Koje je boje dim kada se elektronički krug zatvori. Dvije jednostavne, ali važne formule

Svaka osoba čiji je posao vezan uz održavanje elektrotehnike vrlo je svjesna nevolja s kojima je prepun kratki spoj (kratki spoj). Ponekad se smatra da je šteta. Ovo nije istina. Kratki spoj je proces ili, ako želite, hitni rad dijela električne instalacije. Ali posljedice toga doista dovode do štete. Općeprihvaćena definicija glasi: „Kratki spoj je izravna veza dviju ili više točaka u električnom krugu s različitim potencijalima. To je nenormalan (nenamjeran) način rada."

Da bismo razumjeli što se točno događa u krugu u trenutku kada se tamo dogodi kratki spoj, potrebno je podsjetiti se na principe funkcioniranja elemenata kruga. Zamislite najjednostavniji krug koji se sastoji od dva vodiča i opterećenja (na primjer, žarulja). U normalnim uvjetima dolazi do usmjerenog kretanja nabijenih elementarnih čestica u vodiču, zbog stalnog utjecaja izvora. Kreću se s jednog pola izvora na drugi kroz dva dijela žice i svjetiljku. Sukladno tome, svjetiljka emitira svjetlost, budući da čestice u njoj obavljaju određenu količinu posla.

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

Ali iz nekog razloga, izolacija u dijelu strujnog kruga je oštećena. Na primjer, svjetiljka je bila preplavljena vodom. U ovom slučaju se smanjuje. Kao rezultat toga, struja koja teče kroz krug ograničena je ukupnim otporom izvora napajanja, žica i vodenog "istmusa" na svjetiljci. Obično je taj iznos toliko beznačajan da se ne uzima u obzir u izračunima (osim specijaliziranih izračuna).

Rezultat je gotovo beskonačno povećanje struje, određeno klasičnim Ohmovim zakonom. U ovom slučaju često se spominje snaga kratkog spoja. Određuje se graničnom vrijednošću električne struje koju izvor energije može isporučiti prije kvara. Usput, zato 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, tada k.z. Također se može dogoditi ako je izolacija barem jedne žice prekinuta i ona dođe u dodir sa zemljom. U tom slučaju struja iz izvora napajanja slijedi 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 može se sažeti: kratki spojevi mogu biti sa ili bez uzemljenja. Ne utječe 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. S dovoljnom snagom izvora u kratkom spoju. neki dijelovi kruga jednostavno izgaraju, pretvarajući se u bakrenu prašinu (za bakrene elemente).

Zaštita od kratkog spoja je prilično jednostavna i učinkovita. Poruke o oštećenju uslijed kratkog spoja nastaju, prije svega, zbog pogrešno odabranih parametara zaštitnih uređaja, pogrešne selektivnosti. Ako govorimo o krugu za kućanstvo od 220 V, onda ga koriste s prekomjernim povećanjem struje, elektromagnetsko oslobađanje unutar prekida krug.

U ovom članku razmotrit ćemo glavnu glavobolju svakog električara - kratki spoj. Istovremeno ćemo objasniti što je struja kratkog spoja i razbiti mit o tome što je napon kratkog spoja, istovremeno raspravljajući o kratkom spoju (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 slijed i ovdje je potrebno zapamtiti ove dvije riječi "kratki spoj".

Zašto je strujni krug kratak i tko je kriv?

Svaki dijagram električnog kruga je "plus" i "minus", kao u svakoj bateriji. Ako se između njih stavi žarulja, ona će početi gorjeti kada se krug zatvori. Pravilno sastavljen krug omogućit će da žarulja gori prilično dugo, što svaka svjetiljka uspješno pokazuje. No, da vidimo što će se dogoditi ako samo spojimo plus i minus baterija. Bez žarulje i bez ikakvog otpora. Da, u ovom modelu ćemo dobiti strujni krug električnog ožičenja u njegovom najčišćem obliku. Žica između kontakata baterije će se zagrijati, napunjenost će se gotovo trenutno isprazniti i nakon nekoliko sekundi ova baterija neće upaliti niti jednu žarulju. Sva energija baterije ići će do maksimalnog porasta struje kratkog spoja, zagrijavanja žice i potpunog iscrpljivanja resursa. Takav je eksperiment siguran za eksperimentatora, budući da su struje male.

Međutim, otprilike isto će se dogoditi ako stavite škare u utičnicu da shvatite što će se dogoditi. Struja, nakon što je pronašla najkraći put (škare), pohrlit će u utičnicu kroz ovaj kratki put od "plus" do "minus" (), zaboravljajući na ostale putove na kojima je čeka otpor kruga. Otuda i naziv ove nevolje - "kratki spoj". Zapravo, kratki spoj je prilika da struja što brže i s maksimalnim učinkom dosegne s "plus" na "minus". Istodobno, struja postaje nečitka u sredstvima na kojima je izgrađena zaštita od kratkog spoja i osnovnim pravilima kako izbjeći ovu pošast.

Dakle, kratki spoj je hitan slučaj u električnoj mreži, gdje prolaz struje dobiva najkraći i najizravniji put za uklanjanje potencijala (potencijalna razlika između "plus" i "minus"), što dovodi do lavinskog povećanja jačina struje i jako zagrijavanje dijela strujnog kruga, u kojem je došlo do kratkog spoja.

Imajte na umu da se stalni (neprekidni kratki spoj) javlja i u mrežama koje koriste strujne žice s nedovoljnom razinom izolacije (nizak otpor izolacije), brojnim nepotrebnim preklapanjima (uvijanje u razvodnim kutijama, u vodovima i sl.), kao i u mokrim područja.

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

Još malo o uzrocima kratkog spoja

1. Neispravno izolirane žice ili fizičko pomicanje kontakata u terminalnim uređajima (pomak, rotacija, druge radnje koje mogu spojiti dvije žice).
2. Oštećenje izolacije kabela tijekom polaganja (uključujući skrivene) dalekovoda ili tijekom popravka i ukrasnih radova.
3. Korištenje neispravnih uređaja u radu (od uloška do svjetiljke do priključnog bloka i utičnice), u kojima postoji izravna mogućnost kratkog spoja.
4. Zanemarivanje kratkih spojeva električnih ožičenja tijekom rada (najčešća pogreška električara početnika), budući da se učinak kratkog spoja ne ponavlja.
5. "Plutajući", "sporadični" kvarovi ožičenja kojima se zbog rijetkih manifestacija nije pridavala dovoljna pozornost.

Ovo je popis najčešćih uzroka kratkih spojeva, kvarova na stambenim i kućnim električnim mrežama, kao i požara koje je teško ugasiti zbog stalnog potpirivanja vatre iz zapaljenih kabela. Očito, nikome nisu potrebne takve nevolje.

Još nekoliko riječi o fizici kratkih spojeva.

Vratimo se stolu i zapamtite da kada struja prođe, možete promatrati kako jačina struje opada s povećanjem otpora vodiča. Upravo je to čimbenik zbog kojeg struja kratkog spoja značajno premašuje dopuštene parametre. Ovako radi zaštita od kratkog spoja - prati iznenadne skokove struje, isključujući "sumnjivu" liniju.

Neće se svi sjetiti da će se, kada se ukloni otpor u vodiču, promijeniti i drugi parametar. Govorimo o tome da će napon kratkog spoja postati vrlo sumnjiv. A u prisutnosti 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 doći do izravnog kratkog spoja, ali i u ovom slučaju radi zaštita od kratkog spoja - to su RCD rastavljači. Uređaj diferencijalne struje, čiji princip isključuje samo odgovor na promjenu jačine struje.

Što ocjenjuju zaštitni uređaji, a što trebamo znati o kratkom spoju ako se ne želimo samo spasiti?

• Svaka električna mreža ima točke nestabilnosti. To su kontakti, terminali, prekidači svjetla i drugi automatski prekidači koji rade na temelju programa (na primjer, senzor za praćenje svjetla). Svaka od ovih točaka je potencijalni izvor kratkog spoja. Na njih je električar dužan posvetiti maksimalnu pozornost tijekom rada i instalacije;
• Prisutnost uzemljenja u mreži. Iznenadit ćete se, ali kvar uzemljenja (nula) je najsigurniji kratki spoj. Da, i to će uzrokovati mnogo nevolja i nevolja, ali barem nikoga neće ubiti. Osim toga, uređaji za uzemljenje omogućuju procjenu prisutnosti kvara izolacije i propuštanja PRIJE kratkog spoja.

Obavezno je uzemljenje mikrovalne pećnice, perilice posuđa i perilice rublja, zamrzivača i električne pećnice. Pogledajte stražnju stranu mikrovalne pećnice. Vidjet ćete uvrnuti bakreni kontakt. Ovo je uzemljenje. Nemojte se oslanjati na utikač s "nultim" kontaktima. Pronađite stručnjaka koji će uzemljiti ovu peć. Isti kontakt naći ćete na stražnjoj stijenci električne pećnice. Na zamrzivaču će ovaj kontakt najvjerojatnije biti u području rashladnog svitka. To je učinjeno s razlogom, stoga nemojte misliti da vas vilica može zaštititi. Pronađite način za stvarno "nuliranje" takve tehnike!

Osim navedenog, strojevi također određuju konstantnu „mrežnu ravnotežu“, prateći preopterećenja i vršne padove struja kratkog spoja (ili blizu vrijednosti) i napona. Ali automatski strojevi neće postati lijek ako dođe do kratkog spoja u dijelu vaše mreže, koji je položen kršenjem zahtjeva i pravila. Na primjer, žica koja prolazi ispod lista šperploče ili drugog zapaljivog materijala za završnu obradu. O tome što se događa tijekom kratkog spoja na takvom mjestu u nastavku.

proces kratkog spoja. Vrijeme gašenja, razvoj procesa, posljedice

Unatoč prividnom "trenutačnom", proces kratkog spoja ima dobro opisane faze kada nastaje.

• Pojava neovlaštenog mosta između dva vodiča;
• Slom struje "izolacijske barijere" i pojava novog, kratkog spoja u električnom krugu;
• Preusmjeravanje energije, te pojava struje kratkog spoja u novoj dionici;
• Oštar porast struje, pad napona i brzo zagrijavanje novog dijela "otpora" - žica u kojima dolazi do kratkog spoja;
• Taljenje žica (grijanje ne prestaje samo od sebe, a temperature zagrijavanja znatno premašuju temperature taljenja legura i metala) uz istovremeno paljenje izolacije;
• Rad prekidača koji pokušavaju odvojiti problematično područje;
• Uklanjanje napona i de-energizacija linije;
• Nastavak zagrijavanja 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 dijela mreže u kojem je došlo do kratkog spoja.

Sve to traje oko 2-4 sekunde. Dovoljno vremena da se žica zagrije na 1100 stupnjeva i izolacija se rasplamsala kao šibica. U tom slučaju neće raditi na sprječavanju kratkog spoja, samo da bi se šteta smanjila. Unatoč vremenu, čak i uz vizualno promatranje procesa zatvaranja ožičenja, pojave kratkog spoja, jednostavno nećete imati vremena učiniti ništa. Stoga, nekoliko preporuka kako izbjeći takvu katastrofu

Ako to ne možete spriječiti, preuzmite vodstvo!

Ova fraza velikog političkog lika savršeno opisuje situaciju s elektromrežom u koju jako vjerujemo. I vaš život, i udobnost, i gotovo sva imovina. Stoga popis jednostavnih preporuka neće biti suvišan.

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

Nemojte zanemariti mjerenje otpora izolacije u gotovoj mreži. Da, košta novac i zahtijeva vrijeme, ali takvo će mjerenje eliminirati kvar uzemljenja koji je svojstven dugim kabelima, a također će pokazati najopasnija područja koja je možda ispravnije zamijeniti.

Na slici se vidi da do luka (loma) može doći i bez fizičkog kontakta vodiča. Zato pri montaži utičnica i prekidača skinite izolaciju žice samo u području koje je potpuno uvučeno u stezaljku! Nemojte dopustiti čak i nekoliko milimetara golih žica, inače se može dogoditi da na fotografiji - električni luk unutar uređaja. Podsjetimo, u takvom slučaju zaštita od kratkog spoja gotovo zajamčeno kasni s isključenjem linije!

Nepromišljeno proširenje i dodavanje vodova bez zaštitnih mjera izravan je put do kratkog spoja i požara. Ovo je dobar primjer onoga što se nikada ne smije činiti.

Normalan stabilni rad električne instalacije je 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 posljedica kratkog spoja, prekida se neprekidno napajanje 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 načina rada, koji može biti uzrokovan kratkim spojem.

Uzroci oštećenja izolacije

• Mehanički utjecaj na izolaciju.
• Električni kvar strujnih dijelova zbog prevelikog opterećenja ili prenapona.
• Kao i kvar izolacije, uzrocima oštećenja može se smatrati i šibanje neizoliranih žica s nadzemnih vodova od jakog vjetra.
• Bacajte metalne predmete na uže.
• Utjecaj životinja na vodiče pod naponom.
• Greške u radu osoblja za održavanje električnih instalacija.
• Neuspjeh u radu zaštite i automatike.
• Tehničko starenje opreme.
• Namjerna radnja za oštećenje izolacije.

Posljedice kratkog spoja

Struja kratkog spoja je mnogo puta veća od struje tijekom normalnog rada opreme. Moguće posljedice takvog zatvaranja mogu biti:

• Pregrijavanje dijelova pod naponom.
• Prekomjerna dinamička opterećenja.
• Zaustavljanje isporuke električne energije potrošačima.
• Kršenje normalnog funkcioniranja drugih međusobno povezanih prijemnika koji su spojeni na zdrave dijelove kruga zbog oštrog pada napona.
• Poremećaj sustava napajanja.

Vrste kratkih spojeva

Koncept kratkog spoja podrazumijeva električnu vezu koja nije predviđena uvjetima rada opreme između točaka različitih faza, ili neutralnog vodiča s fazom ili uzemljenja s fazom (ako postoji neutralna petlja uzemljenja napajanja ).

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

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

U svakom pojedinačnom slučaju može doći do kvara izolacije u nekim točkama, što rezultira strujom kratkog spoja.

Za 3-faznu AC mrežu postoje vrste kratkog spoja:

1. Trofazni krug.
2. Dvofazno zatvaranje.
3. Jednofazni zemljospoj.
4. Jednofazni zemljospoj (izolirani neutralni).
5. Dvofazni kvar uzemljenja.
6. Trofazni zemljospoj.

Prilikom izvođenja projekta opskrbe električnom energijom poduzeća ili opreme takvi načini zahtijevaju određene izračune.

Princip kratkog spoja

Prije pojave kratkog spoja struja u električnom krugu imala je stalnu vrijednost i p. U slučaju oštrog kratkog spoja u ovom krugu, zbog snažnog smanjenja ukupnog otpora kruga, 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, budući da u zatvorenom krugu pored aktivnog otpora R postoji i induktivni otpor L. povećava proces trenutnog povećanja vremena pri prelasku na novi način rada.

Kao rezultat toga, u početnom razdoblju kratkog spoja, električna struja zadržava svoju izvornu vrijednost i K= ja ali. Potrebno je neko vrijeme da se struja promijeni. U prvim trenucima tog vremena struja raste do maksimalne vrijednosti, zatim lagano opada, a zatim, nakon određenog vremenskog razdoblja, poprima stabilno stanje.

Vremenski period od početka kruga do ustaljenog stanja smatra se prolaznim procesom. Struja kratkog spoja može se izračunati za bilo koji trenutak tijekom prijelaza.

Struju kratkog spoja u prijelaznom načinu rada najbolje je smatrati zbrojem komponenti: periodične struje i pt s najvećom periodičnom komponentom I pt i aperiodične struje i at (njena najveća vrijednost je I am).

Aperiodična komponenta struje kratkog spoja tijekom zatvaranja postupno opada na nulu. U ovom slučaju, njegova se promjena događa prema eksponencijalnoj ovisnosti.

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

ja y - i str m + ja 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 destruktivne posljedice u električnim instalacijama. Može stvoriti uvjete za požar, gašenje zaštitne opreme, isključenje 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 toga je elektrolučno zavarivanje, tijekom kojeg je elektroda za zavarivanje s petljom za uzemljenje kratko spojena.

Takvi načini kratkog spoja su kratkotrajni. Snaga transformatora za zavarivanje osigurava rad s takvim značajnim preopterećenjima. Tijekom zavarivanja na mjestu kontakta elektrode javlja se vrlo velika struja. Kao rezultat toga, oslobađa se značajna količina topline, dovoljna da se metal na mjestu dodira otopi 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 bila je instalacija koja je izgorjela od njihovog zagrijavanja zbog struje koja prelazi određenu vrijednost.

Takvi ulošci osigurača funkcioniraju u ovom trenutku. Njihova glavna prednost je pouzdanost, jednostavnost i niska cijena. Međutim, postoje i nedostaci. Jednostavan dizajn osigurača potiče osobu, nakon izgaranja topljivog elementa, da ga zamijeni vlastitim materijalima pri ruci u obliku spajalica, žica, pa čak i čavala.

Takva zaštita ne može pružiti potrebnu zaštitu od kratkih spojeva, jer nije dizajnirana za određeno opterećenje. U proizvodnji, za odspajanje krugova u kojima je došlo do kratkog spoja, koristite. Oni su mnogo prikladniji od konvencionalnih osigurača, ne zahtijevaju zamjenu izgorjelog elementa. Nakon otklanjanja uzroka kratkog spoja i hlađenja toplinskih elemenata, stroj se može jednostavno uključiti, čime se dovodi napon na krug.

Postoje i složeniji sustavi zaštite u obliku . Imaju visoku cijenu. Takvi uređaji prekidaju napon kruga u slučaju najmanjeg curenja struje. Do takvog curenja može doći kada radnika udari struja.

Drugi način zaštite od kratkog spoja je reaktor koji ograničava struju. Služi za zaštitu sklopova u visokonaponskim mrežama, gdje veličina struje kratkog spoja može doseći takvu veličinu da je nemoguće odabrati zaštitne uređaje koji mogu podnijeti velike elektrodinamičke sile.

Reaktor je zavojnica s induktivnim otporom. Spojen je u serijski krug. Tijekom 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 za kratki spoj

Proračun zatvaranja strujnih krugova temelji se na principu koji određuje izračun jačine struje naponom, dijeljenjem spojenog otpora. Isti princip vrijedi i za određivanje nazivnog opterećenja. Razlika je sljedeća:

• Kada se pojavi hitni način rada, proces se odvija nasumično, spontano. Međutim, on je pogodan za neke izračune prema metodama koje su razvili stručnjaci.
• Tijekom normalnog rada električnog kruga, otpor i napon su u uravnoteženom načinu rada i mogu neznatno varirati unutar radnih raspona unutar normalnog raspona.

Kapacitet napajanja

Na temelju te snage procjenjuje se mogućnost energetske snage razornog djelovanja koje struja kratkog spoja može izvesti, provodi se analiza vremena protjecanja, veličine.

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

U slučaju Krone kroz vodič će teći struja kratkog spoja, koja će ovu bateriju zagrijavati sve dok ne ispadne, budući da snaga baterije nije dovoljna da se spojeni vodič zagrije i otopi za prekid strujnog kruga.

U slučaju kućne utičnice, zaštitni uređaji će raditi. Zamislite da ove zaštite nisu uspjele i nisu radile. U tom slučaju struja kratkog spoja će teći kroz ožičenje u kućanstvu, zatim kroz ožičenje cijelog ulaza, kuće, a zatim kroz nadzemni vod ili kabel. Tako će doći do trafostanice.

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

Otpor strujnog kruga

Dio dalekovoda od izvora napajanja do kratkog spoja ima neki električni otpor. Njegova vrijednost utječe na veličinu struje kratkog spoja. Namoti transformatora, zavojnica, prigušnica, kondenzatorskih ploča doprinose ukupnom otporu kruga u obliku kapacitivnih i induktivnih otpora. To stvara aperiodične komponente koje narušavaju simetriju glavnih oblika harmonijskih oscilacija.

Postoji mnogo različitih metoda pomoću kojih se izračunava struja kratkog spoja. Oni vam omogućuju da izračunate struju kratkog spoja s potrebnom točnošću iz dostupnih informacija. Praktično je moguće izmjeriti otpor postojećeg kruga metodom faza-nula. Ovaj otpor čini izračun točnijim, pravi odgovarajuće prilagodbe pri odabiru zaštite od kratkih spojeva.

Kratki spoj je električni spoj različitih faza koji nisu tipični za normalan rad. Kao rezultat toga, jakost struje naglo raste u vodiču, što dovodi do štetnih posljedica. Razmotrite što je kratki spoj, klasifikaciju fenomena, potencijalne prijetnje i načine sprječavanja kratkog spoja.

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

• faza i nula- najčešći tip u svakodnevnom životu. Kratki spoj se događa ako koristite električne uređaje koji nisu dizajnirani za standardnu ​​vrijednost struje ili ako postoji loš kontakt u utičnici. Kao rezultat toga, uočava se pregrijavanje, a izolacija žica je slomljena;
• faza i zemlja- situacija u kojoj fazni vodič počinje kontaktirati uzemljeno tijelo druge opreme.

U trofaznom sustavu može doći do kratkog spoja:

• jednofazni- gore razmotreno;
• dvofazni U proces su uključena dva sustava. Slična se situacija često događa s nadzemnim dalekovodima. Najčešće se to događa tijekom jakog vjetra, kada se linije žica međusobno sijeku i stvaraju kratki spoj;
• trofazna i zemlja– istovremeni kontakt triju sustava s tlom;
• tri faze- istovremeni kontakt triju sustava, izazvan vezom između vodljivog objekta.

Glavni razlozi koji izazivaju pojavu kratkog spoja:

• kršenje integriteta izolacije, što može nastati zbog 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 koji nose struju;
• ljudski faktor - pogreške osoblja tijekom operacija prebacivanja;
• namjerni kratki spoj pomoću kratkih spojeva – koristi se za spašavanje prekidača. Danas se ova tehnologija ne koristi i zabranjena je.

Koje bi mogle biti posljedice?

Tijekom kratkih spojeva uočava se naglo povećanje jačine struje, što dovodi do taljenja metala. "Prskanje" se može širiti u svim smjerovima, što dovodi do zapaljenja predmeta okolo i požara. To je posebno opasno za kućno okruženje, jer kratki spoj može uzrokovati gubitak imovine i kućišta. Posljedice u poduzećima su izvanredna situacija, oštećenje opreme i opasnost od ozljeda ljudi.

Kratki spoj, ovisno o mjestu njegovog nastanka, može dovesti do nesreće u sustavu, čije će posljedice biti ekonomska i tehnička šteta. Oprema koja je bila izložena pojačanoj struji nije u funkciji ili je ozbiljno oštećena.

Druga posljedica zatvaranja je pogoršanje radnih uvjeta za osoblje i potrošače – nagli pad tlaka dovodi do gašenja proizvodnih pogona i ekonomske štete. Najveća šteta je na mjestu na kojem je neposredno došlo do zatvaranja.

Metode zaštite

Najpouzdaniji i najučinkovitiji način sprječavanja kratkih spojeva je ugradnja prekidača. Osigurači su alternativa. Stroj pravovremeno hvata pojavu kratkog spoja i isključuje struju, tako da je pojava izvanredne situacije nemoguća.

Ostale mjere opreza:

• redovita revizija električno vodljivih kanala - vizualna identifikacija slabosti kabela gdje se izolacija troši i pravovremeno otklanjanje problema;
• korištenje električnih reaktora koji reguliraju opskrbu strujom;
• korištenje posebnih električnih krugova koji, ako je potrebno, isključuju sekcijske sklopke;
• korištenje opadajućih transformatora, koji su opremljeni podijeljenim niskonaponskim namotom.

Savjet: za kućnu uporabu preporuča se ugradnja prekidača. Dizajnirani su za određenu struju, nakon prekoračenja vrijednosti koje se prekida strujni krug. Ostale mjere su uglavnom indicirane za industrijsku uporabu.

Koliki je rizik od kratkog spoja?

Zatvaranje prije svega predstavlja prijetnju ljudskom zdravlju i životu. To je zbog opasnosti od požara: paljenje izolacije žice, paljenje okolnih predmeta, sposobnost izolacije da širi izgaranje. Također, promjena jačine struje može biti štetna za uređaje i uređaje koji se koriste, što može dovesti do katastrofalnih posljedica. Kratki spoj može uzrokovati ekonomski gubitak, stoga je važno koristiti preventivne mjere za pojavu pojave i pribjeći ugradnji zaštitnih metoda.

Glavni razlog za pojavu kratki spoj- kršenje izolacije električne opreme, uključujući kabele i nadzemne vodove. Evo nekoliko primjera nastanka kratkog spoja zbog kvara izolacije.

Prilikom izvođenja zemljanih radova oštećen je visokonaponski kabel što je dovelo do pojave kratkog spoja faza na fazu. U ovom slučaju došlo je do oštećenja izolacije kao posljedica mehaničkog utjecaja na kabelski vod.

U otvorenom razvodnom uređaju trafostanice došlo je do jednofaznog zemljospoja kao posljedica kvara potpornog izolatora zbog starenja njegove izolacijske prevlake.

Drugi prilično čest primjer je pad grane ili stabla 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 popraćeni su značajnim povećanjem struje, što dovodi do oštećenja električne opreme. Stoga je zaštita električne opreme od ovog hitnog načina rada glavna zadaća elektroprivrede.

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

Glavna svrha svih uređaja za relejnu zaštitu je isključiti prekidač (ili nekoliko) koji napaja 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 (MTP). Za zaštitu vodova 110 kV od kratkih spojeva, kao glavna zaštita vodova koristi se diferencijalno-fazna zaštita. Osim toga, za zaštitu dalekovoda 110 kV kao rezervna zaštita koriste se daljinska i uzemljiva zaštita (TZNP).

3 Prijenos električne energije

Prijenos električne energije od elektrane do potrošača jedan je od najvažnijih zadataka energetske industrije. Električna energija se prvenstveno prenosi zrakom. električni vodovi(elektrovodi) izmjenične struje, iako postoji tendencija sve veće uporabe kabelskih vodova i vodova istosmjerne struje. P. treba e. na daljinu je posljedica činjenice da električnu energiju proizvode velike elektrane s moćnim jedinicama, a troše je električni prijemnici relativno male snage raspoređeni na velikom području. rad ovisi o udaljenosti ujedinjeni elektroenergetski sustavi pokrivajući ogromna područja.

Jedna od glavnih karakteristika prijenos snage je njegov kapacitet, odnosno maksimalna snaga koja se može prenijeti preko dalekovoda, uzimajući u obzir ograničavajuće čimbenike: maksimalnu snagu u uvjetima stabilnosti, gubitke u koroni, zagrijavanje vodiča itd. Snaga koja se prenosi kroz AC strujnu liniju povezana je s njegovom duljinom 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 voda po jedinici njegove duljine (zbog valna priroda širenja elektromagnetskog polja), l- dužina dalekovoda, d- kut između vektora napona na početku i na kraju linije, koji karakterizira način prijenosa energije i njegovu stabilnost. Maksimalna snaga prijenosa je postignuta na d= 90° kada sin d= 1. Za nadzemne dalekovode izmjenične struje približno se može smatrati da je najveća odaslana snaga približno proporcionalna kvadratu napona, a trošak izgradnje dalekovoda proporcionalan naponu. Stoga se u razvoju prijenosa energije javlja tendencija povećanja napona kao glavnog sredstva povećanja prijenosnog kapaciteta dalekovoda.

U prijenosu istosmjerne energije mnogi čimbenici svojstveni prijenosu izmjenične struje i koji ograničavaju njihovu propusnost su odsutni. Maksimalna snaga koja se prenosi kroz istosmjerne električne vodove veća je od one kod sličnih vodova izmjenične struje:

gdje E u - izlazni napon ispravljača, R å - ukupni aktivni otpor prijenosa energije, koji osim otpora žica dalekovoda uključuje i otpor ispravljača i pretvarača. Ograničenje korištenja prijenosa istosmjerne struje uglavnom je posljedica tehničkih poteškoća u stvaranju učinkovitih jeftinih uređaja za pretvaranje izmjenične struje u istosmjernu (na početku linije) i istosmjerne struje u izmjeničnu (na kraju crta). Prijenos istosmjerne struje obećava za povezivanje velikih elektroenergetskih sustava koji su međusobno udaljeni. U tom slučaju nema potrebe za osiguranjem stabilnosti ovih sustava.

Kvaliteta električne energije određena je pouzdanim i stabilnim radom prijenosa energije, što se osigurava, posebice, korištenjem kompenzacijskih uređaja i automatskih regulacijskih i upravljačkih sustava (vidi. Automatska kontrola uzbude, Automatska regulacija napona, Automatska kontrola frekvencije).

Kao rezultat istraživačkog rada razvijeno je sljedeće:

sheme prijenosa energije istosmjerne struje koje omogućuju najracionalnije korištenje značajki dizajna trofaznih nadzemnih vodova izmjenične struje dizajniranih za prijenos električne energije kroz tri žice;

metodologija za proračun radnog napona istosmjerne struje za nadzemne dalekovode izgrađene na temelju tipičnih konstrukcija trofaznih izmjeničnih nosača naponskih razreda 500-750 kV;

metoda za proračun kapaciteta nadzemnih vodova trofazne izmjenične struje s radnim naponom od 500-750 kV nakon njihovog prijelaza na istosmjernu struju prema shemama koje je predložio autor;

metoda za proračun pouzdanosti nadzemnih vodova trofazne izmjenične struje s radnim naponom od 500-750 kV nakon njihovog prijelaza na istosmjernu struju prema shemama koje je predložio autor.

Izračunat je proračun kritične duljine vodova, počevši od koje će prijenos istosmjerne struje prema shemama koje je izradio autor, biti ekonomski isplativiji od prijenosa izmjenične struje napona od 500, 750 kV. .

Na temelju rezultata znanstvenog istraživanja formuliraju se preporuke:

prema izboru vrste ovjesnih disk izolatora, koji su dio izolacijskih ovjesa nadzemnih vodova istosmjerne struje;

prema proračunu duljine puzne staze izolacijskih ovjesa nadzemnih vodova istosmjerne struje;

o izboru trožilne sheme prijenosa energije, u odnosu na nadzemne istosmjerne vodove, izrađene na temelju jedinstvenih dizajna trofaznih nosača izmjenične struje;

o korištenju jedinstvenih struktura trofaznih nosača izmjenične struje na nadzemnim vodovima istosmjerne struje;

za određivanje radnog napona istosmjerne struje, u odnosu na nadzemne vodove istosmjerne struje, izrađene na temelju objedinjene izvedbe trofaznih nosača izmjenične struje;

prema proračunu kapaciteta trožilnog istosmjernog dalekovoda.

Rezultati provedenih proračuna pokazuju da se kapacitet postojećih trofaznih izmjeničnih dalekovoda može značajno povećati prevođenjem na istosmjernu električnu struju korištenjem istih nosača, izolacijskih nizova i žica. Povećanje prijenosne snage u ovom slučaju može biti od 50% do 245% za nadzemni vod 500 kV i od 70% do 410% za nadzemni vod 750 kV, ovisno o marki i presjeku žica koje se koriste i veličini instalirane snage nadzemnog voda na izmjeničnu struju. Prijenos postojećih trofaznih vodova izmjenične struje na istosmjernu struju prema predloženim shemama također će značajno poboljšati njihove pokazatelje pouzdanosti. Istodobno, korištenje razvijenih shema 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 će pokazatelji pouzdanosti biti ekvivalentni.

Općenito, mogućnost prijenosa postojećih trofaznih nadzemnih vodova izmjenične struje je sasvim izvediva. Takvo tehničko rješenje može biti relevantno za povećanje propusnosti nadzemnih vodova u radu uz održavanje njihove konfiguracije, a također će proširiti opseg prijenosa istosmjerne energije. Ne isključuje se mogućnost izgradnje novih istosmjernih vodova korištenjem objedinjenih struktura trofaznih nosača izmjenične struje.

4 Jalova snaga - komponente pune snage, koja ovisno o parametrima, shemi i načinu rada električne mreže uzrokuje dodatne gubitke aktivne električne energije i pogoršanje kvalitete električne energije.

Reaktivna električna energija - tehnološki štetno kruženje električne energije između izvora napajanja i prijamnika izmjenične električne struje uzrokovano elektromagnetskom neravnotežom električnih instalacija.

Glavni potrošači jalove snage u električnim sustavima su transformatori, nadzemni električni vodovi, asinkroni motori, ventilski pretvarači, indukcijske električne peći, jedinice za zavarivanje i druga opterećenja.

Jalu snagu mogu generirati ne samo generatori, već i kompenzacijski uređaji-kondenzatori, sinkroni kompenzatori ili statički izvori jalove snage (RPS) koji se mogu instalirati na trafostanicama električne mreže.

U cilju normalizacije tokova jalove snage, pri rješavanju problema kompenzacije jalove snage vlastitim snagama i zalaganjem potrošača, radi promicanja procesa rješavanja problema jalove snage i zadataka optimizacije njezinih tokova, normalizacije razina napona, smanjenja gubitaka aktivne snage u distribucijskim električnim mrežama i povećanje pouzdanosti napajanja potrošača, potrebno je izvršiti ispitivanje objekata Stavropolenerga, ogranka AD IDGC Sjevernog Kavkaza, za stanje izvora jalove energije, stanje uređaja za mjerenje jalove energije i snage za funkciju kontrole bilance jalove energije i snage.

Stavropolenergo ima 866 limenki kompenzacijskih uređaja (BSC) s raspoloživim kapacitetom od 38,66 MVar (stvarno maksimalno opterećenje u smislu jalove snage je 25,4 MVar). Na bilansu potrošača, instalirana snaga je 25,746 MVar (stvarno opterećenje do maksimuma u smislu jalove snage je 18,98 MVar)

Zajedno s JSC "Stavropolenergosbyt" provedena su istraživanja prirode opterećenja potrošača s povećanom potrošnjom jalove snage (tg ? > 0,4). Nakon objavljivanja „Postupka za izračun vrijednosti omjera potrošnje aktivne i jalove snage za pojedinačne uređaje za primanje energije potrošača električne energije“, u skladu s Uredbom Vlade Ruske Federacije br. 530, radi se s potrošačima bit će organizirana u cijelosti. Uvjeti rada s potrošačima u skladu s novom "Postupkom..." uključeni su u tekst trenutno reoblikovanih ugovora o opskrbi električnom energijom.

Kada potrošači podnose zahtjev za priključenje na električne mreže Stavropolenerga ili za povećanje priključne snage od 150 kW ili više, ugovaraju se uvjeti za priključenje potrošača na električnu mrežu o potrebi nadoknade jalove snage, u iznosu koji osigurava poštivanje utvrđene granične vrijednosti faktora jalove snage.

Potpisivanje dodatnih ugovora uz ugovore o pružanju usluga za prijenos električne energije s OJSC Stavropolenergosbyt, OJSC Pyatigorsk Electric Networks, LLC RN-energo, CT CJSC RCER i K, OJSC Nevinnomyssky Azot, jamčeći dobavljačima održavanje uvjeta od strane potrošača s priključnu snagu od 150 kW ili više faktora jalove snage koje utvrđuje savezno tijelo izvršne vlasti nadležno za razvoj državne politike u području gorivnog i energetskog kompleksa i zahtjeva za osiguranje obračuna jalove energije.

U idućim godinama očekuje se puštanje u rad novih industrijskih kapaciteta, što će odrediti rast potrošnje do 3% i više godišnje. Time je zadatak uravnoteženja jalove snage jedan od prioritetnih područja, kojemu će se posvetiti povećana pozornost.

Kompenzacija jalove snage- ciljani utjecaj na ravnotežu jalove snage u čvoru elektroenergetskog sustava radi reguliranja napona, au distribucijskim mrežama radi smanjenja gubitaka električne energije. Provodi se pomoću kompenzacijskih uređaja. Za održavanje potrebnih razina napona u čvorovima električne mreže, potrošnja jalove snage mora biti osigurana potrebnom proizvedenom snagom, uzimajući u obzir potrebnu rezervu. Proizvedena jalova snaga je zbroj jalove snage koju proizvode generatori elektrana i jalove snage kompenzacijskih uređaja smještenih u električnoj mreži i u električnim instalacijama potrošača električne energije.

Kompenzacija jalove snage posebno je relevantna za industrijska poduzeća, čiji su glavni električni potrošači asinkroni motori, zbog čega je faktor snage bez poduzimanja mjera kompenzacije 0,7- 0,75. Mjere kompenzacije jalove snage u poduzeću omogućuju:

smanjiti opterećenje transformatora, produžiti njihov vijek trajanja,

smanjiti opterećenje žica, kabela, koristiti njihov manji dio,

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

smanjiti opterećenje sklopne opreme smanjenjem struja u strujnim krugovima,

izbjegavati kazne za smanjenje kvalitete električne energije smanjenim faktorom snage,

smanjiti troškove energije.

Potrošači jalove snage potrebne za stvaranje magnetskih polja su i pojedinačne prijenosne veze (transformatori, vodovi, reaktori) i takvi prijamnici koji pretvaraju električnu energiju u drugu vrstu energije, a koji prema principu svog rada koriste magnetsko polje ( asinkroni motori, indukcijske peći itd.). Asinkroni motori i transformatori troše do 80-85% sve jalove snage povezane s stvaranjem magnetskih polja. Relativno mali dio u ukupnoj bilanci jalove snage otpada na udio ostalih njezinih potrošača, na primjer, indukcijskih peći, transformatora za zavarivanje, pretvarača, fluorescentne rasvjete itd.

Ukupna snaga koju generatori isporučuju u mrežu:

(1)

gdje su P i Q aktivna i jalova snaga prijamnika, uzimajući u obzir gubitke snage u mrežama;

cosφ - rezultirajući faktor snage prijamnika električne energije.

Generatori su dimenzionirani da rade sa svojim nazivnim faktorom snage od 0,8-0,85 pri kojem su sposobni isporučiti nazivnu stvarnu snagu. Smanjenje cosφ za potrošače ispod određene vrijednosti može dovesti do činjenice da će cosφ generatora biti manji od nominalnog, a izlazna aktivna snaga kod njih pri istoj prividnoj snazi ​​bit će manja od nazivne. Dakle, pri niskim faktorima snage za potrošače, kako bi se osigurao prijenos zadane aktivne snage na njih, potrebno je uložiti dodatne troškove u izgradnju snažnijih elektrana, povećati propusni kapacitet mreža i transformatora i, kao što je rezultirati dodatnim operativnim troškovima.

Budući da suvremeni električni sustavi uključuju veliki broj transformatora i dugih nadzemnih vodova, reaktancija odašiljačkog uređaja je vrlo značajna, a to uzrokuje znatne gubitke napona i jalove snage. Prijenos jalove snage kroz mrežu dovodi do dodatnih gubitaka napona, iz izraza:

(2)

vidi se da jalova snaga Q koja se prenosi mrežom i reaktancija mreže X značajno utječu na razinu napona kod potrošača.

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

(3)

Vrijednost koja karakterizira prenesenu jalove snage je faktor snage
. Zamjenjujući u formulu gubitka vrijednost ukupne snage izražene u cosφ, dobivamo:

(4)

To pokazuje da je ovisnost snage kondenzatorskih baterija obrnuto proporcionalna kvadratu mrežnog napona, pa je nemoguće glatko podesiti jalu snagu, a time i napon instalacije. Dakle, cos (φ) se smanjuje kada se poveća potražnja za jalove snage opterećenja. Potrebno je težiti povećanju cos (φ), jer low cos (φ) donosi sljedeće probleme:

Povezani članak:Kompenzacija smetnji i šuma pri upravljanju linearnim objektom izlazom

Veliki gubici snage u električnim vodovima (strujni tok jalove snage);

Veliki padovi napona u električnim vodovima;

Potreba za povećanjem ukupne snage generatora, presjeka kabela, 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 jalove snage instalirani na mjestu potrošnje su sinkroni kompenzatori i statički kondenzatori. Najviše korišteni statički kondenzatori za napone do 1000 V i 6-10 kV. Sinkroni kondenzatori ugrađuju se na napon od 6-10 kV na regionalnim trafostanicama.



Sl.1 Dijagrami prijenosa snage

a- bez naknade; b - uz naknadu.

Svi ovi uređaji su potrošači vodeće (kapacitivne) jalove snage ili, što je isto, izvori zaostale jalove snage koju opskrbljuju u mrežu. To je ilustrirano dijagramom na sl. 1. Dakle, u dijagramu na sl. Slika 1a prikazuje prijenos električne energije od elektrane A do potrošačke trafostanice B. Prenesena snaga je P + jQ. Prilikom ugradnje na potrošača statičkih kondenzatora kapaciteta Q K (slika 1 b), snaga koja se prenosi preko mreže bit će P + j (Q - Q K)

Vidimo da se jalova snaga koja se prenosi iz elektrane smanjila ili se kaže da je postala kompenzirana količinom energije koju proizvodi kondenzatorska baterija. Potrošač sada prima ovu snagu u velikoj mjeri izravno iz kompenzacijske instalacije. S kompenzacijom jalove snage smanjuju se i gubici napona u dalekovodima. Ako smo prije kompenzacije imali gubitak napona u područnoj mreži

(5)

onda ako postoji naknada, ona će se smanjiti na vrijednost

(6)

gdje su R i X otpori mreže.

Budući da je snaga pojedinih kondenzatora relativno mala, oni se obično spajaju paralelno u baterije smještene u kompletne ormare. Često se koriste instalacije koje se sastoje od nekoliko skupina ili odjeljaka kondenzatorskih baterija, što omogućuje 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 instalacije napona 6-10 kV su naponski transformatori TN, 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, električni naboj ostaje u njima i pohranjuje se napon koji je po veličini blizak naponu mreže. Zatvoreni (nakon isključenja) na otpor pražnjenja, kondenzatori brzo gube električni naboj, napon također pada na nulu, što osigurava sigurnost instalacije. Kondenzatorske jedinice imaju prednost u usporedbi s drugim kompenzacijskim uređajima jednostavnošću dizajna i održavanja, odsutnošću rotirajućih dijelova i malim gubicima aktivne snage.



Slika 2 Shema za uključivanje kondenzatorske banke.

Prilikom odabira snage kompenzacijskih uređaja treba težiti pravilnoj raspodjeli izvora jalove snage i najekonomičnijem opterećenju mreža. razlikovati:

a) trenutni faktor snage, izračunat po formuli.

(7)

na temelju istodobnih očitanja vatmetra (P), voltmetra (U) i ampermetra (I) za danu vremensku točku ili iz očitavanja fazometra,

b) prosječni faktor snage, koji je aritmetička sredina trenutnih faktora snage za jednaka vremenska razdoblja, određen formulom:

• gdje je n broj vremenskih intervala;

  c) ponderirani prosječni faktor snage, određen iz očitanja brojila aktivne Wa i reaktivne Wr energije za određeno vremensko razdoblje (dan, mjesec, godina) koristeći formulu:

  (9)

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

  a) dopušteni načini napona u opskrbnoj i distribucijskoj mreži;

  b) dopuštena strujna opterećenja u svim elementima mreže;

  c) načini rada izvora jalove energije u prihvatljivim granicama;

  d) potrebna rezerva jalove snage.

  Kriterij isplativosti je minimum smanjenih troškova, pri određivanju kojeg treba uzeti u obzir sljedeće:

  a) trošak ugradnje kompenzacijskih uređaja i dodatne opreme za njih;

  b) smanjenje troškova opreme za transformatorske stanice i izgradnju distribucijske 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 jalove snage u okružnim mrežama korištenjem kondenzatorskih baterija povećati kapacitet linije bez promjene električne opreme. Osim toga, to ima smisla s ekonomske točke gledišta.

5 Strogo govoreći, razvijene su metode odabira presjeka prema dopuštenom gubitku napona za vodiče izrađene od obojenih metala u mreži napona do uključujući 35 kV. Metode su razvijene na temelju pretpostavki napravljenih u mrežama takvog napona.

Metode određivanja poprečnog presjeka prema dopuštenom gubitku napona temelje se na činjenici da vrijednost reaktivnog otpora vodiča x 0 je praktički neovisno o presjeku žice F:

za nadzemne električne vodove x 0 \u003d 0,36 - 0,46 Ohm / km;

za kabelske dalekovode napona 6 - 10 kV x 0 \u003d 0,06 - 0,09 Ohm / km;

za kabelske dalekovode napona 35 kV x 0 \u003d 0,11 - 0,13 Ohm / km.

Vrijednost dopuštenog gubitka napona u dalekovodu izračunava se iz snage i otpora sekcija prema formuli:

a sastoji se od dvije komponente - gubitka napona u aktivnim otporima i gubitka napona u reaktivnim otporima.

S obzirom na okolnost da x 0 je praktički neovisno o poprečnom presjeku žice, vrijednost se može izračunati prije izračuna poprečnog presjeka vodiča, s obzirom na prosječnu vrijednost reaktancije x 0sr u naznačenim rasponima njegove promjene:

Prema zadanoj vrijednosti dopuštenog napona u dalekovodu izračunava se udio gubitka napona u aktivnim otporima:

U izrazu za proračun gubitka napona u aktivnim otporima

parametar ovisi o poprečnom presjeku,

gdje je vodljivost materijala žice.

Ako se dalekovod sastoji od samo jednog dijela, tada se vrijednost poprečnog presjeka može odrediti iz izraza za:

Kod većeg broja presjeka dalekovoda potrebni su dodatni uvjeti za izračun presjeka vodiča. tri su od njih:

Dosljednost sekcija u svim područjima F=konst;

minimalna potrošnja materijala vodiča min;

minimalni gubici aktivne snage min.