En el diseño del desarrollo red eléctrica  Simultáneamente con el desarrollo de la cuestión de la configuración de la red eléctrica, la cuestión de elegir su voltaje nominal está siendo resuelta. La escala de los voltajes de línea nominales de las redes eléctricas se establece por GOST 721-77 y es la siguiente:

0.38; 3; 6; 10; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150 kV.

Al seleccionar la tensión de red nominal, se tienen en cuenta las siguientes recomendaciones generales:

6 ... 10 kV se utilizan para redes de distribución industriales, urbanas y agrícolas; La mayor dispersión para tales redes recibió una tensión de 10 kV; no se recomienda la aplicación de voltaje de 6 kV para nuevas instalaciones, pero puede utilizarse en la reconstrucción de la red eléctrica existente si hay motores de alto voltaje en esta tensión;

en la actualidad, debido al crecimiento de las cargas en el sector de servicios comunales, existe una tendencia a aumentar el voltaje de las redes de distribución en las grandes ciudades hasta 20 kV;

el voltaje de 35 kV se usa ampliamente para crear centros de suministro de energía para redes de distribución agrícola de 10 kV; en relación con el crecimiento de las capacidades de los consumidores rurales, se aplica voltaje de 110 kV para estos fines;

los voltajes 110 ... 220 kV se utilizan para crear redes de distribución regionales para uso general y para suministro de energía externa a grandes consumidores;

los voltajes de 330 kV y más se utilizan para formar la columna vertebral de la EEC y para proporcionar energía a las grandes plantas de energía.

Históricamente, en nuestro país, se formaron dos sistemas de voltajes de red eléctrica (110 kV y más). Un sistema de 110 (150), 330, 750 kV es típico para el noroeste y parcialmente para el centro y el norte del Cáucaso. Otro sistema de 110, 220, 500 kV es típico de la mayor parte del país. Aquí, el siguiente paso es un voltaje de 1150 kV. La transmisión de potencia de esta tensión se construyó en los años 80 del siglo pasado y estaba destinada a la transmisión de electricidad de Siberia y Kazajstán a los Urales. Actualmente, los sitios de transmisión de 1150 kV funcionan temporalmente a una tensión de 500 kV. La transferencia de esta transmisión de electricidad a la tensión de 1150 kV se llevará a cabo más tarde.

La tensión nominal de una línea de alimentación individual es principalmente una función de dos parámetros: potencia P, transmitido a lo largo de la línea, y la distancia La quien se transmite este poder En este sentido, hay varias fórmulas empíricas para elegir el voltaje de línea nominal propuesto por diferentes autores.

Formula Still

U  nom =, kV,

donde P, kW, L, km, da resultados aceptables en valores L250 km y P60 MW.

Fórmula Illarionov

U  nom = ,

donde P, MW; L, km, da resultados satisfactorios para toda la escala de voltajes nominales de 35 a 1150 kV.

La elección del voltaje nominal de una red eléctrica que consiste en un cierto número de líneas y subestaciones es en general una tarea de comparación técnica y económica. diferentes opciones. Aquí, por regla general, es necesario tener en cuenta los costos no solo en la línea de transmisión, sino también en la subestación. Permítanos explicar esto con un simple ejemplo.

Una red eléctrica que consta de dos secciones L1  y L2 (Figura 4.1, un) Una estimación preliminar de la tensión nominal mostró que para la sección de la cabeza debería tomar 220 kV, y para la segunda sección 110 kV. En este caso, debe comparar dos opciones.

En la primera variante (Figura 4.1, b) toda la red se ejecuta para 220 kV. En la segunda variante (Figura 4.1, en el) la parte principal de la red se realiza a una tensión de 220 kV, y la segunda sección a una tensión de 110 kV.

En la segunda variante, la línea W2 tensión 110 kV y subestación 110/10 kV con un transformador T  será más barato que la línea W2 con un voltaje de 220 kV y una subestación de 220/10 kV con un transformador T2 de la primera opción. Sin embargo, subestación 220/110/10 kV con autotransformador AT  la segunda opción será más costosa que una subestación de 220/10 kV con un transformador T1 de la primera opción.

a) b) c)

Fig. 4.1. Esquema ( un) y dos opciones ( b) y ( en el) de los voltajes de red

La elección final del voltaje de red se determinará al comparar estas opciones de costos. Si la diferencia de costo es menor al 5%, se debe dar preferencia a una variante con una tensión nominal más alta.

Voltajes nominales  redes eléctricas de propósito general corriente alterna  en la Federación de Rusia están establecidos por la norma actual (Tabla 4.1). Tabla 4.1.

La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) recomienda voltajes estándar superiores a 1000 V para sistemas con una frecuencia de 50 Hz, indicados en la Tabla. 4.2. Tabla 4.2.



Se están realizando varios intentos para determinar las zonas económicas para la aplicación de transmisiones de potencia de diferentes voltajes. Los resultados satisfactorios para toda la escala de voltajes nominales en el rango de 35 a 1150 kV están dados por la fórmula empírica propuesta por GA Illarionov:



donde L es la longitud de la línea, km, P es la potencia transmitida, MW. En Rusia se ha extendido sistema de dos redes eléctricas de CA de tensión (110 kV y superiores): 110-330-750 kV - ECO Noroeste y parte del Centro - y 110-220-500 kV - ECO regiones central y oriental del país ( ver también el ítem 1.2). Estos ECO aceptada tensión de 1.150 kV como la siguiente etapa, introducido en ISO serie 1977 de las centrales eléctricas construidas por 1.150 kV operar temporalmente a una tensión de 500 kV. En la etapa actual de desarrollo de la UES de Rusia, el papel de las redes troncales realice red 330, 500, 750, en una serie de sistemas de energía - 220 kV. La primera etapa de las redes públicas de distribución son las redes 220, 330 y parcialmente 500 kV, la segunda etapa - 110 y 220 kV; luego, la electricidad se distribuye a través de la red de suministro de energía de los consumidores individuales (véanse las subsecciones 4.5-4.9). división convencional en la red troncal y la distribución de la tensión nominal es que a medida que la densidad de carga, plantas de energía y las redes eléctricas área de cobertura aumenta la tensión de la red de distribución. Esto significa que las redes que actúan como la columna vertebral, con el advenimiento de forma gradual "transmitir" a estas funciones, convirtiéndose en las redes de distribución de energía de alto voltaje. La red de distribución de uso general siempre se construye paso a paso mediante la sucesiva "superposición" de redes de varios voltajes. La aparición de la siguiente etapa de tensión se asocia con un aumento en la capacidad de las plantas de energía y la conveniencia de emitirla a más alto voltaje. transformación de la red de la distribución conduce a una reducción en la longitud de las líneas individuales mediante la unión a una red de nuevas subestaciones, así como a los cambios en la magnitud y dirección del flujo de potencia en las líneas. A densidades de corriente de las cargas eléctricas y una red desarrollada de 500 kV rechazo de escala tensión nominal clásica en incrementos de alrededor de dos (500/220/110 kV) y una transición gradual de la etapa de escala sobre cuatro (500/110 kV) es técnicamente solución económicamente viable. Esta tendencia se ve confirmada por la experiencia de otros países tecnológicamente avanzados, donde la red de voltaje intermedio (220 a 275 kV) están limitados en su desarrollo. Esta política técnica se implementa de manera más consistente en los sistemas energéticos de Gran Bretaña, Italia, Alemania y otros países. Por ejemplo, en el Reino Unido se ha utilizado cada vez más la transformación 400/132 kV (275 kV conserva red), Alemania - 380/110 kV (220 kV restringido el desarrollo de la red), Italia - 380/132 kV (150 kV conserva red), etc. etc. Las redes de distribución más extendidas fueron de 110 kV tanto en el UPS con un sistema de voltaje de 220-500 kV y 330-750 kV. El peso específico de las líneas de 110 kV es aproximadamente el 70% de la longitud total de la línea aérea de 110 kV y superior. Esta tensión se utiliza para suministrar energía a empresas industriales y centros de energía, ciudades, electrificación de ferrocarriles y transporte de tuberías; son el primer paso en la distribución de electricidad en las zonas rurales. El voltaje de 150 kV se desarrolló solo en el sistema de potencia de Kola y no se recomienda su uso en otras regiones del país. Los voltajes 6-10-20-35 kV están diseñados para redes de distribución en ciudades, áreas rurales y empresas industriales. La prevalencia es de 10 kV; redes de 6 kV retienen un gravedad específica  en la medida, pero, como regla general, no se desarrollan y, si es posible, se reemplazan por redes de 10 kV. Esta clase hace tope disponible en tensión CCITT 20 kV, ha recibido distribución limitada (un distrito central de Moscú). El voltaje de 35 kV se usa para crear una red de 10 kV en áreas rurales (con menor frecuencia, un transformador de 35 / 0,4 kV).

Cada red eléctrica se caracteriza por una tensión nominal, en la que se calcula su equipo. La tensión nominal asegura el funcionamiento normal de los consumidores eléctricos (ЭП), debería dar el mayor efecto económico y está determinada por la potencia activa transmitida y la longitud de la línea de transmisión de potencia.

GOST 21128-75 introdujo una escala de tensiones nominales de fase a fase de redes eléctricas y receptores de hasta 1000 V AC: 220,380, 660 V.

El GOST 721-77 introdujo una escala de tensiones nominales de fase a fase de redes eléctricas de corriente alterna de más de 1000 V:

0,38, 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150.

En la tabla. 2.1. se muestra la clasificación de redes eléctricas, donde se muestra la división en las redes de tensión inferior (NN), media (SN), superior (HV), superhigh (SVN) y ultra alta (UVN).

Load EP no permanece constante, sino que varía según el cambio en el modo de operación (por ejemplo, de acuerdo con el proceso de producción), por lo que el voltaje en los nodos de la red está constantemente divergiendo de del valor nominal, que reduce la calidad de la electricidad y genera pérdidas. Los estudios han demostrado que para la mayoría de los receptores eléctricos, la zona estable está limitada por los valores de las desviaciones de voltaje

Los estudios han demostrado que para la mayoría de los receptores eléctricos, la zona estable está limitada por los valores de desviación del voltaje.

Como regla general, el voltaje al comienzo de la línea más tensión  al final y difiere por la cantidad de pérdida de voltaje

Para aproximar la tensión del consumidor U 2 a la tensión nominal de la red eléctrica y para proporcionar energía de alta calidad, los voltajes nominales de los generadores de tensión de red se establecen por GOST 5%

Dado que los devanados primarios de los transformadores elevadores deben conectarse directamente a las abrazaderas de los generadores, sus voltajes nominales

Los devanados primarios de los transformadores reductores son consumidores en relación con las redes de las que se alimentan, por lo tanto, la condición

Recientemente, la industria produce down-transformers con un voltaje de 110-220 kV con un voltaje de bobinado primario de 5% más que el voltaje nominal de la red.

  Los devanados secundarios de los transformadores reductores y ascendentes son fuentes relacionadas con la red que suministran. Voltajes nominales bobinados secundarios  tener valores de 5-10% más altos que el voltaje nominal de esta red

Esto se hace para compensar la caída de voltaje en la red de energía. En la Fig. 2.1 muestra el diagrama de tensiones, que ilustra claramente lo anterior.

2.2. Modos neutros de redes eléctricas

El punto cero (neutro) de las redes eléctricas trifásicas se puede conectar a tierra firmemente (Figura 2.2, a), conectado a tierra a través de una resistencia de alta resistencia (Figura 2.2, b) o aislado del suelo (Figura 2.2, c).

El modo neutral en redes eléctricas de hasta 1000 V está determinado por la seguridad del mantenimiento de la red y en redes de más de 1000 V: alimentación ininterrumpida, eficiencia y confiabilidad de las instalaciones eléctricas. Las reglas para la instalación de instalaciones eléctricas (PUE), el funcionamiento de instalaciones eléctricas con tensiones de hasta 1000 V, están permitidas tanto con un neutro sólidamente conectado a tierra como con un neutro aislado.

Fin del trabajo -

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CONFERENCIA 1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SISTEMAS DE TRANSFERENCIA Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA. MODELADO DE ELEMENTOS DE SISTEMAS ELÉCTRICOS

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Características del sistema de transmisión de energía eléctrica
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Sistema de transmisión y distribución de energía eléctrica
   En el ítem 1.3 se da la característica de los sistemas de transferencia y distribución EE. Consideremos las interrelaciones de estos sistemas en un ejemplo. Como ejemplo, consideremos un principio simplificado

Modo neutral de redes de hasta 1000 V con neutro mortal
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Redes de baja tensión con neutro aislado
Estas son redes de tres hilos que han encontrado una aplicación para alimentar a los consumidores particularmente responsables con una pequeña ramificación de las redes al tiempo que proporcionan redes de monitoreo de aislamiento de fase. Esto es

Redes de alta tensión con neutro aislado
   El consumidor está encendido a tensión de línea, neutro y tierra en modo simétrico  coincidir El voltaje que debe resistir el aislamiento es el voltaje entre la fase y la tierra

Redes de alta tensión con neutro compensado
   Estas redes también se refieren a redes con una baja corriente de falla a tierra (Figura 2.9).

Redes de alta tensión con un neutro mortal
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