Skirstyklos, galios paskirstymo įrenginiai

LAIDININKŲ SKERSPJŪVIŲ PARINKIMAS ĮŠILTI

Bet kurios paskirties laidininkai turi atitikti jų ribinio leistino įšilimo reikalavimus, veikdami ne tik įprastiniu, bet ir remonto režimu ar po avarijos (esant galimam netolygiam elektros srovių pasiskirstymui tarp linijų, šynų sekcijų ir pan.). Laidininkų įšilimas turi būti tikrinamas pagal didžiausią vidutinę pusvalandžio trukmės srovę.

Esant trumpalaikiam kartotiniam ir trumpalaikiam elektros imtuvų veikimo režimams (jei bendra ciklo trukmė – iki 10 minučių, o veikimo periodo trukmė – ne didesnė kaip 4 minutės), skaičiuojamąja srove, parenkant laidininkų skerspjūvį įšilti, reikia laikyti ilgalaikio veikimo režimo srovę. Šiuo atveju:

Kabelių linijoms, eksploatuojamoms ilgiau kaip 15 metų, perkrovas būtina sumažinti 10 proc.

Kabelių, izoliuotų ir neizoliuotų laidų, standžiųjų ir lanksčiųjų šynų faktinė leistinoji ilgalaikė srovė apskaičiuojama koreguojant lentelėse pateiktas srovių vertes priklausomai nuo faktinės vietos aplinkos temperatūros, lygiagrečiai nutiestų grandinių skaičiaus ir jų skerspjūvių ir juos supančios aplinkos šilumos laidumo. Leistinoji ilgalaikė srovė (I_l) apskaičiuojama:

I_l = k₁*k₂*k₃*k₄*I₀;

čia: k₁ – pataisos koeficientas, įvertinantis faktinę aplinkos temperatūrą;

k₂ – pataisos koeficientas, įvertinantis lygiagrečiai einančių grandžių skaičių ir atstumus tarp jų;

k₃ – pataisos koeficientas, įvertinantis supančios aplinkos šilumos laidumą;

k₄ – pataisos koeficientas, įvertinantis lygiagrečiai nutiestų grandinių skirtingą įšilimą ir skerspjūvius;

I₀ – leistinoji ilgalaikė srovė, esant vienai viengyslių kabelių (laidų) grandžiai arba vienam daugiagysliam kabeliui, bazinei aplinkos temperatūrai ir baziniam supančios aplinkos šilumos laidumui.

Papildomi nuostoliai elektros tiekimo sistemoje

Bendrąjį elektros energijos suvartojimą mažinti galima, mažinant ir energijos nuostolius pačioje įmonės elektros tiekimo sistemoje ir įmonės technologiniuose įrenginiuose.

Papildomi energijos nuostoliai įmonės elektros tiekimo sistemoje, t. y. elektros linijose ir galios transformatoriuose, susidaro dėl neracionalių apkrovų ir netinkamai sukompensuotos reaktyviosios energijos.

Nuostoliai linijose

Tinklo apkrova, t. y. darbo režimas, nuolat kinta. Nuolat kinta ir nuostolių dydis.

Bendruoju atveju nuostoliai kintamos srovės linijoje per tam tikrą laiką T apskaičiuojami pagal vidutinę Ivid arba maksimalią linijos srovę Imax:

D W = 3 R T (kf Ivid)2 · 10-3, arba DW = 3 R t Imax2 · 10-3,

čia: kf – formos koeficientas, projektinių organizacijų duomenimis, su pakankamu praktikai tikslumu = 1,05 – 1,10.

Imax = W/( Tmax · √3 · UN · cosϕ)

Tmax = W / Pmax.

Mažinant linijos varžą, t. y. didinant jos skerspjūvį ir trumpinant jos ilgį, galima mažinti nuostolius linijose. Pavyzdžiui, greta įjungus antrą liniją, nuostoliai sumažės keturis kartus. Tačiau šiuo atveju padidės kapitalinės investicijos. Todėl ypatingą reikšmę nuostoliams mažinti linijose turi optimalaus skerspjūvio parinkimas pagal ekonomišką srovės tankį:

qek = Isk / jek,

čia: Isk – skaičiuojamoji pusvalandinio max srovė, A;

jek – ekonomiškos srovės tankis, A/mm2.

Buvusios Sovietų Sąjungos normos jek = 1,1 – 1,3 A/mm2,

Vakarų šalyse – 0,6 – 0,8 A/mm2.

Taigi projektuojant linijas pagal Vakarų šalių standartus, nuostoliai jose bus mažesni, tačiau prireiks daugiau lėšų pačioms linijoms įrengti.

Energijos nuostoliai dėl reaktyviosios energijos vartojimo

Visi energijos vartotojai, išskyrus gyventojus, kurių įrengtoji galia sudaro daugiau 30 kW, moka ir už reaktyviąją energiją. Tai tiesioginės papildomos išlaidos, susijusios su energijos vartojimu. Tačiau yra ir kita nematoma išlaidų padidėjimo pusė.

Pati reaktyvioji energija jokio naudingo darbo neatlieka. Bet ją naudoja induktyvumu pasižymintys imtuvai: asinchroniniai varikliai, transformatoriai, lankinės metalo lydymo krosnys, elektros suvirinimo transformatoriai, elektros apšvietimo dujų išlydžio lempų balastinės varžos ir kt.

Reaktyviosios energijos vartojimas nesusijęs su aktyviosios energijos vartojimu. Jį sąlygoja elektros tinklo parametrai ir jo darbo režimai.

Reaktyviosios energijos naudojimas padidina aktyviosios energijos nuostolius linijose ir transformatoriuose.

Aktyviosios galios nuostoliai trifaziame tinkle dėl reaktyviosios srovės perdavimo lygūs:

ΔPr = 3 · Iμ2 · R · 10-3 = 3 · (I sinφ)2 · R · 10-3.

Taigi mažėjant cosφ, nuostoliai sparčiai didėja. Kai cosφ = 0.7, nuostoliai ΔP padidėja dvigubai.

Reaktyviosios galios naudojimo mažinimas leidžia ne tik sumažinti aktyviosios energijos nuostolius, bet ir didinti linijų bei transformatorių pralaidumą.

Pagrindinė reaktyviosios galios naudojimo mažinimo priemonė – kompensavimo įrenginių įrengimas prie jos imtuvų. Tačiau prieš pradedant naudoti reaktyviosios galios kompensavimo įrenginius, reikia panaudoti visas galimas organizacines priemones:

 sutvarkyti technologinį procesą taip, kad būtų apkrauti technologiniai įrenginiai;

 įrengti variklių tuščiosios eigos ribotuvus, kai tarp operacinė pertraukos trukmė viršija 10 min.;

 perjungti asinchroninio variklio statoriaus apvijas iš trikampio į žvaigždę, kai apkrova mažesnė negu 40%;

 išjungti (ar pakeisti) transformatorius, kurių apkrova mažesnė negu 30%;

 asinchroninius variklius pakeisti sinchroniniais ten, kur tai ekonomiška ir tikslinga.

Reaktyviąją galią, kurios pareikalaujama, įvykdžius minėtas organizacines priemones, tenka kompensuoti specialiais kompensavimo įrenginiais – statinėmis kondensatorių.

Didžiausias ekonominis efektas pasiekiamas, prijungiant kompensavimo priemones prie reaktyviosios energijos vartotojų. Perduoti reaktyviąją energiją iš 10 kV tinklo į 0,4 kV tinklą ekonomiškai nenaudinga, nes ji papildomai apkrauna transformatorius ir kartu juose padidina aktyviosios energijos nuostolius. Todėl įrengti kondensatorių baterijas TP 6–10 kV pusėje nerekomenduojama.

r