Pokles napětí v elektrické síti

Moderní průmysl se stále více automatizuje a citlivost procesů na změny v kvalitě elektrické energie se zvyšuje.

Obecně se uznává, že kvalita je důležitým aspektem elektrického napájení. Důležité jsou nejen nízké ceny, ale i vysoká kvalita pro zákazníky. Cena a kvalita se často doplňují; společně určují hodnotu, kterou spotřebitelé obdrží ze své spotřeby elektřiny.

Společnosti jsou stále citlivější na problémy s kvalitou elektrické energie, protože mohou způsobit problémy a poškození zařízení, dokonce i přerušení výrobních cyklů. Nejvýznamnějším ze všech jevů v oblasti kvality energie jsou poklesy napětí: více než 60 % nákladů na špatnou kvalitu elektrické energie je výsledkem poklesů napětí. Náklady na poškození způsobené poklesem napětí jsou obvykle nižší než v důsledku přerušení napájení, k prvnímu však dochází mnohem častěji. Problémy narůstají s příchodem složitých elektronických zařízení.

CO JSOU PORUCHY NAPĚTÍ

Dočasný pokles efektivní hodnoty napětí pod určitou prahovou hodnotu v bodě na napájecím vedení.

Poklesy napětí jsou obvykle způsobeny poruchami ve veřejné síti nebo v instalacích uživatelů sítě, ve vzácných případech – dočasným přetížením v důsledku zahrnutí velkých motorů nebo velkých zátěží. Poklesy napětí jsou nepředvídatelné a náhodné.

Pokles začíná, když napětí klesne pod 90 % jmenovité hodnoty a končí, když napětí opět stoupne nad 90 %. Doba trvání poklesu napětí se bere v úvahu v rozsahu od 10 ms do 1 min.

Významný pokles napětí trvá méně než 1 sekundu a zbytkové napětí přesahuje 40 % jmenovité hodnoty.

Poklesy napětí se šíří od vyšších k nižším úrovním napětí, přičemž zátěž je často připojena k úrovni napětí pod bodem poruchy. Chyby sítě způsobují hluboké poklesy napětí, pokud se vyskytují v blízkosti zátěží. Četnost poklesů napětí je u nadzemních sítí mnohem vyšší než u podzemních kabelů.

RELEVANCE POKLESŮ NAPĚTÍ

Čím modernější zařízení a čím více elektroniky je zapotřebí, tím závažnější jsou problémy způsobené poklesy napětí. S rostoucím počtem obnovitelných zdrojů energie se také zvyšují poklesy energie, kolísání a frekvenční odchylky.

Příklad nákladů spojených s poklesem napětí:

• Náklady na neproduktivní personál v důsledku náhlého zastavení výrobního cyklu.
• Náklady na suroviny a ztráta výroby.
• Náklady na poškození a/nebo nefunkčnost zařízení (oprava, dočasné zapůjčení nového zařízení).
• Pokuty způsobené smluvními vadami.
• Sankce za poškození životního prostředí. Zvýšení celkových nákladů na pojištění.

ŘEŠENÍ PRO SNÍŽENÍ NAPĚTÍCH SAPS

Mnoho podniků vyžaduje odolnost proti přepětí a úpravu napětí spíše než zálohování baterií poskytované systémem UPS. V aplikacích, kde není vyžadováno zálohování napájení, poskytuje kompenzátor průhybu vynikající ochranu a další funkce kvality napájení, jako je ochrana proti průhybu, přepětí/podpětí a kolísání napětí.

Navíc ochrana celé instalace pomocí UPS, která může zaručit odolnost proti poruchám, může být velmi drahá kvůli nákladům na baterii a údržbu.

Správným řešením je kompenzátor poklesu, který umožňuje korigovat poklesy až o 50 % během 1 minuty.

Jedná se o nákladově efektivní řešení bez nákladů na údržbu nebo provoz: není potřeba žádné bateriové úložiště a účinnost > 98 % při jmenovitém výkonu.

Optimální
Inženýrská řešení
v elektroenergetice

Hlavní témata

Pokles napětí v elektrické síti

Pokles napětí v elektrické síti

Pokles napětí – napětí na části elektrického obvodu nebo jeho prvku (GOST 19880-74). [GOST R 52002-2003 nahrazuje GOST 19880-74, ale nemá tuto definici]

Pokles napětí

Kvalita napájení je specifikována v GOST 32144-2013 „Elektrická energie. Elektromagnetická kompatibilita technických zařízení. Normy kvality elektrické energie ve všeobecných napájecích systémech“, který uvádí, že změna napětí může být v rozmezí ± 10 % jmenovitého (nebo dle smluvních podmínek) po 100 % doby intervalu měření jednoho. týden. V reálném životě je tato norma často porušována. Napětí vstupující do domu nebo bytu lze snížit až o 50 %. To je pozorováno především v závislosti na ročním období, ale v některých oblastech to může být konstantní jev.

Co může způsobit pokles napětí:

• trafostanice. Transformátorové rozvodny byly instalovány po celém Rusku, naprostá většina z nich byla instalována již v dobách SSSR, přičemž výpočet zatížení na nich byl proveden na základě zcela jiných elektrických spotřebičů a jejich počtu. Důležitou roli hraje také stáří provozovaných transformátorů, které nepříznivě ovlivňuje kvalitu napájení. Ale stojí za zmínku, že inženýři té doby stanovili značnou míru bezpečnosti, a to jak z hlediska výkonu, tak mechanické pevnosti.
• elektrické vedení Obdobná situace je u trafostanic. Průměr žil a materiál kabelu (hliník) často nevydrží zvýšenou spotřebu energie a četné zkroucení oceli v průběhu času přináší vlastní ztráty na kvalitě. V současné době probíhá výměna hliníkového kabelu za měděný, který je vhodnější pro zátěže.
• rozdíl ve spotřebě energie mezi fázemi. Jak víte, v systému napájení jsou tři fáze. Většinou je jedna z fází spojena s bytem nebo soukromým domem. Pokud dojde k výraznému přetížení jedné fáze ve srovnání s ostatními dvěma, dojde k jevu zvanému fázová nerovnováha, který vyvolává zvýšení nebo snížení napětí.

Vše napsané výše může být přítomno samostatně nebo v kombinaci. I když některou součástku opravíte nebo vyměníte, situace se může zlepšit jen částečně. V napájecích sítích je ještě jedna nuance: na konci vedení z trafostanice pracují spotřebiče energie v obtížnějších podmínkách než spotřebiče umístěné blíže k trafostanici (mohou spotřebovávat více energie a zároveň kvalitu napájení bude lepší.

Normální pokles napětí v síti:

V tzv. venkovních vedeních – až 8 %;

V kabelových napájecích vedeních – až 6 %;

V sítích 220 V – 380 V – v oblasti 4-6%.

Za pokles v nouzovém režimu se v tomto případě považuje pokles v síti až o 12 % – to je stanovená hranice. Pokles nad stanovenou normu slibuje aktivaci automatického ochranného systému, který by se měl aktivovat při dosažení nižší normy na dobu alespoň 30 sekund.

Vliv nízkého napětí v síti na elektrická zařízení:

• výrazné zhoršení startovacích podmínek pro všechny typy motorů a zařízení na bázi motoru;
• při spouštění elektromotoru se zvyšuje startovací proud;
• přehřátí vodičů, dokud se izolace neroztaví a možnost požáru ze zkratu;
• snížení jasu lamp nebo jejich neustálé blikání, což vede k nepohodlí bydlení v domě;
• snížení životnosti domácích elektrických spotřebičů;
• nestabilní provoz zařízení citlivých na energii;
• výrazné zhoršení výkonu elektrických spotřebičů.

To vše dohromady způsobuje značné škody na všech domácích spotřebičích v domě. Televize, počítače, lampy, klimatizace, vysavače, ledničky a další spotřebiče elektřiny dostávají velké škody nejen při spouštění, ale i při běžném provozu. Zařízení se spínaným zdrojem trpí o něco méně, ale také se u nich objevuje nesprávný provoz a odchylky v režimech. To vše v konečném důsledku ovlivňuje člověka: topná zařízení se déle zahřívají, elektrické spotřebiče s motorem pracují hlučněji, kompresor chladničky se nemusí spustit (tj. jídlo se rozmrazí), osvětlení se ztlumí, což může mít vliv na duševní zdraví a fyziologický stav člověka nebo minimálně zhoršit komfort bydlení v interiéru.

Způsoby, jak se vypořádat s nekvalitním napětím

1. Stížnost na organizaci zásobování energií. Před podáním reklamace u energetické organizace je nutné shromáždit doklady o dodávce nekvalitní energie. To se provádí instalací speciálního zařízení, které zaznamenává všechny charakteristiky a parametry napájecí sítě. Předpokladem pro toto zařízení je přítomnost příslušného certifikátu. Toto zařízení se instaluje přímo na přívod energie do domu nebo bytu. Záznam probíhá na paměťovou kartu, následně lze zaznamenaná data přenést do počítače a vytisknout pro prezentaci dodavateli elektřiny. Je také velmi důležité správně sepsat žalobu, pokud nemáte potřebné znalosti, je lepší požádat o radu právníka. Pokud byl váš dopis zamítnut, máte plné právo podat žalobu u soudního orgánu. Pokud je nekvalitní dodávka elektřiny pozorována nejen u vás doma, ale i u vašich sousedů, pak můžete podat hromadnou reklamaci, která výrazně urychlí řešení problému s elektřinou.

2. Instalace stabilizátoru napětí. Tato metoda je nejrychlejší a časově méně náročná. Proto je mezi obyvatelstvem nejoblíbenější. Problém kvality napájení je vyřešen ihned po instalaci stabilizátoru napětí na vstupu. Stabilizátor napětí nejen „přivede“ napájecí napětí na standardních 220 voltů, ale také spolehlivě ochrání domácí elektrospotřebiče před náhlými změnami napětí (přepětí) a před různými typy nouzových situací v síti. Stabilizátory napětí mají všechny potřebné vlastnosti pro použití nejen v běžném životě, ale i ve výrobě.

3. Instalace střídače (nepřerušitelný zdroj napájení). Řešení je dražší než instalace stabilizátoru napětí, ale v tomto případě je tu jedna velká výhoda. Střídač nejen stabilizuje nekvalitní napětí, ale také poskytuje záložní napájení z baterií v případě úplné absence napájecího napětí. V závislosti na modelu, kapacitě baterie a připojené zátěži může rezervovat energii od 15 minut do 2 dnů. Střídač se instaluje buď u vchodu do domu, nebo samostatně na důležitá elektrická zařízení, např. topný kotel, lednička, požární nebo zabezpečovací systém. Měniče mají ideální sinusový výstup, který je pro moderní citlivá zařízení velmi důležitý.

4. Instalace zařízení na alternativní zdroje energie. Instalují se hlavně v soukromých domech a chatách. V tomto případě mluvíme o solárních panelech a větrných generátorech. Hlavní výhodou této metody je, že solární a větrná energie je zdarma, finanční náklady vznikají pouze na nákup a instalaci instalovaného zařízení. Výrobní technologie umožňují dosáhnout životnosti těchto systémů minimálně 30 let. Hlavní nevýhodou alternativních energetických systémů je jejich vysoká cena, vypočítaná v závislosti na objemu vyrobené energie, desítky nebo dokonce stovky tisíc rublů. Ale s ohledem na skutečnost, že náklady na elektřinu se každým rokem zvyšují, návratnost takových systémů není delší než 10 let.

5. Vlastní trafostanice. Ze všech uvedených metod řešení elektrických problémů je tato metoda nejdražší. Náklady na výměnu rozvodny a přenosových vedení jdou do milionů. A ne všude je možné jej nainstalovat.