća vrijednost struje koja teče kroz dijelove kruga, to je veće njihovo zagrijavanje. Sa dovoljnom snagom izvora u kratkom spoju. neki dijelovi lanca jednostavno izgore, pretvarajući se u bakrenu prašinu (za bakrene elemente).

Zaštita od kratkog spoja je prilično jednostavna i efikasna. Poruke o kvarovima zbog kratkog spoja nastaju, prije svega, zbog pogrešno odabranih parametara zaštitnih uređaja, nepravilne selektivnosti. Ako govorimo o krugu za domaćinstvo od 220 V, onda se u njima koristi s prekomjernim povećanjem struje, elektromagnetno oslobađanje koje se nalazi unutra prekida krug.

U ovom članku ćemo razmotriti glavnu glavobolju svakog električara - kratki spoj. Istovremeno ćemo objasniti šta je struja kratkog spoja i razbiti mit o tome šta je napon kratkog spoja, istovremeno raspravljajući o tome da je kratki spoj (tzv. KZ) znači za električnu mrežu. Ali prvo, malo fizike, koja će vam pomoći da zapamtite da je elektricitet prijenos naboja elektronima s jedne točke na drugu. Dosljedan i uredan proces. Ali ponekad se nesreća umiješa u ovaj strogi redoslijed i ovdje morate zapamtiti ove dvije riječi "kratki spoj".

Zašto je strujni krug kratak i ko je kriv?

Bilo koji dijagram električnog kola predstavlja "plus" i "minus", kao u svakoj bateriji. Ako između njih postavite sijalicu, ona će zasvijetliti kada se krug zatvori. Pravilno sastavljeno kolo će omogućiti da sijalica gori dugo vremena, što svaka svjetiljka uspješno pokazuje. Ali da vidimo šta će se desiti ako samo povežemo plus i minus baterija. Bez sijalice i bez ikakvog otpora. Da, u ovom modelu ćemo dobiti zatvarač ožičenja u njegovom najčistijem obliku. Žica između kontakata baterije će se zagrijati, punjenje će se skoro trenutno istrošiti i nakon nekoliko sekundi ova baterija neće upaliti niti jednu sijalicu. Sva energija baterije će se potrošiti na maksimalno povećanje struje kratkog spoja, zagrijavanje žice i potpuno iscrpljivanje resursa. Takav eksperiment je siguran za eksperimentatora, jer su struje male.

Međutim, otprilike ista stvar će se dogoditi ako stavite makaze u utičnicu da shvatite šta će se dogoditi. Struja, nakon što je pronašla najkraći put (škare), pohrliće u utičnicu upravo ovim kratkim putem od "plus" do "minus" (), zaboravljajući na druge puteve na kojima je čeka otpor kruga. Otuda i naziv ove nevolje - "kratki spoj". U stvari, kratki spoj je sposobnost struje da dostigne „plus“ „minus“ što je brže moguće i sa maksimalnim efektom. Istovremeno, struja postaje nečitka u sredstvima na kojima se gradi zaštita od kratkog spoja i osnovnim pravilima kako izbjeći ovu pošast.

Dakle, kratki spoj je vanredna situacija u električnoj mreži, u kojoj prolaz struje dobija najkraći i najdirektniji put da eliminiše potencijal (razlika potencijala između "plus" i "minus"), što dovodi do lavinske pojave. povećanje jačine struje i snažno zagrijavanje dijela strujnog kola, u kojem je došlo do kratkog spoja.

Imajte na umu da se permanentni (neprekidni kratki spoj) dešava i u mrežama u kojima se koriste žice za napajanje sa nedovoljnim nivoom izolacije (nizak otpor izolacije), brojnim nepotrebnim komutacijama (uvrtanja u razvodnim kutijama, u vodovima i sl.), kao i u vlažnim oblasti.

Ispada da je za kratki spoj kriv iko, ali ne i električar koji je napravio ožičenje? Ne sigurno na taj način. Električar je dužan osigurati nemogućnost kratkog spoja prilikom polaganja vodova ili, uključujući terminalni (prolazni) uređaj. U suprotnom će svaka zaštita od kratkog spoja biti beskorisna. Najčešće se zaštita ne nosi upravo u štitovima sastavljenim s kršenjima, što dovodi do katastrofalnih posljedica:

Malo više o razlozima kratkog spoja

1. Neispravno izolirane žice ili fizičko pomicanje kontakata u terminalnim uređajima (pomicanje, okretanje, druge radnje koje mogu povezati dvije žice).
2. Oštećenje izolacije kablova prilikom polaganja (uključujući skrivene) dalekovoda ili prilikom popravke i završne obrade prostorija.
3. Upotreba neispravnih uređaja u radu (od patrone preko lampe do priključnog bloka i utičnice), kod kojih postoji direktna mogućnost kratkog spoja.
4. Zanemarivanje kratkih spojeva električnih instalacija tokom rada (najčešća greška električara početnika), budući da se efekat kratkog spoja ne ponavlja.
5. „Plutajući“, „sporadični“ kvarovi na ožičenju kojima se zbog rijetkih pojava nije posvetila dovoljna pažnja.

Ovo je lista najčešćih uzroka kratkih spojeva, kvarova na stambenim i kućnim elektroenergetskim mrežama, kao i požara koje je teško ugasiti zbog stalnog snabdijevanja požarom iz zapaljenih kablova. Očigledno, takve nevolje nikome nisu potrebne.

Još nekoliko riječi o fizici kratkog spoja.

Vratimo se stolu i zapamtite da kada struja prođe, možete promatrati kako jačina struje opada s povećanjem otpora provodnika. To je upravo faktor zbog kojeg struja kratkog spoja značajno premašuje dozvoljene parametre. Ovako radi zaštita od kratkog spoja - prati iznenadne skokove jačine struje, isključujući napon "sumnjive" linije.

Neće se svi sjetiti da će se, kada se ukloni otpor u vodiču, promijeniti još jedan parametar. Govorimo o tome da će napon kratkog spoja postati vrlo sumnjiv. A u prisustvu induktivnog faktora (na primjer, osoba sa sušilom za kosu pala je u kadu s vodom), ona je potpuno nelinearna, a ne sinusna. U ovom slučaju možda neće biti direktnog kratkog spoja, ali zaštita od kratkog spoja radi, a u ovom slučaju to su RCD mašine za isključivanje. Uređaj diferencijalne struje, čiji princip rada isključuje odgovor samo na promjene jačine struje.

Šta ocjenjuju zaštitni uređaji, a što trebamo znati o kratkom spoju ako ne želimo samo da nas spasi?

• Svaka električna mreža ima tačke nestabilnosti. To su kontakti, terminali, prekidači svjetla i drugi automatski prekidači koji rade na osnovu programa (na primjer, senzor za praćenje svjetla). Svaka od ovih tačaka je potencijalni izvor kratkog spoja. Na njih električar mora posvetiti maksimalnu pažnju tokom rada i instalacije;
• Prisutnost uzemljenja u mreži. Iznenadit ćete se, ali kvar uzemljenja (nula) je najsigurniji kratki spoj. Da, i to će izazvati mnogo nevolja i nevolja, ali barem nikoga neće ubiti. Osim toga, uzemljenje instrumenata omogućava vam da procijenite prisustvo kvara izolacije i curenja PRIJE nego što dođe do kratkog spoja.

Obavezno uzemljite mikrotalasnu pećnicu, mašinu za pranje sudova, veš mašinu, zamrzivač i električnu rernu. Pogledajte zadnju stranu mikrotalasne. Vidjet ćete ušrafljeni bakarni kontakt. Ovo je uzemljenje. Nemojte se oslanjati na utikač sa "nultim" kontaktima. Pronađite profesionalca koji će uzemljiti ovu pećnicu. Isti kontakt naći ćete na poleđini električne pećnice. U zamrzivaču će ovaj kontakt najvjerovatnije biti u području zavojnice za hlađenje. Ovo je učinjeno s razlogom, stoga nemojte pretpostavljati da vas utikač može zaštititi. Pronađite način da zaista "poništite" takvu tehniku!

Pored navedenog, mašine takođe određuju konstantnu "ravnotežu mreže", prateći preopterećenja i vršne padove struja kratkog spoja (ili bliskih vrednosti) i napona. Ali mašine neće postati panaceja ako dođe do kratkog spoja u dijelu vaše mreže koji je postavljen kršeći zahtjeve i pravila. Na primjer, žica koja prolazi ispod lista šperploče ili drugog zapaljivog završnog materijala. O tome šta će se dogoditi s kratkim spojem na takvom mjestu u nastavku.

Proces nastanka kratkog spoja. Vrijeme gašenja, razvoj procesa, posljedice

Uprkos naizgled "trenutnosti", proces kratkog spoja ima dobro opisane faze kada se javlja.

• Pojava neovlaštenog mosta između dva provodnika;
• Propad po struji "izolacione barijere" i pojava novog, kratkog spoja u električnom kolu;
• Preusmjeravanje energije, te pojava struje kratkog spoja u novoj fazi;
• Oštar porast jačine struje, pad napona i brzo zagrijavanje novog dijela "otpora" - žica u kojima dolazi do kratkog spoja;
• Topljenje žica (zagrijavanje ne prestaje samo od sebe, a temperature zagrijavanja znatno premašuju temperature topljenja legura i metala) uz istovremeno paljenje izolacije;
• Isključivanje prekidača koji pokušava da isključi napon u problematičnom području;
• Uklanjanje napona i de-napajanje linije;
• Kontinuirano zagrijavanje oštećenog dijela mreže (čak i nakon nestanka struje, jer je grijanje mnogo duži proces) uz paljenje izolacije ili žica, ako zaštita od kratkog spoja nije radila kako bi trebala;
• Kvar mrežnog dijela u kojem je došlo do kratkog spoja.

Sve ovo traje oko 2-4 sekunde. Dovoljno vremena da se žica zagrije do 1100 stepeni i izolacija je bljesnula kao šibica. U tom slučaju neće biti moguće spriječiti kratki spoj, samo da bi se šteta svela na minimum. Unatoč vremenu, čak i uz vizualno promatranje procesa zatvaranja električnih instalacija, pojave kratkog spoja, jednostavno nemate vremena ništa učiniti. Stoga, nekoliko preporuka kako izbjeći ovakvu katastrofu

Ako ne možete spriječiti - preuzmite vodstvo!

Ova fraza velikog političara savršeno opisuje situaciju sa elektroenergetskom mrežom u koju jako vjerujemo. I njegov život, i udobnost i skoro sva imovina. Stoga lista jednostavnih preporuka neće biti suvišna.

Testirajte nove električne mreže i komunikacije sa viškom struje, simulirajući preopterećenje. Takav test se mora provesti sa stručnjakom, opasno je to učiniti sami.

Nemojte zanemariti mjerenje otpora izolacije u gotovoj mreži. Da, košta novac i oduzima vrijeme, ali takvo mjerenje će eliminirati zemljospoj svojstven dugim kablovima, a također će pokazati najopasnija područja koja se mogu ispravnije zamijeniti.

Slika pokazuje da može doći do luka (loma) bez fizičkog kontakta između provodnika. Zato pri montaži utičnica i prekidača skinite izolaciju žica samo na dijelu koji je potpuno uvučen u terminal! Nemojte dozvoliti ni nekoliko milimetara golih žica, inače se može dogoditi da na fotografiji postoji električni luk unutar uređaja. Podsjetimo da u takvom incidentu zaštita od kratkog spoja gotovo garantovano kasni s isključenjem linije!

Nepromišljeno nadograđivanje i dograđivanje vodova bez zaštitnih mjera direktan je put do kratkog spoja i požara. Ovo je dobar primjer šta se nikada ne smije raditi.

Normalnim stacionarnim načinom rada električne instalacije smatra se takav način rada čiji su parametri unutar normalnog raspona. Struja kratkog spoja (struja kratkog spoja) nastaje u slučaju nezgode u radu električne instalacije. Najčešće se javlja zbog oštećenja izolacije dijelova pod naponom.

Kao rezultat kratkog spoja, dolazi do prekida neprekidnog napajanja potrošača, što povlači kvarove i kvar opreme. Kao rezultat toga, prilikom odabira strujnih elemenata i uređaja, potrebno ih je izračunati ne samo za normalan rad, već i provjeriti prema uvjetima očekivanog hitnog režima, koji može biti uzrokovan kratkim spojem.

Uzroci oštećenja izolacije

• Mehanički uticaj na izolaciju.
• Električni kvar dijelova pod naponom zbog prevelikog opterećenja ili prenapona.
• Slično narušavanju izolacije, uzrokom oštećenja može se smatrati sudar golih žica nadzemnih vodova od jakog vjetra.
• Bacanje metalnih predmeta na liniju.
• Uticaj životinja na provodnike pod naponom.
• Greške u radu osoblja za održavanje električnih instalacija.
• Kvar u funkcionisanju zaštita i automatike.
• Tehničko starenje opreme.
• Namjerno djelovanje usmjereno na oštećenje izolacije.

Posljedice kratkog spoja

Struja kratkog spoja je višestruko veća od struje tokom normalnog rada opreme. Moguće posljedice takvog zatvaranja mogu biti:

• Pregrijavanje dijelova pod naponom.
• Prekomjerna dinamička opterećenja.
• Prestanak isporuke električne energije potrošačima.
• Poremećaj normalnog funkcioniranja drugih međusobno povezanih prijemnika, koji su spojeni na servisne dijelove kola, zbog naglog pada napona.
• Poremećaj sistema napajanja.

Vrste kratkih spojeva

Koncept kratkog spoja označava električnu vezu koja nije predviđena uslovima rada opreme između tačaka različitih faza, ili neutralnog vodiča sa fazom ili uzemljenja sa fazom (u prisustvu neutralne petlje uzemljenja od napajanje).

Prilikom rada potrošača, napon napajanja se može priključiti na različite načine:

• Prema shemi trofazne mreže od 0,4 kilovolta.
• Monofazna mreža (fazna i nula) 220 V.
• Izvor konstantnog napona sa terminalima pozitivnog i negativnog potencijala.

U svakom pojedinačnom slučaju na pojedinim mjestima može doći do kvara izolacije, uslijed čega dolazi do struje kratkog spoja.

Za 3-faznu AC mrežu postoje vrste kratkih spojeva:

1. Trofazno zatvaranje.
2. Dvofazno zatvaranje.
3. Jednofazni zemljospoj.
4. Monofazni zemljospoj (izolovani neutralni).
5. Dvofazni zemljospoj.
6. Trofazni zemljospoj.

Prilikom implementacije projekta za opskrbu električnom energijom poduzeća ili opreme, takvi načini zahtijevaju određene proračune.

Princip kratkog spoja

Prije pojave kratkog spoja, struja u električnom kolu imala je stacionarnu vrijednost i p. Kod oštrog kratkog spoja u ovom kolu, zbog snažnog smanjenja ukupnog otpora kola, električna struja raste značajno na vrijednost i k. U početku, kada je vrijeme t nula, električna struja se ne može naglo promijeniti u drugu stabilnu vrijednost, jer u zatvorenom kolu pored aktivnog otpora R postoji i induktivni otpor L. Time se vremenom povećava proces povećanja struje pri prelasku na novi način rada.

Kao rezultat toga, u početnom periodu kratkog spoja, električna struja zadržava svoju prvobitnu vrijednost i K= ja ali. Potrebno je neko vrijeme da se struja promijeni. U prvim trenucima ovog vremena struja raste do svoje maksimalne vrijednosti, zatim lagano opada, a zatim nakon određenog vremena postaje stabilna.

Vremenski period od početka kratkog spoja do stabilnog stanja smatra se prolaznim procesom. Struja kratkog spoja može se izračunati za bilo koji trenutak tokom prelaznog procesa.

Struju kratkog spoja u prelaznom režimu najbolje je posmatrati kao zbir komponenti: periodične struje i pt sa najvećom periodičnom komponentom I pt i aperiodične struje i at (njena najveća vrednost je I am).

Aperiodična komponenta struje kratkog spoja tokom kratkog spoja postepeno opada na nulu. Štaviše, njegova promjena se događa eksponencijalno.

Moguća maksimalna struja kratkog spoja smatra se udarnom strujom i u. Kada nema prigušenja u početnom trenutku kvara, određuje se udarna struja:

ja y - i str m + i a t = 0 ', gdje i p m je amplituda periodične komponente struje.

Koristan kratki spoj

Smatra se da je kratki spoj negativna i nepoželjna pojava, od koje nastaju razorne posljedice u električnim instalacijama. Može stvoriti uslove za požar, gašenje zaštitne opreme, isključivanje objekata i druge posljedice.

Međutim, struja kratkog spoja može biti od stvarne koristi u praksi. Postoji mnogo uređaja koji rade u režimu povećanih vrijednosti struje. Na primjer, razmotrite. Najupečatljiviji primjer ovoga je elektrolučno zavarivanje, tijekom kojeg se elektroda za zavarivanje kratko spaja uzemljenjem.

Takvi načini kratkog spoja su kratkog vijeka. Snaga transformatora za zavarivanje osigurava rad sa tako značajnim preopterećenjima. Tokom zavarivanja, na mjestu kontakta elektrode stvara se vrlo velika struja. Kao rezultat toga, oslobađa se značajna količina topline, dovoljna da otopi metal na mjestu kontakta i formira zavar dovoljne čvrstoće.

Metode zaštite

Već na početku razvoja elektrotehnike pojavio se problem zaštite električnih uređaja od prekomjernih strujnih opterećenja, uključujući kratke spojeve. Najjednostavnije rješenje je bila instalacija koja je izgorjela od njihovog grijanja zbog prekoračenja struje određene vrijednosti.

Takvi ulošci osigurača su još uvijek u funkciji. Njihova glavna prednost je pouzdanost, jednostavnost i niska cijena. Međutim, postoje i nedostaci. Jednostavan dizajn osigurača navodi osobu, nakon izgaranja topljivog elementa, da ga zamijeni neovisno dostupnim materijalima u obliku spajalica, žica, pa čak i eksera.

Takva zaštita ne može pružiti potrebnu zaštitu od kratkih spojeva, jer nije dizajnirana za određeno opterećenje. U proizvodnji se koriste za isključivanje krugova u kojima dolazi do kratkog spoja. Oni su mnogo praktičniji od konvencionalnih osigurača i ne zahtijevaju zamjenu pregorjelog elementa. Nakon otklanjanja uzroka kratkog spoja i hlađenja termičkih elemenata, stroj se može jednostavno uključiti, čime se dovodi napon u krug.

Na vidiku su i sofisticiraniji sistemi zaštite. Oni su skupi. Takvi uređaji isključuju napon kola u slučaju najmanje struje curenja. Do takvog curenja može doći ako radnik doživi strujni udar.

Druga metoda zaštite od kratkog spoja je reaktor koji ograničava struju. Služi za zaštitu kola u visokonaponskim mrežama, gdje veličina struje kratkog spoja može doseći takvu veličinu da je nemoguće odabrati zaštitne uređaje koji mogu izdržati visoke elektrodinamičke sile.

Reaktor je zavojnica s induktivnom reaktancijom. Povezan je u tratinčasti lanac. Tokom normalnog rada, reaktor ima pad napona od oko 4%. U slučaju kratkog spoja, glavni dio napona pada na reaktor. Postoji nekoliko vrsta reaktora: betonski, naftni. Svaki od njih ima svoje karakteristike.

Ohmov zakon o kratkom spoju

Proračun zatvaranja kola se zasniva na principu koji određuje proračun jačine struje naponom, dijeljenjem spojenog otpora. Isti princip se primjenjuje pri određivanju nazivnih opterećenja. Razlika je sljedeća:

• U slučaju hitnog režima, proces se odvija na nasumičan način, spontano. Međutim, on je pogodan za neke proračune prema metodama koje su razvili stručnjaci.
• U toku normalnog rada električnog kola, otpor i napon su u balansiranom režimu i mogu neznatno varirati u radnim rasponima unutar normalnih granica.

Napajanje napajanja

Prema ovoj snazi ​​vrši se procjena energetske sposobnosti destruktivnog djelovanja koje struja kratkog spoja može izvršiti, vrši se analiza vremena protoka, veličine.

Na primjer, uzmite u obzir da je komad bakrenog vodiča s površinom poprečnog presjeka od 1,5 mm 2 i dužine 50 cm prvo spojen direktno na bateriju Krona. I u drugom slučaju, isti komad žice je umetnut u kućnu utičnicu.

U slučaju "Krona" kroz provodnik će teći struja kratkog spoja, koja će ovu bateriju zagrijavati do kvara, budući da snaga baterije nije dovoljna da se spojeni provodnik zagrije i rastopi kako bi prekinuo strujno kolo.

U slučaju kućne utičnice, zaštitni uređaji će raditi. Zamislimo da ove zaštite nisu u funkciji i da ne rade. U tom slučaju struja kratkog spoja će teći kroz ožičenje u domaćinstvu, zatim kroz ožičenje cijelog ulaza, kod kuće, a zatim duž nadzemnog voda ili kabela. Tako će doći do trafostanice.

Kao rezultat toga, na transformator je spojen dugačak krug s mnogo kablova, žica, raznih priključaka. Oni će uvelike povećati električni otpor našeg testnog komada žice. Međutim, čak i u ovom slučaju postoji velika vjerovatnoća da će se ovaj komad žice otopiti i izgorjeti.

Otpor kola

Dio dalekovoda od izvora napajanja do kratkog spoja ima određeni električni otpor. Njegova vrijednost utječe na veličinu struje kratkog spoja. Namotaji transformatora, zavojnica, prigušnica, kondenzatorskih ploča doprinose ukupnom otporu kola u obliku kapacitivnih i induktivnih reaktancija. Ovo stvara aperiodične komponente koje narušavaju simetriju glavnih oblika harmonijskih vibracija.

Postoji mnogo različitih tehnika koje se koriste za izračunavanje struje kratkog spoja. Oni omogućavaju izračunavanje struje kratkog spoja sa potrebnom tačnošću iz dostupnih informacija. U praksi možete izmjeriti otpor postojećeg kruga metodom "faza-nula". Ovaj otpor čini proračun preciznijim, vrši odgovarajuća podešavanja pri odabiru zaštite od kratkog spoja.

Kratki spoj je električna veza između različitih faza koja nije tipična za normalan rad. Kao rezultat toga, struja u vodiču naglo raste, što dovodi do nepovoljnih posljedica. Razmotrite šta je kratki spoj, klasifikaciju fenomena, potencijalne prijetnje i načine sprječavanja kratkih spojeva.

Kratki spoj se dijeli ovisno o fazi mreže. U jednofaznom sistemu razlikuje se sljedeća klasifikacija:

• faza i nula- najčešći tip u svakodnevnom životu. Kratki spoj nastaje ako koristite električne uređaje koji nisu dizajnirani za standardnu ​​vrijednost struje ili ako je kontakt u utičnici loš. Kao rezultat toga, uočava se pregrijavanje, a izolacija žica je slomljena;
• faza i uzemljenje- situacija u kojoj fazni provodnik počinje da dodiruje uzemljeni okvir druge opreme.

U trofaznom sistemu može doći do kratkog spoja:

• jednofazni- diskutovano gore;
• dvofazni- u proces su uključena dva sistema. Slična situacija se često dešava sa nadzemnim dalekovodima. Najčešće se to događa tijekom jakog vjetra, kada se linije žica međusobno sijeku i stvaraju kratki spoj;
• trofazni i uzemljeni- istovremeni kontakt tri sistema sa zemljom;
• trofazni- istovremeni kontakt tri sistema, izazvan vezom između provodnog objekta.

Glavni razlozi koji izazivaju pojavu kratkog spoja:

• kršenje integriteta izolacije, što može nastati kao rezultat habanja električne opreme, zbog kontaminacije površine uređaja, kao i mehaničkih oštećenja;
• mehaničko kršenje integriteta elemenata mreže (na primjer, prekid dalekovoda);
• naponski udari - slom izolacije vodiča, što dovodi do razvoja curenja struje i stvaranja kratkotrajnog lučnog pražnjenja;
• udar groma;
• udar životinja i ptica na dijelove pod naponom;
• ljudski faktor - kadrovske greške tokom operacija prebacivanja;
• namjerni kratki spoj uz korištenje kratkih spojeva - koriste se za spašavanje prekidača. Danas se ova tehnologija ne koristi i zabranjena je.

Koje su posljedice?

Tokom kratkih spojeva uočava se naglo povećanje struje, što dovodi do topljenja metala. "Prskanje" se može prenositi u svim smjerovima, što dovodi do paljenja predmeta okolo i požara. Ovo je posebno opasno za kućne uslove, jer kratki spoj može uzrokovati gubitak imovine i stanovanja. Posljedice u fabrikama su nesreće, oštećenje opreme i opasnost od ozljeda ljudi.

Kratki spoj, ovisno o mjestu njegovog nastanka, može dovesti do udesa sistema, čije će posljedice biti ekonomska i tehnička šteta. Oprema koja je bila izložena povećanoj amperaži će izaći iz položaja ili će biti ozbiljno oštećena.

Druga posljedica kratkog spoja je pogoršanje uslova rada osoblja i potrošača – nagli pad pritiska dovodi do gašenja proizvodnih pogona i ekonomske štete. Najveća šteta nanosi se na mjestu na kojem je direktno došlo do kratkog spoja.

Metode zaštite

Najpouzdaniji i najefikasniji način za sprječavanje kratkih spojeva je ugradnja prekidača. Osigurači su alternativa. Automatska mašina blagovremeno detektuje nastanak kratkog spoja i prekida napajanje, čineći hitnu situaciju nemogućom.

Ostale mjere opreza:

• redovna revizija elektroprovodljivih kanala - vizuelna identifikacija slabih tačaka kabla, gde se izolacija haba i blagovremeno otklanjanje problema;
• korištenje električnih reaktora koji reguliraju dovod struje;
• korištenje posebnih električnih krugova, koji, ako je potrebno, isključuju sekcijske sklopke;
• korištenje opadajućih transformatora, koji su opremljeni podijeljenim niskonaponskim namotom.

savjet: za kućnu upotrebu preporučuje se ugradnja prekidača. Dizajnirani su za određenu struju, nakon čijeg prekoračenja, strujni krug se prekida. Ostale mjere su uglavnom indicirane za industrijsku upotrebu.

Šta je SC prijetnja?

Kratki spoj je prvenstveno prijetnja ljudskom zdravlju i životu. Ovo je povezano s opasnošću od požara: paljenje izolacije žice, paljenje okolnih predmeta, sposobnost izolacije da širi izgaranje. Također, promjena jačine struje može biti pogubna za uređaje i uređaje koji se koriste, što može dovesti do katastrofalnih posljedica. SC može prouzrokovati ekonomski gubitak, pa je zbog toga važno koristiti preventivne mere za nastanak ove pojave i pribegavati ugradnji zaštitnih metoda.

Glavni razlog za pojavu kratki spoj- kršenje izolacije električne opreme, uključujući kablovske i nadzemne dalekovode. Evo nekoliko primjera pojave kratkog spoja zbog kvara izolacije.

Prilikom radova na iskopu došlo je do oštećenja visokonaponskog kabla, što je dovelo do pojave kratkog spoja faza-faza. U ovom slučaju, oštećenje izolacije je nastalo kao posljedica mehaničkog naprezanja na kabelskoj liniji.

U otvorenom razvodnom uređaju trafostanice došlo je do jednofaznog zemljospoja kao posljedica kvara potpornog izolatora zbog starenja njegovog izolacijskog premaza.

Još jedan prilično čest primjer je pad grane ili drveta na žice nadzemnog dalekovoda, što dovodi do bičevanja ili lomljenja žica.

Metode zaštite opreme od kratkih spojeva u električnim instalacijama

Kao što je gore spomenuto, kratki spojevi su praćeni značajnim povećanjem struje, što dovodi do oštećenja električne opreme. Shodno tome, zaštita opreme električnih instalacija od ovog hitnog režima je glavni zadatak elektroprivrede.

Za zaštitu od kratkih spojeva, kao hitni rad opreme, u električnim instalacijama distributivnih trafostanica koriste se različiti zaštitni uređaji.

Glavna svrha svih uređaja za relejnu zaštitu je da isključe prekidač (ili nekoliko njih) koji napajaju dio mreže u kojem je došlo do kratkog spoja.

U električnim instalacijama napona 6-35 kV za zaštitu vodova od kratkih spojeva koristi se prekostrujna zaštita (MTZ). Za zaštitu vodova 110 kV od kratkih spojeva, kao glavna zaštita vodova koristi se fazno-diferencijalna zaštita. Dodatno, za zaštitu dalekovoda 110 kV kao rezervne zaštite koriste se daljinska i uzemljiva zaštita (TZNP).

3Prenos snage

Prijenos električne energije od elektrane do potrošača jedan je od najvažnijih zadataka energetskog sektora. Električna energija se prenosi uglavnom vazdušnim putem dalekovodi(Elektronski vodovi) AC, iako postoji trend ka sve široj upotrebi kablovskih vodova i vodova jednosmerne struje. Potreba za P. e. na daljinu je zbog činjenice da električnu energiju proizvode velike elektrane sa snažnim jedinicama, a troše je električni prijemnici relativno male snage raspoređeni na velikom području. rad zavisi od udaljenosti objedinjene elektroenergetske sisteme pokrivaju ogromne teritorije.

Jedna od glavnih karakteristika prijenos snage je njegova propusnost, odnosno najveća snaga koja se može prenijeti putem dalekovoda, uzimajući u obzir ograničavajuće faktore: maksimalnu snagu u smislu stabilnosti, gubitke u koroni, zagrijavanje provodnika itd. Snaga koja se prenosi putem AC dalekovoda povezana je s njegovom dužinom i ovisnošću o naponu

gdje U 1 i U 2 - napon na početku i na kraju dalekovoda, Z c je valna impedancija dalekovoda, a je koeficijent promjene faze koji karakterizira rotaciju vektora napona duž linije po jedinici njegove dužine (zbog talasa priroda širenja elektromagnetnog polja), l- dužina dalekovoda, d- ugao između vektora napona na početku i na kraju linije, koji karakteriše način prenosa energije i njegovu stabilnost. Maksimalna prenesena snaga je dostignuta na d= 90° kada sin d= 1. Za nadzemne dalekovode naizmjenične struje može se približno pretpostaviti da je maksimalna prenesena snaga približno proporcionalna kvadratu napona, a cijena izgradnje dalekovoda proporcionalna naponu. Stoga se u razvoju dalekovoda javlja tendencija povećanja napona kao glavnog sredstva povećanja prijenosnog kapaciteta dalekovoda.

DC prijenosu energije nedostaju mnogi faktori svojstveni prijenosu AC energije i ograničavaju njihov kapacitet prijenosa. Maksimalna snaga koju prenose istosmjerni prijenosni vodovi ima veće vrijednosti od one kod sličnih AC dalekovoda:

gdje E v - izlazni napon ispravljača, R å - ukupni aktivni otpor prijenosa energije, koji pored otpora dalekovoda uključuje i otpore ispravljača i pretvarača. Ograničena upotreba prijenosnika jednosmjerne struje uglavnom je povezana s tehničkim poteškoćama u stvaranju efikasnih jeftinih uređaja za pretvaranje naizmjenične struje u jednosmjernu (na početku linije) i jednosmjerne struje u naizmjeničnu (na kraju linije). Prenosi jednosmerne struje obećavaju za povezivanje velikih elektroenergetskih sistema koji su udaljeni jedan od drugog. U ovom slučaju nema potrebe za osiguranjem stabilnosti rada ovih sistema.

Kvaliteta električne energije određena je pouzdanim i stabilnim radom prijenosa energije, što se osigurava, posebno, upotrebom kompenzacijskih uređaja i automatskih regulacijskih i kontrolnih sistema (vidi. Automatska kontrola pobude, Automatska regulacija napona, Automatska kontrola frekvencije).

Kao rezultat istraživačkog rada razvijeni su:

Sheme prijenosa istosmjerne struje, koje omogućuju najracionalnije korištenje karakteristika dizajna trofaznih nadzemnih vodova naizmjenične struje, namijenjene za prijenos električne energije kroz tri žice;

metoda za proračun radnog istosmjernog napona za nadzemne dalekovode izgrađene na osnovu standardnih konstrukcija trofaznih nosača naizmjenične struje naponskih klasa 500-750 kV;

metoda za proračun propusnosti nadzemnih vodova trofazne naizmjenične struje radnog napona 500-750 kV nakon prelaska na jednosmjernu struju prema shemama koje je predložio autor;

metoda za proračun pouzdanosti nadzemnih vodova trofazne naizmjenične struje radnog napona 500-750 kV nakon njihovog prelaska na jednosmjernu struju prema shemama koje je predložio autor.

Proračun kritične dužine vodova, počevši od koje se vrši prijenos jednosmjerne struje prema shemama koje je izradio autor, bit će ekonomski isplativiji od prijenosa naizmjenične struje napona od 500, 750 kV.

Na osnovu rezultata naučnih istraživanja formulisane su preporuke:

po izboru vrste visećih pločastih izolatora uključenih u izolacione ovjese nadzemnih vodova jednosmjerne struje;

za izračunavanje puzne staze izolacionih suspenzija nadzemnih vodova jednosmerne struje;

o izboru trožilne sheme prijenosa električne energije, u odnosu na nadzemne vodove jednosmjerne struje, izrađene na bazi objedinjene strukture trofaznih nosača naizmjenične struje;

o korištenju objedinjene strukture trofaznih nosača naizmjenične struje na nadzemnim vodovima jednosmjerne struje;

za određivanje radnog napona jednosmerne struje, u odnosu na nadzemne dalekovode jednosmerne struje, izrađene na osnovu objedinjene konstrukcije trofaznih nosača naizmenične struje;

za proračun propusnosti trožilnog DC dalekovoda.

Rezultati izvršenih proračuna pokazuju da se propusnost postojećih trofaznih dalekovoda naizmjenične struje može značajno povećati pretvaranjem u jednosmjernu električnu struju korištenjem istih nosača, izolatorskih žica i žica. Povećanje prenesene snage u ovom slučaju može biti od 50% do 245% za nadzemne vodove 500 kV i od 70% do 410% za nadzemne vodove 750 kV, ovisno o marki i presjeku žica koje se koriste i vrijednosti instalirani prenosni kapacitet nadzemnog voda na naizmjeničnu struju. Pretvorba postojećih vodova trofazne naizmjenične struje u jednosmjernu struju prema predloženim shemama također će značajno poboljšati njihove pokazatelje pouzdanosti. Istovremeno, korištenje razvijenih kola povećat će pouzdanost za 5-30 puta, ovisno o naponskoj klasi nadzemnog voda. U slučaju novog dizajna DC nadzemnih vodova prema gore navedenim shemama, njihovi pokazatelji pouzdanosti bit će ekvivalentni.

Općenito, mogućnost prijenosa postojećih nadzemnih vodova trofazne naizmjenične struje je sasvim izvodljiva. Takvo tehničko rješenje može biti relevantno za povećanje propusnosti nadzemnih vodova u radu uz održavanje njihove konfiguracije, kao i za proširenje opsega prijenosa istosmjerne struje. Nije isključena mogućnost izgradnje novih vodova jednosmjerne struje korištenjem objedinjenih trofaznih nosača naizmjenične struje.

4 Reaktivna snaga - komponenta ukupne snage koja u zavisnosti od parametara, kola i načina rada električne mreže uzrokuje dodatne gubitke aktivne električne energije i pogoršanje pokazatelja kvaliteta električne energije.

Reaktivna električna energija - tehnološki štetna cirkulacija električne energije između izvora napajanja i prijemnika naizmjenične električne struje uzrokovana elektromagnetnom neravnotežom električnih instalacija.

Glavni potrošači reaktivne snage u električnim sistemima su transformatori, nadzemni električni vodovi, asinhroni motori, ventilski pretvarači, indukcione električne peći, jedinice za zavarivanje i druga opterećenja.

Reaktivnu snagu mogu generirati ne samo generatori, već i kompenzacijski kondenzatorski uređaji, sinhroni kompenzatori ili statistički izvori reaktivne snage (RPS), koji se mogu instalirati na podstanicama električne mreže.

Za normalizaciju tokova jalove snage, pri rješavanju problema kompenzacije jalove snage samostalno i zalaganjem potrošača, unaprijediti proces rješavanja problema reaktivne snage i zadataka optimizacije njenih tokova, normalizacije nivoa napona, smanjenja gubitaka aktivne snage u distributivnoj elektrodistribuciji. mreže i povećanje pouzdanosti napajanja potrošača, trebalo bi da postoje objekti ogranka IDGC Severnog Kavkaza, AD - Stavropolenergo, pregledani su na stanje izvora reaktivne energije, stanje reaktivne energije i uređaja za merenje snage za funkcija kontrole ravnoteže reaktivne energije i snage.

U "Stavropolenergu" se nalazi 866 kanti kompenzacionih uređaja (BSC) raspoloživog kapaciteta 38,66 MVar (stvarno maksimalno opterećenje u pogledu reaktivne snage je 25,4 MVar). Na bilansu stanja potrošača instalisana snaga je 25,746 MVar (stvarno maksimalno opterećenje u pogledu jalove snage je 18,98 MVar)

Zajedno sa JSC Stavropolenergosbyt sprovedena su istraživanja prirode opterećenja potrošača sa povećanom potrošnjom reaktivne snage (tg?> 0,4). Nakon objavljivanja "Postupka za izračunavanje vrijednosti omjera potrošnje aktivne i jalove snage za pojedinačne prijemnike potrošača električne energije", u skladu sa Uredbom Vlade Ruske Federacije br. 530, rad sa potrošačima biće organizovan u potpunosti. Uslovi za rad sa potrošačima u skladu sa novom "Procedurom..." uključeni su u tekst ugovora o snabdijevanju električnom energijom o kojima se trenutno pregovara.

Kada se potrošači prijave za priključenje na električne mreže Stavropolenergo ili za povećanje priključne snage od 150 kW i više, u ugovore za priključenje potrošača na električnu mrežu uvode se zahtjevi za potrebu kompenzacije reaktivne snage, u iznosu koji obezbjeđuje usklađenost. sa utvrđenim graničnim vrijednostima koeficijenata jalove snage ...

Organizovao potpisivanje dodatnih ugovora uz ugovore za pružanje usluga za prenos električne energije sa OJSC Stavropolenergosbyt, OJSC Pyatigorsk Electric Networks, LLC RN-energo, KT CJSC RCER i K, OJSC Nevinnomyssky Azot, garantujući dobavljačima uslove za održavanje od strane potrošača priključne snage 150 kW ili više faktora jalove snage koje utvrđuje savezni organ izvršne vlasti nadležan za razvoj državne politike u energetsko-energetskom kompleksu i uslove za obezbjeđenje mjerenja reaktivne energije.

U narednim godinama očekuje se puštanje u rad novih industrijskih kapaciteta, što će odrediti rast potrošnje do 3% i više godišnje. Ovo stavlja zadatak balansa reaktivne snage u jednu od prioritetnih oblasti, kojoj će se posvetiti povećana pažnja.

Kompenzacija reaktivne snage- svrsishodan uticaj na bilans reaktivne snage u čvoru elektroenergetskog sistema u cilju regulacije napona, au distributivnim mrežama u cilju smanjenja gubitaka električne energije. Izvodi se pomoću kompenzacijskih uređaja. Za održavanje potrebnih nivoa napona na čvorovima električne mreže, potrošnja reaktivne snage mora biti osigurana potrebnom proizvedenom snagom, uzimajući u obzir potrebnu rezervu. Proizvedena reaktivna snaga sastoji se od reaktivne snage koju generiraju generatori elektrana i reaktivne snage kompenzacijskih uređaja smještenih u električnoj mreži i u električnim instalacijama potrošača električne energije.

Kompenzacija reaktivne snage posebno je relevantna za industrijska preduzeća, čiji su glavni električni prijemnici asinhroni motori, zbog čega je faktor snage bez poduzimanja mjera kompenzacije 0,7 - 0,75. Mere kompenzacije reaktivne snage u preduzeću omogućavaju:

smanjiti opterećenje transformatora, produžiti njihov vijek trajanja,

smanjiti opterećenje žica, kablova, koristiti njihov manji poprečni presjek,

poboljšati kvalitet električne energije na električnim prijemnicima (smanjenjem izobličenja valnog oblika napona),

smanjiti opterećenje sklopne opreme smanjenjem struja u strujnim krugovima,

izbjeći kazne za smanjeni kvalitet električne energije sa smanjenim faktorom snage,

smanjiti troškove energije.

Potrošači reaktivne snage potrebne za stvaranje magnetnih polja su kako pojedinačne veze za prijenos energije (transformatori, vodovi, reaktori), tako i takvi električni prijemnici koji pretvaraju električnu energiju u drugu vrstu energije, a koji po principu svog djelovanja koriste magnetski oblasti (asinhroni motori, indukcione peći, itd. itd.). Do 80-85% sve reaktivne snage povezane s formiranjem magnetnih polja troše asinhroni motori i transformatori. Relativno mali dio ukupnog bilansa jalove snage čine njeni ostali potrošači, na primjer, indukcijske peći, transformatori za zavarivanje, pretvarači, fluorescentna rasvjeta itd.

Prividna snaga koju generatori isporučuju u mrežu:

(1)

gdje su P i Q aktivna i reaktivna snaga prijemnika, uzimajući u obzir gubitak snage u mrežama;

cosφ je rezultujući faktor snage prijemnika.

Generatori su dizajnirani da rade sa nominalnim faktorom snage od 0,8-0,85 pri kojem su sposobni da isporuče nazivnu aktivnu snagu. Smanjenje cosφ potrošača ispod određene vrijednosti može dovesti do toga da će cosφ generatora biti niži od nazivnog i da će njihova izlazna aktivna snaga pri istoj prividnoj snazi ​​biti manja od nazivne. Dakle, pri niskim faktorima snage među potrošačima, da bi se osigurao prijenos zadate aktivne snage na njih, potrebno je uložiti dodatne troškove u izgradnju snažnijih elektrana, povećati prijenosni kapacitet mreža i transformatora i, kao rezultirati dodatnim operativnim troškovima.

Budući da savremeni električni sistemi uključuju veliki broj transformatora i produženih nadzemnih vodova, reaktanca predajnog uređaja je veoma značajna, a to uzrokuje značajne gubitke napona i reaktivne snage. Prijenos reaktivne snage kroz mrežu dovodi do dodatnih gubitaka napona, iz izraza:

(2)

vidi se da reaktivna snaga Q koja se prenosi kroz mrežu i reaktanca mreže X značajno utiču na nivo napona kod potrošača.

Veličina prenesene jalove snage također utiče na gubitke aktivne snage i energije u prijenosu, što slijedi iz formule:

(3)

Količina koja karakterizira prenesenu reaktivnu snagu je faktor snage
... Zamjenom vrijednosti ukupne snage, izražene u terminima cosφ, u formulu gubitka, dobijamo:

(4)

Iz ovoga se može vidjeti da je ovisnost snage kondenzatorskih baterija obrnuto proporcionalna kvadratu mrežnog napona, pa je nemoguće glatko regulirati reaktivnu snagu, a time i napon instalacije. Dakle, cos (φ) se smanjuje kada se potrošnja jalove snage opterećenja povećava. Potrebno je težiti povećanju cos (φ), jer low cos (φ) nosi sljedeće probleme:

Povezani članak:Kompenzacija smetnji i šuma pri kontroli linearnog objekta po izlazu

Veliki gubici snage u električnim vodovima (tok struje reaktivne snage);

Veliki padovi napona u električnim vodovima;

Potreba za povećanjem ukupne snage generatora, presjeka kabla, snage energetskih transformatora.

Iz svega navedenog jasno je da je kompenzacija jalove snage neophodna. To se lako može postići korištenjem aktivnih kompenzacijskih instalacija. Glavni izvori reaktivne snage instalirani na mjestu potrošnje su sinhroni kompenzatori i statički kondenzatori. Najviše se koriste statički kondenzatori napona do 1000 V i 6-10 kV. Sinhroni kondenzatori su instalirani na naponu od 6-10 kV na regionalnim trafostanicama.



Slika 1 Šeme prenosa snage

a - bez naknade; b - uz naknadu.

Svi ovi uređaji su potrošači napredne (kapacitivne) jalove snage ili, što je isto, izvori zaostale reaktivne snage koju isporučuju u mrežu. Gore navedeno je ilustrovano dijagramom na Sl. 1. Dakle, na dijagramu sl. 1a prikazan je prijenos električne energije od elektrane A do potrošačke trafostanice B. Prenesena snaga je P + jQ. Kada se instaliraju na potrošača statičkih kondenzatora snage Q K (slika 1 b), snaga koja se prenosi kroz mrežu biće P + j (Q - Q K)

Vidimo da se reaktivna snaga koja se prenosi iz elektrane smanjila ili, kako kažu, postala kompenzirana količinom energije koju proizvodi kondenzatorska banka. Potrošač sada prima ovu snagu velikim dijelom direktno iz kompenzacijske instalacije. Prilikom kompenzacije reaktivne snage, gubici napona u prijenosima energije također se smanjuju. Ako smo prije kompenzacije imali gubitak napona u distriktnoj mreži

(5)

tada će se, uz kompenzaciju, smanjiti na vrijednost

(6)

gdje su R i X otpor mreže.

Budući da je snaga pojedinačnih kondenzatora relativno mala, oni se obično spajaju paralelno kako bi formirali baterije smještene u kompletne ormare. Često se koriste instalacije koje se sastoje od nekoliko grupa ili sekcija kondenzatorskih baterija, što omogućava postupnu kontrolu snage kondenzatora, a time i napona instalacije.

Kondenzatorska banka mora biti opremljena otpornikom za pražnjenje, čvrsto spojenim na njegove terminale. Otpor pražnjenja za kondenzatorske jedinice napona 6-10 kV su naponski transformatori VT, a za kondenzatorske baterije napona do 380 V - žarulje sa žarnom niti. Potreba za otporima pražnjenja je diktirana činjenicom da kada se kondenzatori odvoje od mreže, u njima ostaje električni naboj i ostaje napon koji je po veličini blizak naponu mreže. Zatvoreni (nakon isključenja) na otpor pražnjenja, kondenzatori brzo gube električni naboj, padaju na nulu i napon, što osigurava sigurnost instalacije. Kondenzatorske jedinice su povoljne u odnosu na druge kompenzacijske uređaje po jednostavnosti uređaja i održavanja, odsustvu rotirajućih dijelova i malim gubicima aktivne snage.



Slika 2 Dijagram povezivanja banke kondenzatora.

Prilikom odabira snage kompenzacijskih uređaja potrebno je težiti pravilnoj distribuciji izvora jalove snage i najekonomičnijem opterećenju mreža. razlikovati:

a) trenutni faktor snage, izračunat po formuli.

(7)

na osnovu istovremenih očitavanja vatmetra (P), voltmetra (U) i ampermetra (I) u datom trenutku ili na osnovu očitavanja faznog metra,

b) prosječni faktor snage, koji je aritmetička sredina trenutnih faktora snage za jednake vremenske periode, određen formulom:

• gdje je n broj vremenskih intervala;

  c) ponderirani prosječni faktor snage, određen iz očitavanja aktivnog Wa i reaktivnog Wr brojila za određeni vremenski period (dan, mjesec, godina) koristeći formulu:

  (9)

  Izbor vrste, snage, mjesta ugradnje i načina rada kompenzacijskih uređaja trebao bi osigurati najveću efikasnost uz promatranje:

  a) dozvoljeni naponski režimi u mreži napajanja i distribucije;

  b) dozvoljena strujna opterećenja u svim elementima mreže;

  c) režimi rada izvora reaktivne energije u prihvatljivim granicama;

  d) potrebnu rezervu reaktivne snage.

  Kriterijum rentabilnosti je minimum smanjenih troškova, pri određivanju kojih treba uzeti u obzir:

  a) troškovi ugradnje kompenzacionih uređaja i dodatne opreme uz njih;

  b) smanjenje troškova opreme za trafostanice i izgradnju distributivne i opskrbne mreže, kao i gubitaka električne energije u njima, i

  c) smanjenje instalirane snage elektrana zbog smanjenja gubitaka aktivne snage.

  Iz navedenog možemo zaključiti da će kompenzacija reaktivne snage u regionalnim mrežama uz pomoć kondenzatorskih baterija povećati kapacitet linije bez promjene električne opreme. Štaviše, to ima smisla sa ekonomske tačke gledišta.

5 Strogo govoreći, razvijene su metode za odabir poprečnih presjeka za dozvoljeni gubitak napona za vodiče od obojenih metala u mreži napona do 35 kV uključujući. Metode su razvijene na osnovu pretpostavki napravljenih u mrežama ovog napona.

Metode za određivanje poprečnog presjeka za dozvoljeni gubitak napona zasnivaju se na činjenici da vrijednost reaktanse vodiča x 0 je praktično neovisno o veličini žice F:

Za nadzemne električne vodove x 0 = 0,36 - 0,46 Ohm / km;

Za kablovske dalekovode napona 6 - 10 kV x 0 = 0,06 - 0,09 Ohm / km;

Za kablovske dalekovode napona 35 kV x 0 = 0,11 - 0,13 Ohm / km.

Vrijednost dozvoljenog gubitka napona u dalekovodu izračunava se snagama i otporima sekcija prema formuli:

i sastoji se od dvije komponente - gubitaka napona u aktivnim otporima i gubitaka napona u reaktancijama.

S obzirom na to da x 0 praktički ne ovisi o poprečnom presjeku žice, vrijednost se može izračunati prije izračunavanja poprečnog presjeka vodiča, postavljajući prosječnu vrijednost reaktanse x 0av u navedenim rasponima njegove varijacije:

Za datu vrijednost dozvoljenog napona u dalekovodu izračunava se udio gubitka napona u aktivnim otporima:

U izrazu za proračun gubitka napona u aktivnim otporima

parametar zavisi od sekcije,

gdje je provodljivost materijala žice.

Ako se dalekovod sastoji od samo jedne sekcije, tada se veličina dionice može odrediti iz izraza za:

Kod većeg broja dalekovoda potrebni su dodatni uslovi za proračun poprečnih presjeka provodnika. postoje tri od njih:

Konstantnost poprečnih presjeka u svim presjecima F = konst;

Minimalna potrošnja provodnog materijala min;

Minimalni gubici aktivne snage min.