Dans la conception du développement réseau électrique  Parallèlement au développement de la question de la configuration du réseau électrique, la question du choix de sa tension nominale est en train d'être résolue. L'échelle des tensions de ligne nominale des réseaux électriques est définie par GOST 721-77 et est la suivante:

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

Lors de la sélection de la tension secteur nominale, les recommandations générales suivantes sont prises en compte:

6 ... 10 kV sont utilisés pour les réseaux de distribution industriels, urbains et agricoles; La plus grande propagation pour de tels réseaux a reçu une tension de 10 kV; l'application d'une tension de 6 kV pour de nouvelles installations n'est pas recommandée, mais peut être utilisée dans la reconstruction du réseau électrique existant s'il y a des moteurs à haute tension dans cette tension;

actuellement, en raison de la croissance des charges dans le secteur des services communaux, on tend à augmenter la tension des réseaux de distribution dans les grandes villes jusqu'à 20 kV;

la tension de 35 kV est largement utilisée pour créer des centres d'alimentation électrique pour les réseaux de distribution agricole de 10 kV; en liaison avec la croissance des capacités des consommateurs ruraux, une tension de 110 kV est appliquée à ces fins;

les tensions 110 ... 220 kV sont utilisées pour créer des réseaux de distribution régionaux à usage général et pour l'alimentation externe aux grands consommateurs;

des tensions de 330 kV et plus sont utilisées pour former l'épine dorsale de la CEE et pour alimenter les grandes centrales.

Historiquement, dans notre pays, deux systèmes de tensions de réseau électrique (110 kV et plus) ont été formés. Un système 110 (150), 330, 750 kV est typique du Nord-Ouest et partiellement du Centre et du Caucase du Nord. Un autre système 110, 220, 500 kV est typique de la plupart du pays. Ici, l'étape suivante est une tension de 1150 kV. La transmission de puissance de cette tension a été construite dans les années 80 du siècle dernier et était destinée à la transmission de l'électricité de la Sibérie et du Kazakhstan à l'Oural. Actuellement, les sites de transmission à 1150 kV fonctionnent temporairement à une tension de 500 kV. Le transfert de cette transmission d'électricité à la tension de 1150 kV sera effectué ultérieurement.

La tension nominale d'une ligne d'alimentation individuelle est principalement fonction de deux paramètres: P, transmis le long de la ligne, et la distance L, à laquelle ce pouvoir est transmis. À cet égard, il existe plusieurs formules empiriques pour choisir la tension de ligne nominale proposée par différents auteurs.

Formule Still

U  nom =, kV,

où P, kW, L, km, donne des résultats acceptables à des valeurs L250 km et P60 MW.

Formule Illarionov

U  Nom = ,

où P, MW; L, km, donne des résultats satisfaisants pour toute l'échelle des tensions assignées de 35 à 1150 kV.

Le choix de la tension nominale d'un réseau électrique constitué d'un certain nombre de lignes et de sous-stations est en général une tâche de comparaison technique et économique différentes options. Ici, en règle générale, il est nécessaire de prendre en compte les coûts non seulement sur la ligne de transmission, mais également au niveau de la sous-station. Laissez-nous expliquer cela avec un exemple simple.

Un réseau électrique composé de deux sections L1  et L2 (Figure 4.1, un). Une estimation préliminaire de la tension nominale a montré que pour la section de tête, elle devrait prendre 220 kV et pour la seconde section, 110 kV. Dans ce cas, vous devez comparer deux options.

Dans la première variante (Figure 4.1, b) l'ensemble du réseau fonctionne à 220 kV. Dans la deuxième variante (Figure 4.1, dans le) la partie principale du réseau est réalisée à une tension de 220 kV, et la seconde section - à une tension de 110 kV.

Dans la deuxième variante, la ligne W2 tension 110 kV et sous-station 110/10 kV avec un transformateur T  sera moins cher que la ligne W2 avec une tension de 220 kV et une sous-station 220/10 kV avec un transformateur T2 de la première option. Cependant, sous-station 220/110/10 kV avec autotransformateur À  la deuxième option sera plus coûteuse qu'une sous-station de 220/10 kV avec un transformateur T1 de la première option.

a) b) c)

Fig. 4.1. Scheme ( un) et deux options ( b) et ( dans le) des tensions du réseau

Le choix final de la tension du réseau sera déterminé en comparant ces options pour les coûts. Si la différence de coût est inférieure à 5%, la préférence doit être donnée à une variante avec une tension nominale plus élevée.

Tensions assignées  réseaux électriques d'usage général courant alternatif  dans la Fédération de Russie sont établies par la norme actuelle (tableau 4.1). Tableau 4.1.

La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) recommande des tensions standard supérieures à 1000 V pour les systèmes ayant une fréquence de 50 Hz, indiquées dans le Tableau. 4.2. Tableau 4.2.



Un certain nombre de tentatives sont en cours pour déterminer les zones économiques pour l'application de transmissions de puissance de différentes tensions. Des résultats satisfaisants pour toute l'échelle des tensions nominales dans la gamme de 35 à 1150 kV sont donnés par la formule empirique proposée par GA Illarionov:



où L est la longueur de la ligne, km, P est la puissance transmise, MW. En Russie, il est propagé système à deux réseaux électriques de tension alternative (110 kV et plus): 110-330-750 kV - ECO du Nord-Ouest et une partie du Centre - et 110-220-500 kV - ECO régions centrale et orientale du pays ( voir aussi le point 1.2). Pour ces PCU, l'étape suivante est la tension de 1150 kV introduite dans le GOST en 1977. Un certain nombre de sections de transmission construites à 1150 kV fonctionnent temporairement à une tension de 500 kV. Au stade actuel du développement du système énergétique unifié de la Russie, 330, 500, 750 réseaux jouent le rôle de réseaux de base, et 220 kV dans un certain nombre de systèmes d'alimentation. La première étape des réseaux de distribution publique est les réseaux 220, 330 et partiellement 500 kV, le deuxième étage - 110 et 220 kV; l'électricité est ensuite distribuée sur le réseau d'alimentation des consommateurs individuels (voir sous-sections 4.5-4.9). division classique sur le réseau de base et la distribution de la tension nominale est que la densité de charge, la zone de couverture des centrales électriques et les réseaux électriques augmente la tension du réseau de distribution. Cela signifie que les réseaux qui remplissent les fonctions de formation de système, avec l'apparition de réseaux à tension plus élevée dans les réseaux électriques, leur "transfèrent" progressivement ces fonctions, les transformant en réseaux distributifs. Le réseau de distribution polyvalent est toujours construit étape par étape par des réseaux se chevauchant successivement de plusieurs tensions. L'apparition de la prochaine étape de tension est associée à une augmentation de la capacité des centrales électriques et à l'opportunité de haute tension. la transformation du réseau de la distribution conduit à une réduction de la longueur des lignes individuelles en attachant à un réseau de nouveaux postes, ainsi que des changements dans l'amplitude et la direction du flux de puissance sur les lignes. A des densités de courant de charges électriques et un réseau élaboré de rejet 500 kV d'échelle de tension classique évalué par incréments d'environ deux (500/220/110 kV) et une transition graduelle vers l'étape d'échelle environ quatre (500/110 kV) est techniquement solution économiquement viable. Cette tendance est confirmée par l'expérience des pays étrangers technologiquement avancés, lorsque les réseaux de tension intermédiaire (220-275 kV) sont limités dans leur développement. Cette politique technique est appliquée de la manière la plus cohérente dans les systèmes énergétiques de Grande-Bretagne, d'Italie, d'Allemagne et d'autres pays. Par exemple, au Royaume-Uni a été la transformation de plus en plus utilisé 400/132 kV (275 kV conservé réseau), Allemagne - 380/110 kV (220 kV de développement du réseau restreint), Italie - 380/132 kV (150 kV réseau conservée), etc. etc. Les réseaux de distribution les plus répandus étaient les 110 kV dans l'ASI avec un système de tension de 220-500 kV et 330-750 kV. Le poids spécifique des lignes 110 kV est d'environ 70% de la longueur totale de la ligne aérienne de 110 kV et plus. Cette tension est utilisée pour alimenter les entreprises industrielles et les centres énergétiques, les villes, l'électrification du transport ferroviaire et des pipelines; ils sont la première étape dans la distribution de l'électricité dans les zones rurales. La tension de 150 kV a été développée uniquement dans le système électrique de Kola et n'est pas recommandée pour une utilisation dans d'autres régions du pays. Les tensions 6-10-20-35 kV sont conçues pour les réseaux de distribution dans les villes, les zones rurales et entreprises industrielles. La prévalence est de 10 kV; réseaux de 6 kV conservent une gravité spécifique  sur la mesure, mais, en règle générale, ne se développent pas et, si possible, sont remplacés par des réseaux 10 kV. Cette classe est contiguë par le disponible en tension GOST de 20 kV, qui a reçu une distribution limitée (dans l'un des quartiers centraux de Moscou). La tension de 35 kV est utilisée pour créer un réseau de 10 kV dans les zones rurales (moins souvent, un transformateur de 35 / 0,4 kV).

Chaque réseau électrique est caractérisé par une tension nominale, sur laquelle son équipement est calculé. La tension nominale assure le fonctionnement normal des consommateurs électriques (ЭП), devrait donner le plus grand effet économique et est déterminée par la puissance active transmise et la longueur de la ligne de transmission d'énergie.

GOST 21128-75 a introduit une échelle de tension nominale entre phases des réseaux électriques et des récepteurs jusqu'à 1000 V AC: 220.380, 660 V.

GOST 721-77 a introduit une échelle de tensions nominales phase-phase de réseaux électriques de courant alternatif supérieur à 1000 V:

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

Dans le tableau. 2.1. la classification des réseaux électriques est montrée, où la division dans les réseaux de tension inférieure (NN), moyenne (SN), supérieure (HV), super-haute (SVN) et ultra-haute (UVN) est montrée.

La charge EP ne reste pas constante, mais varie en fonction du changement de mode de fonctionnement (par exemple, en fonction du processus de production), de sorte que la tension dans les nœuds du réseau est constamment divergente de de la valeur nominale, ce qui réduit la qualité de l'électricité et entraîne des pertes. Des études ont montré que pour la plupart des récepteurs électriques, la zone stable est limitée par les valeurs des déviations de tension

Des études ont montré que pour la plupart des récepteurs électriques, la zone stable est limitée par les valeurs d'écart de la tension

En règle générale, la tension au début de la ligne plus de tension  à la fin et diffère par la quantité de perte de tension

Pour approcher la tension du consommateur U 2 à la tension nominale du réseau électrique et pour fournir une énergie de haute qualité, les tensions nominales des générateurs de tension secteur sont fixées par GOST 5%

Puisque les enroulements primaires des transformateurs élévateurs doivent être directement connectés aux pinces des générateurs, leurs tensions assignées

Les enroulements primaires des transformateurs abaisseurs sont des consommateurs par rapport aux réseaux dont ils se nourrissent, donc la condition

Récemment, l'industrie produit des down-transformers avec une tension de 110-220 kV avec une tension d'enroulement primaire de 5% supérieure à la tension nominale du réseau

  Les enroulements secondaires des transformateurs abaisseurs et élévateurs sont des sources relatives au réseau qu'ils fournissent. Tensions assignées enroulements secondaires  avoir des valeurs de 5 à 10% supérieures à la tension nominale de ce réseau

Ceci est fait afin de compenser la chute de tension dans le réseau électrique. Dans la Fig. 2.1 montre le diagramme des contraintes, qui illustre clairement ce qui précède.

2.2. Modes neutres des réseaux électriques

point zéro (neutre), peut être mis à la terre hermétiquement réseau électrique triphasé (fig. 2.2 a) est mis à la terre à travers une résistance élevée (Fig. 2.2b), ou isolés à partir du sol (Fig. 2.2).

Le mode neutre dans les réseaux électriques jusqu'à 1000 V est déterminé par la sécurité de la maintenance du réseau, et dans les réseaux supérieurs à 1000 V - alimentation ininterrompue, efficacité et fiabilité des installations électriques. Les règles pour l'installation des installations électriques (PUE), le fonctionnement des installations électriques avec des tensions jusqu'à 1000 V est autorisée à la fois avec un neutre solidement mis à la terre et isolé.

Fin du travail -

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CONFÉRENCE 1. CARACTÉRISTIQUE GÉNÉRALE DES SYSTÈMES DE TRANSFERT ET DE DISTRIBUTION D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE. ÉLÉMENTS DE MODÉLISATION DE SYSTÈMES ÉLECTRIQUES

Plan ... Concepts de base et définitions ...

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