Напряжение в электрической сети: Напряжение электрических сетей — Электроснабжение объектов

Напряжение электрических сетей — Электроснабжение объектов

Напряжение электрических сетей

Электрическое оборудование, применяемое в электрических системах, характеризуется номинальным напряжением. При номинальном напряжении электроустановки работают в нормальном и экономичном режимах. Номинальное напряжение сети совпадает с номинальным напряжением ее приемников. Первичные обмотки трансформаторов (независимо от того, повышающие они или понижающие) играют роль потребителей электроэнергии, поэтому их номинальное напряжение принимают равным номинальному напряжению электроприемников.

Генераторы электрических станций и вторичные обмотки трансформаторов находятся в начале питаемой ими сети, поэтому их напряжения должны быть выше номинального напряжения приемников на величину потерь напряжения в сети. Обычно принимают номинальное напряжение вторичных обмоток трансформатора на 5 или 10 % выше номинального для электроприемников и сети.

ЛЭП, предназначенные для распределения электроэнергии между отдельными потребителями в некотором районе и для связи энергосистем, могут выполняться как на большие, так и на малые расстояния и служить для передачи мощностей различных величин. Для дальних передач большое значение имеет пропускная способность, т.е. наибольшая мощность, которую можно передавать по ЛЭП с учетом всех ограничивающих факторов.

Для воздушных ЛЭП переменного тока можно приближенно считать, что максимальная мощность, которую они могут передать, примерно пропорциональна квадрату напряжения и обратно пропорциональна длине передачи. Стоимость сооружения можно принять пропорциональной величине напряжения. Поэтому в развитии передач электроэнергии на расстояние наблюдается тенденция к увеличению напряжения как главного средства увеличения пропускной способности. Со времени создания первых ЛЭП напряжение повышалось в 1,5 — 2 раза примерно каждые 15… 20 лет. Рост напряжения давал возможность увеличивать протяженности ЛЭП и передаваемые мощности.

Читать далее:
Конструктивное устройство электрических сетей внутри зданий
Устройство сетей
Виды электропроводок
Схемы построения осветительных и силовых сетей
Вводные и вводно-распределительные устройства
Выбор напряжений сетей
Основные положения и определения о освещении
Способы прокладки кабелей напряжением
Кабельные линии
Воздушные линии

Номинальные напряжения электрических сетей | elesant.ru

 

Напряжения электрических сетей

Важнейшей характеристикой любой электрической сети является её номинальное напряжение (U ном.). Именно на это напряжение производится расчет всего оборудования ЭС. Определяется номинальное напряжение электросети переправляемой активной мощностью и протяженностью ЛЭП.

Согласно стандартам принята линейка номинальных межфазных напряжений ЭС (электросети) и ЭП (электроприёмников) до 1000 Вольт, а именно: 220 Вольт, 380 Вольт, 660 Вольт.

(гост 21128_75).

Для ЭС и ЭП переменного тока выше 1000 Вольт, установлена следующая линейка межфазных напряжений: 380 В, 3000 В, 6000 В, 10000 В, 20000 В, 35000 В, 110000 В, 150 000 В, 220 000 В, 330 000 В, 500 000 В, 750000 В, 1150000 В. (гост 721_77)

Классы электросетей по напряжению

В таблице видим классы электросетей по напряжению. Как видим сети делятся на: электросети низкого (НН), среднего (СН), высокого (ВН), сверх высокого (СВН), ультра высокого (УВН) напряжений.

Условия нормальной работы электрической сети

Для стабильной работы электроприёмников, должно соблюдаться следующее правило равенства напряжений: номинальное напряжение электроприемников должно равняться номинальному напряжению электросети. Uном.эп =Uном.сети. Но обеспечить такое равенство, при котором не будет, ни потерь, ни убытков на практике не возможно.

Нагрузка электроприёмников не может быть постоянной, она меняется и отклоняется от номинального значения. Принята допустимая зона отклонения напряжения электроприёмника в ±5%.

Кроме этого, протяженность ЛЭП предполагает потерю напряжения на линии, а это значит, что напряжение у приёмника будет меньше, напряжения у источника. Разница напряжений и будет величина потерь.  Это учитывается при проектировании и по ГОСТ, напряжения (ном.) вырабатываемые генераторами, должны быть на 5% больше необходимого напряжения сети.

Напряжения на обмотках трансформаторов ЭС

Повышающие трансформаторы на первичных обмотках должны иметь напряжение равное напряжению генераторов. Напомню, повышающие трансформаторы стоят сразу после генераторов электроэнергии на ТЭЦ или ГЭС.

Первичные обмотки понижающих трансформаторов по отношению к сети являются потребителями, поэтому напряжение на них должно равняться номинальному напряжению сети.  

Посмотрим на вторичные обмотки трансформаторов. Они, у обоих типов трансформаторов, являются источником напряжения для питаемой электросети. Поэтому, напряжение вторичных обмоток трансформаторов должно быть на 5%, а иногда и на 10% больше нужного напряжения  сети.

Все эти 5-10 % нужны для компенсации падения напряжений в электрической сети. Иллюстрация компенсации и падения напряжения смотрим на эпюре напряжений.

Вводы

Суммируя всё вышесказанное, делаем выводы:

• U ген. должно быть на 5% больше U ном. сети;
• U первичных обмоток повышающих трансф-ов должно совпадать с напряжением генераторов, а следовательно должно быть на 5% больше U ном. сети;
• U вторичных обмоток повышающих трансф-ов должно быть на 5-10% быть больше U ном. сети;
• U первичных обмоток понижающих трансф-ов должно равняться U ном. сети;
• U вторичных обмоток понижающих трансф-ов должно быть на 5-10% быть больше U ном. сети.

©Elesant.ru

Другие статьи раздела: Электрические сети

 

 

Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения свыше 1000 В – РТС-тендер

ГОСТ 721-77

     
Группа Е02

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, СЕТИ, ИСТОЧНИКИ, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И ПРИЕМНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

     

Дата введения 1978-07-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством энергетики и электрификации СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.05.77 N 1376

3. Стандарт полностью соответствует стандарту СЭВ 779-77 и Публикации МЭК 38 (1975)* в части, касающейся стандартных напряжений переменного тока выше 1 кВ

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

4. ВЗАМЕН ГОСТ 721-74 в части напряжений св. 1000 В

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 6697-83	1

          

6. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 13.12.82 N 4696

7. ИЗДАНИЕ (февраль 2002 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в апреле 1979 г., декабре 1982 г., марте 1989 г. (ИУС 5-79, 3-83, 6-89)

Настоящий стандарт распространяется на электрические сети общего назначения переменного напряжения частоты 50 Гц и присоединяемые к ним источники и приемники электрической энергии.

Стандарт распространяется также на присоединяемое к этим сетям электрооборудование:

комплектные устройства и подстанции, коммутационные аппараты, трансформаторы тока и напряжения, реакторы, конденсаторы связи и т.п., для которых нормируются те же номинальные напряжения, что указаны для источников или приемников электрической энергии, причем отнесение этого электрооборудования по номинальному напряжению к источникам или приемникам определяется в нормативно-технической документации на соответствующее электрооборудование, утвержденной в установленном порядке.

Номинальные переменные напряжения, установленные в настоящем стандарте, рекомендуются и при других частотах, указанных в ГОСТ 6697.

Стандарт не распространяется:

а) на электрические сети и присоединяемые к ним источники и приемники электрической энергии, для которых Госстандартом утверждены стандарты, предусматривающие номинальные напряжения, отличающиеся от установленных в настоящем стандарте, например для электрифицированного (рельсового и безрельсового) транспорта с питанием от контактной сети;

б) на специальные электрические сети и присоединяемые к ним источники и приемники электрической энергии, например для сварочных установок, промышленных электрических печей, на цепи, замкнутые внутри электрических машин, аппаратов и других электрических устройств.

Для специальных электрических сетей и применяемого для них электрооборудования во всех случаях, когда это возможно, должны приниматься номинальные напряжения, указанные в настоящем стандарте.

Специальные электрические сети и электрооборудование для них должны иметь на стороне присоединения к электрическим сетям общего назначения номинальные напряжения, указанные в настоящем стандарте.

2. Номинальные междуфазные напряжения св. 1000 В трехфазных электрических сетей источников и приемников электрической энергии, а также их наибольшие междуфазные рабочие напряжения, длительно допустимые по условиям работы изоляции электрооборудования, должны соответствовать указанным в таблице.

кВ

Номинальные междуфазные напряжения														Наибольшее рабочее напряжение электро- оборудования
Сети и приемники	Генераторы и синхронные компенсаторы	Трансформаторы и автотрансформаторы без РПН						Трансформаторы и автотрансформаторы с РПН
		первичные обмотки			вторичные обмотки			первичные обмотки			вторичные обмотки
(6)	(6,3)	(6)	или	(6,3)*	(6,3)	или	(6,6)	(6)	или	(6,3)*	(6,3)	или	(6,6)	(7,2)
10	10,5	10	или	10,5*	10,5	или	11,0	10	или	10,5*	10,5	или	11,0	12,0
20	21,0	20		—	—		22,0	20	или	21,0*	—		22,0	24,0
35	—	35		—	38,5		—	35	или	36,75	—		38,5	40,5
110	—	—		—	121		—	110	или	115	115	или	121	126
220	—	—		—	242		—	220	или	230	230	или	242	252
330	—	330		—	347		—	330		—	330		—	363
500	—	500		—	525		—	500		—	500		—	525
750	—	750		—	787		—	750		—	750		—	787
1150	—	—		—	—		—	1150		—	—		—	1200

_____________

* Для трансформаторов и автотрансформаторов, присоединяемых непосредственно к шинам генераторного напряжения электрических станций или к выводам генераторов.

Для турбогенераторов мощностью 100 МВт и выше, гидрогенераторов мощностью 50 МВт и выше, синхронных компенсаторов мощностью 160 Мвар и выше и присоединяемых непосредственно к ним первичных обмоток трансформаторов и автотрансформаторов, а также соответствующего электрооборудования допускаются номинальные напряжения 13,8; 15,75; 18,0; 20,0; 24,0 и 27,0 кВ.

При этом для номинальных напряжений 15,75; 20,0; 24,0 и 27,0 кВ наибольшие рабочие напряжения электрооборудования должны быть равны соответственно 17,5; 24,0; 26,5 и 30 кВ; для номинальных напряжений 13,8 и 18,0 кВ наибольшие рабочие напряжения электрооборудования должны быть равны соответственно 17,5 и 24,0 кВ при наибольших длительно допускаемых напряжениях в электрических сетях, равных соответственно 15,2 и 19,8 кВ. Номинальные напряжения св. 27 кВ допускаются по согласованию между изготовителем и потребителем, при этом наибольшее длительно допускаемое напряжение в электрической сети должно быть на 10% выше номинального напряжения, а наибольшее рабочее напряжение электрооборудования — не меньше, чем на 10% выше номинального напряжения. Для капсульных гидрогенераторов и присоединяемых к ним первичных обмоток трансформаторов и автотрансформаторов, а также соответствующего электрооборудования допускается номинальное напряжение 3,15 кВ при наибольшем рабочем напряжении электрооборудования 3,6 кВ.

Электрооборудование должно изготовляться для существующих электрических сетей с номинальным напряжением 15 кВ, а также для электрических сетей с номинальным напряжением 400 кВ.

Наибольшие рабочие напряжения для этих сетей равны соответственно 17,5 и 420 кВ.

1, 2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

3. При наличии у обмотки трансформатора нескольких ответвлений номинальные напряжения, указанные в таблице, относятся к ее основному ответвлению. За основное ответвление принимают:

— при нечетном числе ответвлений — среднее ответвление;

— при четном числе ответвлений — ответвление с ближайшим большим напряжением по отношению к среднему напряжению диапазона регулирования.

Примечания:

1. Номинальные напряжения, указанные в скобках, для вновь проектируемых сетей не рекомендуются. Для существующих и расширяющихся электрических сетей на номинальные напряжения 3 и 150 кВ электрооборудование должно изготовляться.

2. Указанные в таблице значения наибольших рабочих напряжений не распространяются на допустимые в условиях эксплуатации кратковременные (длительностью до 20 мин) повышения напряжения частоты 50 Гц.

3. Указанные в таблице номинальные напряжения обмоток силовых трансформаторов установлены с учетом наибольшего длительного допускаемого напряжения в электрических сетях, равного 3,5; 6,9; 11,5 и 23 кВ соответственно для сетей с номинальным напряжением 3; 6, 10 и 20 кВ. Требования к перевозбуждению силовых трансформаторов и трансформаторов напряжения должны устанавливаться в стандартах на эти трансформаторы с учетом вышеуказанных значений длительно допускаемого напряжения в сетях. Для номинальных напряжений от 35 до 1150 кВ включ. учитывается наибольшее длительно допускаемое напряжение в сетях, совпадающее с указанным в таблице наибольшим рабочим напряжением электрооборудования.

4. Для синхронных компенсаторов допускаются номинальные напряжения 6,6; 11 и 22 кВ.

5. (Исключено, Изм. N 3).

6. Для сетей напряжением 1150 кВ значения номинальных напряжений обмоток трансформаторов и автотрансформаторов должны быть установлены после утверждения стандарта на эти трансформаторы.

7. Для электрооборудования, применяемого в угольной промышленности, дополнительно могут применяться междуфазные напряжения 1140 В для приемников и 1200 В для источников. При этом по требованиям, предъявляемым к техническому обслуживанию и ремонту, оборудование с междуфазным напряжением до 1200 В приравнивается к оборудованию до 1000 В.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

Напряжение в электрической сети за 9 измерений составило

(x/y^2)^3разделить(y/2x умножить x^2/y^3)^2

Два друга отправились из дачного посёлка к станции. Сначала они шли со скоростью 4 км/ч,а затем увеличили скорость на 1 км/ч .Какое расстояние они могл … и пройти со скоростью 4 км/ч,чтобы успеть на поезд, который отправляется со станции через 2 ч после их выхода из посёлка,если расстояние от посёлка до станции 9км?​

Две ремонтные бригады работая вместе отремонтировали выставочный павильон за 13 дней. Зная что производительность первой бригады составляет 130% от пр … оизводительности второй определите сколько дней потребовалось бы первой бригаде чтобы самостоятельно отремонтировать этот павильон. Напишите решение Прошу!!!!!Даю 85 баллов!!!

спасайте на это все решения(((

Помогите решить с пошаговым обёяснением

Два человека одновременно отправляются из одного и того же места по одной дороге на прогулку до опушки леса, находящейся в 3,7 км от места отправления … . Один идёт со скоростью 3,3 км/ч, а другой — со скоростью 4,1 км/ч. Дойдя до опушки, второй с той же скоростью возвращается обратно. На каком расстоянии от точки отправления произойдёт их встреча? (открытый ответ)

Выставьте нужные значения в пропусках. Помогите пожалуйста решить​

Прочитайте текст. Количество пряжи, необходимой для изготовления вязаного изделия, зависит от способа вязки, плотности вязки и качества нити. Моток лё … гкой пряжи может содержать 600 м нити, а тяжёлой — до 200 м. Даже опытный мастер, начиная вязать свитер или большой шарф, может неверно оценить на глаз нужное количество пряжи. Часто поступают так: сначала мастер вяжет небольшой образец, рассчитывает его площадь и измеряет, сколько метров нити ушло на него. Таким образом, зная площадь будущего изделия, мастер может довольно точно оценить, сколько метров пряжи потребуется, чтобы связать изделие целиком. Вероника Геннадьевна собирается связать детский плед длиной 120 см и шириной 90 см из шерсти. Ей нужно узнать, сколько потребуется пряжи. Для этого она связала пробный образец размером 10 см × 10 см. На образец у неё ушло 19 м пряжи. В каждом мотке 550 м пряжи. Хватит ли Веронике Геннадьевне на плед четырёх мотков пряжи? Запишите решение и ответ. (открытый ответ)

(a+b)²×(a+b)⁵=можете пж решить?​

Выполните задание пожалуйста ​

напряжение сигналов в электрической сети

напряжение сигналов в электрической сети

3.1.20 напряжение сигналов в электрической сети: Напряжение сигналов, добавляемое к напряжению электропитания при передаче информации в распределительных электрических сетях и электроустановках потребителей электрической энергии.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

• напряжение сжатия
• напряжение смешения

Смотреть что такое «напряжение сигналов в электрической сети» в других словарях:

• напряжение — 3. 10 напряжение: Отношение растягивающего усилия к площади поперечного сечения звена при его номинальных размерах. Источник: ГОСТ 30188 97: Цепи грузоподъемные калиброванные высокопрочные. Технические условия …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 54149-2010: Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения — Терминология ГОСТ Р 54149 2010: Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения оригинал документа: 3.1.21 быстрое изменение напряжения …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• РД 50-713-92: Методические указания. Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Виды низкочастотных кондуктивных помех и сигналов, передаваемых по силовым линиям, в системах электроснабжения общего назначения — Терминология РД 50 713 92: Методические указания. Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Виды низкочастотных кондуктивных помех и сигналов, передаваемых по силовым линиям, в системах электроснабжения… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 51317.4.30-2008: Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии — Терминология ГОСТ Р 51317.4.30 2008: Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии оригинал документа: верификация (verification): Подтверждение посредством… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 52320-2005: Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии — Терминология ГОСТ Р 52320 2005: Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии оригинал документа: 3.5.1.2 базовый ток* (Iб): Значение… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• система — 4.48 система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. Примечание 1 Система может рассматриваться как продукт или предоставляемые им услуги. Примечание 2 На практике… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• электрическая — 3.44 электрическая [электронная, программируемая электронная] система; Е/Е/РЕ система (electrical/electronic/programmable electronic system; E/E/PES): Система, предназначенная для управления, защиты или мониторинга, содержащая одно или несколько… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ток — ((continuous) current carrying capacity ampacity (US)): Максимальное значение электрического тока, который может протекать длительно по проводнику, устройству или аппарату при определенных условиях без превышения определенного значения их… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• СТО Газпром 2-2. 3-141-2007: Энергохозяйство ОАО «Газпром». Термины и определения — Терминология СТО Газпром 2 2.3 141 2007: Энергохозяйство ОАО «Газпром». Термины и определения: 3.1.31 абонент энергоснабжающей организации : Потребитель электрической энергии (тепла), энергоустановки которого присоединены к сетям… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• 1: — Терминология 1: : dw Номер дня недели. «1» соответствует понедельнику Определения термина из разных документов: dw DUT Разность между московским и всемирным координированным временем, выраженная целым количеством часов Определения термина из… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

100, 220, 240 В. Почему именно так?

Какой фактор, по-вашему, определяет, какие технические стандарты и решения приняты в той стране, где вы живете? Наверное, прагматично мыслящие люди быстро придут к выводу, что основной фактор – экономический: миром правят деньги, поэтому принимаются на государственном уровне и широко распространяются решения с наименьшими издержками и наибольшей экономической выгодой. Люди, имеющие дело с техникой, должно быть, подумают и о другом факторе: как исторически развивалась данная отрасль и целесообразно ли конкретное решение с точки зрения безопасности и технологической эффективности.

Чтобы глубже понять, о каких же технических решениях говорилось выше, приведем несколько примеров. Так, например, в стране, в которой вы читаете эту статью, скорее всего, распространена частота сети в 50 герц с напряжением 220 или 230 вольт. И, почти со стопроцентной вероятностью, в вашей стране используются сети с тремя фазами, а дорожное движение контролируется красным, желтым и зеленым цветами. Более того, если вы приглядитесь к современным розеткам в вашем регионе, то наверняка помимо двух отверстий увидите еще один или два контакта, расположенных поперек отверстиям. Почему все обстоит именно так? Не будем распыляться на множество тем и рассмотрим, пожалуй, наиболее известную для большинства характеристику электросетей – напряжение, известное по надписям: «Высокое напряжение» и «Опасно! Напряжение».

Как уже упоминалось, напряжение измеряется в вольтах, обозначаемых русской заглавной буквой В или латинской V. Слово «вольт» является сокращением от фамилии одного из изобретателей электрических батарей, итальянского физика Алессандро Вольта. Чем больше вольт выдает сеть или устройство, тем хуже будут последствия для живого организма при поражении электрическим током. Соответственно, из названия статьи можно догадаться, что сети с напряжением в 100 вольт более безопасны, чем сети с напряжением 240 вольт. Тем не менее, если бы люди в своей жизни руководствовались исключительно соображениями безопасности, мы бы были лишены знаний о вселенной и нашей планете, а медицина до сих пор находилась бы в зачаточном состоянии, при этом надо отметить, что напряжение, используемое в магнитно-резонансном томографе, составляет 2000 вольт, а космический телескоп «Хаббл» питается от шести батарей напряжением 32 вольта.

Карта напряжений и частот по странам. Источник: wikimedia. org

Напряжение коммунальных и бытовых электросетей в Японии – 100 вольт, в Бразилии – 127, на Сейшелах – 240 вольт, а на территории бывшего советского союза 220 вольт последовательно вытесняется напряжением в 230 вольт. При этом можно заметить, что в Евразии и Африке преимущественно используется напряжение 220-240 вольт, в Северной и Южной Америке – 110-127 вольт. Чем же вызваны именно такие цифры? Ответ прост и приводился в начале статьи. На выбор напряжения повлияли факторы:

• экономические, включающие в себя издержки и прибыль;
• технологические, подразумевающие эффективность работы оборудования и безопасность для персонала, работающего с этим оборудованием;
• исторические, означающие простую истину: кто первый пришел на рынок, тот им и владеет. Американская компания Вестингауз Электрик в конце XIX — начале XX века вышла в мир с сотней вольт и частотой 60 герц, в то время как немецкая AEG предлагала генераторы с тем же напряжением, но частотой в 50 герц (потому что она соответствовала ряду предпочтительных чисел в технике, или ряду Ренара).

Именно первый и последний фактор сыграли решающую роль в Японии. Когда Эдиссон Электрик начали производство электрических ламп накаливания, они заметили, что чем ниже напряжение, тем дольше служит лампа. Согласно разрозненным источникам, это очень понравилось японскому правительству, и они отказались впоследствии от идеи повысить напряжение до 120 вольт, высказанной американскими оккупантами. Кроме того, бесчисленное количество надежной японской электроники, рассчитанной на 100 вольт, пришлось бы заменять, а это экономически нецелесообразно.  В настоящее время запад Японии использует частоту 50 герц, история которой началась в 1895 году, когда на эту часть острова были привезены немецкие генераторы. На востоке Японии (начиная с Токио) распространена частота 60 герц, восходящая к установленным в 1896 году американским генераторам.

В странах с историческими 100 В и 60 Гц (включая США, Канаду, Индию и часть Южной Америки) напряжение вскоре было увеличено до 120 В, так как в противофазе это позволяло получать 240 В и подключать оборудование, спроектированное на 220 вольт. Дело в том, что допустимое отклонение напряжения составляет ±10% от исторических же 220 В, т.е. от 198 до 242 В. Фазное напряжение там не увеличивают до 230 вольт в целях безопасности.

В странах, где принято фазное напряжение 127 В, такой выбор обусловлен тем, что линейное напряжение в таком случае, как известно, в корень из трех раз больше фазного, то есть опять же 220 вольт. А откуда же взялась цифра 220 вольт?

Как известно, главная характеристика оборудования – мощность. Мощность является произведением напряжения на ток. Для питания оборудования заданной мощности важны и ток, и напряжение, причем уменьшая напряжение, растет ток, что ведет к весьма существенным потерям электроэнергии. При увеличении напряжения ток снижается, и еще сильнее снижаются потери. Поэтому в Евразии и некоторых других странах из соображений экономичности принято напряжение 220 вольт. Оно заменяется на 230 вольт для снижения потерь.

Стоит ли переживать, когда, путешествуя, мы переезжаем из региона с одним напряжением и частотой в другой? Отнюдь: на любом блоке питания или корпусе оборудования вы увидите допустимые значения от 100 до 240 вольт по напряжению и от 50 до 60 Гц по частоте, при которых прибор или оборудование будет выдавать заявленные характеристики.

В заключение хочется отметить, что если вы не уверены, что ваша сеть соответствует требуемым характеристикам, в лаборатории электрофизических измерений «ТМРсила-М» с радостью помогут разрешить ваши трудности.

 

 

 

Регулирование напряжения в электрической сети 110/10 кВ

Лабораторная работа №2

Регулирование напряжения в электрической сети 110/10 кВ

Цель работы: Изучение принципов, методов и средств регули­ро­ва­ния напряжения в питающих и распределительных электрических сетях.

Задание. В электрической сети, рис. 1, проверить возможность и определить необходимые средства регулирования нап­ряжения на шинах нагрузки понижающей подстанции.

Рис.1. Принципиальная схема электрической сети 110/10 кВ

Исходные данные. Параметры сети нанесены на принципиальной схеме. Мощность нагрузки и напряжение пункта питания даны в табл. 1.

Режим	Pн	Qн	Uпп
нагрузок	МВт	Мвар	кВ
Максимальный	60	40	123
Минимальный	32	20	118

                                         Таблица 1       Желаемое напряжение на шинах низкого напряжения по­ни­жающей подстанции в соот­ветс­твии с принципом встречного регулирования напряжения сос­тав­ляет 10,5 кВ в режиме мак­си­мальных нагрузок и 10 кВ  – в ре­жи­ме минимальных нагрузок. В качестве послеаварийного режима при­ни­мает­ся ре­жим с отключением одной цепи ЛЭП.

Расчетные данные

ЛЭП: r0 = 0,249 Ом/км; x0 = 0,427 Ом/км;

                    b0 = 2,66 мкСм/км.

С учетом двух цепей:

                    R = 7,47 Ом;         X = 12,81 Ом;       B = 319,2 См.

Трансформатор ТРДН25000/110:

                    RТ = 2,5 Ом;         XТ = 55,6 Ом;       PХ = 25 кВт;

                    QХ = 175 квар.

С учетом двух параллельно включенных трансформаторов:

                    R = 1,25 Ом;         X = 27,8 Ом;         S = 0,05 + j0,35 МВА.

Расчетная схема сети с параметрами и данными устройства РПН приведены на рис.2. В узле 2 указана мощность соответствующая по­те­рям холостого хода трансформаторов.

Рис. 2. Расчетная схема сети

Таблица 2

Стандартные напряжения отпаек трансформатора ТРДН25000/110/10, кВ

Номер	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Отклонение	2,047	4,094	6,141	8,188	10,24	12,28	14,33	16,38	18,42
Напряжение	117	119,1	121,1	123,2	125,2	127,3	129,3	131,4	133,4
Номер	–1	–2	–3	–4	–5	–6	–7	–8	–9
Отклонение	–2,05	–4,09	–6,14	–8,19	–10,2	–12,3	–14,3	–16,4	–18,4
Напряжение	113	110,9	108,9	106,8	104,8	102,7	100,7	98,62	96,58

Номинальная отпайка Uвн = 115 кВ, номинальное напряжение обмотки низкого напряжения Uнн = 10,5 кВ.

Проведение вычислительного эксперимента

1. Подбор отпаек на трансформаторах понижающей подстанции для режимов максимальных и минимальных нагрузок в соответствие с принципом встречного регулирования напряжения.

Условия проведения опытов.

Подбираем отпайку на трансформаторах таким образом, чтобы напряжение на вторичной обмотке (НН) трансформатора было близко к желаемому.

Результаты опытов сведены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты опытов по подбору отпаек в режимах максимальных

и минимальных нагрузок

Номер опыта	Номер отпай-ки	Напря-жение отпай- ки, кВ	Мощность пункта питания, МВА	Напряже-ние на стороне НН, кВ	Примечание
Режим максимальных нагрузок: Uпп = 123 кВ, Sн = 60 + j40 МВА, Uжел = 10,5 кВ. Начальная точка — номинальная отпайка.
1	0	115	64,6 + j57,1	9,12	Мало
2	–9	96,58	— // —	10,86	Велико
3	–7	100,7	— // —	10,41	Удовлетворительно
4	–6	98,62	— // —	10,63	Удовлетворительно
Режим минимальных нагрузок: Uпп = 118 кВ, Sн = 32 + j20 МВА, Uжел = 10,0 кВ. Начальная точка —  номинальная отпайка.
1	0	115	33,1 + j21,2	9,82	Мало
2	–1	113	33,1 + j21,1	10,00	Удовлетворительно

Выводы. Для обоих режимов возможно регулирование нап­ряжения с помощью РПН понижающих трансформаторов. Дополни­тельных средств регулирования не требуется.

2. Определение требований к уровню напряжения питающей подстанции (узел 3 расчетной схемы, см рис. 2).

Условия проведения опытов.

а) Определение минимальной границы.

На трансформаторах устанавливается наи­меньшая отпайка и подбирается наименьшее зна­чение напряжения U3, которое еще обеспечивает желаемое напряжение на НН.

б) Определение максимальной границы.

Устанавливается наибольшая отпайка и подбирается наибольшее значение напряжения U3, которое обеспечивает желаемое напряжение на НН. Если  напряжение U3 выше предельно допустимого значения по уровню изоляции (Umax), то его максимальной границей считается Umax. Для ЛЭП 110 кВ Umax = 126 кВ.

Результаты опытов сведены в табл. 4

Таблица 4

Результаты опытов по подбору напряжения на шинах питающей

подстанции в режимах максимальных и минимальных нагрузок

Номер опыта	Напряжение п. п. U3, кВ	Напряжение на шинах НН U1, кВ	Примечание
Режим максимальных нагрузок, Sн = 60 + j40 МВА, Uжел = 10,5 кВ, отпайка –9, Uотп = 96,58 кВ. Определение нижнего предела U3.
1	121	10,56	Удовлетворительно
Режим максимальных нагрузок, Sн = 60 + j40 МВА, Uжел = 10,5 кВ, отпайка +9, Uотп = 133,4 кВ. Определение верхнего предела U3.
1	126	8,18	Недостаточно Верхний предел 126 кВ
Режим минимальных нагрузок, Sн = 32 + j20 МВА, Uжел = 10,0 кВ, отпайка –9, Uотп = 96,58 кВ. Определение нижнего предела U3.
1	110	10,7	Велико
2	100	9,42	Мало
3	105	10,7	Удовлетворительно
Режим минимальных нагрузок, Sн = 32 + j20 МВА, Uжел = 10,0 кВ, отпайка +9, Uотп = 133,4 кВ. Определение верхнего предела U3.
1	126	9,17	Недостаточно Верхний предел 126 кВ

Выводы. Предельно возможные значения напряжения на шинах питающей подстанции:

— в режиме максимальных нагрузок 121 и 126 кВ,

— в режиме минимальных нагрузок 105 и 126 кВ.

Верхняя граница в обоих случаях определяется предельно допус­ти­мым рабочим напряжением по уровню изоляции 126 кВ.

3. Регулирование напряжения в послеаварийном режиме.

Условия проведения опытов.

1) Мощность узла 1 соответствует режиму максимальных нагрузок.

2) Отключается одна цепь ЛЭП (R и X ветви 3-2 увеличивается в два раза, а B  умень­шается в два раза).

3) Значение напряжения на шинах НН считается удовлетворительным, если оно не ниже 10 кВ; Желаемым значением напряжения является 10,5 кВ.

Сразу проверяем какое напряжение будет со стороны НН пони­жаю­щей подстанции при крайней отпайке (–9). Расчет дает: U1 = 8,68 кВ, что не является удовлетворительным.

Для обеспечения требуемого уровня напряжения рассмотрим 2 пути:

а) Отключение части мощности нагрузки:

— отключение 10 % мощности нагрузки — Sн = 54 + j36 МВА,

получаем U1 = 9,65 кВ — недостаточно;

— отключение 20 % мощности нагрузки — Sн = 48 + j32 МВА,

что дает U1 = 10,33 кВ — удовлетворительно.

б) Компенсация реактивной мощности нагрузки для обеспечения желаемого напряжения 10,5 кВ. Фиксируем это напряжение на шинах НН, получаем Q1 = 23,2 Мвар. Мощность компенсации равна: Qк = 40 – 23,2 = 16,8 Мвар.

Выводы. Для обеспечения требуемого уровня напряжения в послеаварийном режиме требуется либо отключение порядка 20 % мощности нагрузки, либо использование компенсирующего устройства мощностью около 17 Мвар.

4. Определение мощности компенсирующего устройства для регулирования напряжения.

Условия проведения опытов.

1) Напряжение на шинах питающей под­станции снижается на 5 %, U3 = 114,95 кВ.

2) Напряжение на шинах НН фиксируется равным 10,5 кВ и определяется реактивная мощ­ность требуемая для поддержания этого уровня напряжения.

Расчет дает реактивную мощность со стороны НН транс­фор­ма­то­ров: Q1 =25,7 Мвар. Мощность компенсации равна: Qк =40 – 25,7 = 14,3 Мвар.

Выводы. Для обеспечения требуемого уровня напряжения в рассматриваемом режиме требуется установка компенсирующего устройства мощностью около 15 Мвар.

Таблица 5

Данные для выполнения лабораторной работы №3

Режим нагрузок	Мощность S3, МВА	Пределы U3, кВ
максимальный	64,6 + j57,1	[121; 126]
минимальный	33,1 + j21,1	[105; 126]

Как работает электросеть

Что составляет электросеть?

Электросеть нашей страны состоит из четырех основных компонентов, каждый из которых подробно описан ниже.

Индивидуальные генераторы

Электроэнергия вырабатывается различными предприятиями, включая электростанции, работающие на угле и природном газе, плотины гидроэлектростанций, атомные электростанции, ветряные турбины и солнечные батареи. Расположение этих электрогенераторов и их удаленность от конечных потребителей сильно различаются.

Эти технологии также физически отличаются на , и в результате они по-разному используются и управляются в энергосистеме. Например, некоторые типы электростанций, такие как угольные и атомные электростанции, имеют небольшую краткосрочную гибкость в регулировании выработки электроэнергии; увеличение или уменьшение выработки электроэнергии занимает много времени [1].

Другие установки, такие как установки, работающие на природном газе, могут быть быстро расширены и часто используются для удовлетворения пикового спроса.Более разнообразные технологии, такие как ветровая и солнечная фотоэлектрическая энергия, обычно используются всякий раз, когда они доступны, в значительной степени потому, что их топливо — солнечный свет и ветер — является бесплатным.

В любой момент времени также всегда существует «резервный запас», определенный объем резервных генерирующих мощностей, которые доступны для компенсации потенциальных ошибок прогнозирования или неожиданных остановов электростанции. Спрос на электроэнергию, ее предложение, запасы наценки и сочетание технологий производства электроэнергии постоянно контролируются и управляются операторами сети, чтобы обеспечить бесперебойную работу всего.

Электрогенераторы принадлежат электроэнергетическим компаниям или коммунальным предприятиям, которые, в свою очередь, регулируются Комиссией по коммунальным предприятиям (PUC) или Комиссией по коммунальным услугам (PSC). PUC и PSC — это независимые регулирующие органы, назначаемые законодательным собранием штата. Генераторы могут быть построены только с одобрения PUC или PSC, и эти агентства устанавливают соответствующие тарифы на электроэнергию в пределах своего штата, которые коммунальные предприятия должны соблюдать [2].

Линии передачи

Линии электропередачи необходимы для передачи электроэнергии высокого напряжения на большие расстояния и соединения генераторов электроэнергии с потребителями электроэнергии.

Линии электропередачи представляют собой воздушные линии электропередач или подземные силовые кабели. Воздушные кабели не изолированы и уязвимы к погодным условиям, но их установка дешевле, чем подземные силовые кабели. Воздушные и подземные линии электропередачи выполнены из алюминиевого сплава и армированы сталью; подземные линии обычно изолированы [3].

Линии электропередачи находятся под высоким напряжением, потому что это снижает долю электроэнергии, теряемой при транспортировке, — в среднем около 6% в США [4].Когда электричество течет по проводам, часть его рассеивается в виде тепла в результате процесса, называемого сопротивлением. Чем выше напряжение на линии электропередачи, тем меньше электроэнергии она теряет. (Большая часть электрического тока протекает вблизи поверхности линии передачи; использование более толстых проводов минимально повлияет на потери при передаче.)

Напряжение на уровне передачи обычно составляет 110 000 вольт или 110 кВ или выше, при этом некоторые линии передачи имеют напряжение до 765 кВ [5]. Однако генераторы вырабатывают электроэнергию при низком напряжении. Чтобы сделать возможной транспортировку электроэнергии высокого напряжения, электричество сначала необходимо преобразовать в более высокое напряжение с помощью трансформатора.

Эти высокие напряжения также значительно превышают то, что вам нужно в вашем доме, поэтому, когда электричество приближается к конечным потребителям, другой трансформатор преобразует его обратно в более низкое напряжение, прежде чем оно попадет в распределительную сеть.

Линии электропередачи сильно взаимосвязаны для резервирования и повышения надежности электроснабжения, как показано на этой карте U.С. линий электропередачи показывает. В Соединенных Штатах есть три основные сети электропередачи: Западная межсетевая связь, Восточная межсоединение и Совет по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT).

Как и генераторы электроэнергии, линии электропередачи должны быть одобрены государством (PUC или PSC) перед строительством. Однако оптовые сделки с электроэнергией, которые заключаются между региональными сетевыми операторами, регулируются национальным агентством, называемым Федеральной комиссией по регулированию энергетики (FERC) [6].

FERC регулирует электросеть в более широком масштабе, чем PUC, и может разрешать споры между различными участниками рынка в сети. Сетями передачи иногда управляют коммунальные предприятия, но некоторые сети управляются отдельными объектами, известными как независимые системные операторы (ISO) или региональные передающие организации (RTO). Эти компании способствуют конкуренции между поставщиками электроэнергии и обеспечивают доступ к передаче путем планирования и мониторинга использования линий передачи.

Распределение

Распределительная сеть — это просто система проводов, которые собирают там, где заканчиваются линии передачи. Эти сети начинаются с трансформаторов и заканчиваются домами, школами и предприятиями. Распределение регулируется на уровне штата PUC и PSC, которые устанавливают розничные тарифы на электроэнергию в каждом штате.

Потребительское использование или «нагрузка»

Передающая сеть прекращает свое существование, когда электричество наконец попадает к потребителю, позволяя включать свет, смотреть телевизор или запускать посудомоечную машину.Образцы нашей жизни складываются из меняющегося спроса на электроэнергию по часам, дням и сезонам, поэтому управление энергосистемой является сложным и жизненно важным для нашей повседневной жизни.

1826 NA Цифровой анализатор электрических цепей

Управляется микропроцессором.
Измеряет сопротивление заземления без использования полюсов в земле или внешних измерительных проводов.
При измерении заземления используется реальный путь тока земли и ток, генерируемый электрической сетью, без необходимости отключения.
Отображаемое сопротивление заземления — это именно то сопротивление заземления, через которое ток заземления должен пройти, если произойдет замыкание на землю.
Нет необходимости складывать сопротивления всех точек соединения и путей соединения.
Отображает подачу напряжения на трансформаторе (от линии к нейтрали) без нагрузки на трансформатор.
Отображает напряжение между линией (фазой) и землей (землей) без потребления тока.
Измеряет импеданс самой линии, чтобы вы могли анализировать и различать кратные пути проводки.
Измеряет нейтральное сопротивление. Одиночная операция с одной интеллектуальной кнопкой; ВКЛ, Тест, Прокрутка результатов и меню.
Проверяет целостность проводки светодиодами). Автоматическое выключение / автоматический выбор диапазона (программное обеспечение).
Комбинированный предполагаемый ток короткого замыкания, петля, отдельный провод и тестер заземления.
Проверка напряжения L-N и L-E.
Тест петли для L-E, L-N и PSC.
Позволяет анализировать составляющие в контурах L-E и L-N, определяя сопротивление земли, нулевого провода, провода под напряжением и обмотки трансформатора. Дисплей можно настроить под большие заказы.

Диапазон импеданса контура L-E, L-N: 0,03-2000 Ом (программное управление).
Испытательные токи в каждой петле: 11,76 А при 230 В / 50 Гц
Измерение напряжения L-N, L-E: от 50 до 230 В переменного тока / 50 Гц Сопротивление заземляющего провода / обратного пути: 0,01-2000 Ом (программное управление).
Обратное сопротивление нейтрального провода: 0,01-2000 Ом (программное управление).
Обратное сопротивление линейного провода и обмотки трансформатора: 0,01-2000 Ом (программное управление).
Максимальный ток PSC (L-N): 6 кА при питании 230 В переменного тока.
Максимальный ток PSC (L-E): 6 кА при питании 230 В переменного тока.
Рабочее напряжение: 230 В ± 20 В / 50 Гц.
Сопротивление контура: ± 4% показания ± 2 ед.
Ток PSC: ± 10% показания ± 5 ед.
Напряжение: ± 2% показания ± 1 ед.

Общие
Рабочая температура / влажность: от -10 ° C до + 40 ° C 80% Макс. относительная влажность.
Размеры: 170 (Д) х 165 (Ш) х 92 (Г) мм.
Вес (с батареей): прибл.970г.
Источник питания: 1,5 В (AA) x 8.
Стандарт безопасности: EN 61010-1 CAT III 300V, EN 61326-1.

Принадлежности
Руководство по эксплуатации,
Измерительные провода,
Плечевой ремень,
Батареи.

SIMARIS design | Программное обеспечение для проектирования электрооборудования — SIMARIS

Последнее поколение SIMARIS design доступно в следующих версиях:

• SIMARIS design 10
  В SIMARIS Suite, который вы можете загрузить с этого сайта, доступен бесплатный инструмент на 20 языках для расчета параметров распределения электроэнергии.

• SIMARIS design 10 professional
  С дополнительными функциями, которые делают расчет сети еще более эффективным и простым. Это программное обеспечение можно получить у консультанта по планированию за номинальную плату.

Кратко: преимущества SIMARIS design

• Интуитивно понятный и удобный
  
• Сквозное планирование всего оборудования от среднего уровня напряжения до энергопотребителя
  
• Автоматический выбор подходящих компонентов и систем распределительных щитов
  
• С учетом установленных технических правил и стандартов (МЭК)
  
• Размеры и размеры на основе реальных продуктов
  
• Детальное знание продуктов и систем не требуется
  
• Легко вносимые изменения в процессе планирования и внедрения
  
• Удобные варианты документирования результатов планирования
  
• Сокращение рутинной работы и экономия времени
  
• Высокая степень надежности планирования
  

Просто, быстро и безопасно

Исходя из требований конкретной системы распределения электроэнергии, SIMARIS безопасно и надежно проектирует системное решение из обширного портфеля продуктов, которое соответствует всем соответствующим стандартам (IEC) и отражает современное состояние технологий. Подходящие компоненты выбираются автоматически.

Удобно и просто

Благодаря удобному управлению и отличным возможностям графического редактирования сетевых диаграмм вы интуитивно сориентируетесь в дизайне SIMARIS. Для непосредственной реализации проекта существуют удобные для пользователя варианты документирования результатов всего процесса определения размеров сети — например, перечень деталей необходимого оборудования или схема сети в желаемом формате (PDF, DXF, DWG).После определения размеров сети вы можете экспортировать проект и импортировать его в проект Simaris для дальнейшего редактирования.

Убедитесь в простом и быстром применении SIMARIS design и поближе познакомьтесь с функциями SIMARIS design. Наши региональные консультанты будут рады предоставить вам личную поддержку и поддержку на месте по любым вопросам, касающимся процесса определения размеров с помощью SIMARIS design.

Классификация электрических сетей | Линейный | Двусторонний | Активный

Классификация электрических сетей:

Поведение всей сети зависит от поведения и характеристик ее элементов. По таким характеристикам электрическая сеть может быть классифицирована следующим образом:

1. Линейная сеть:

Цепь или сеть, параметры которой, например, такие элементы, как сопротивление, индуктивность и емкость, всегда постоянны независимо от изменения времени, напряжения, температуры и т. Д., Называются линейной сетью. К такой сети применим закон Ома. Математические уравнения такой сети можно получить, используя закон суперпозиции.

2.Нелинейная сеть:

Схема, параметры которой изменяют свои значения с изменением времени, температуры, напряжения и т. Д., Известна как нелинейная сеть. К такой сети нельзя применять закон Ома. Такая сеть не подчиняется закону

.

3. двусторонняя сеть:

Цепь, характеристики и поведение которой одинаковы независимо от направления тока через различные ее элементы, называют двусторонней сетью. Сеть, состоящая только из сопротивлений, является хорошим примером двусторонней сети.

4. односторонняя сеть:

Цепь, работа, поведение которой зависит от направления тока через различные элементы, называется односторонней цепью. Схема, состоящая из диодов, которая пропускает ток только в одном направлении, является хорошим примером односторонней схемы.

5. Активная сеть:

Цепь, содержащая источник энергии, называется. Источником энергии может быть источник напряжения или тока.

6.Пассивная сеть:

Цепь, не содержащая источника энергии, называется пассивной. Есть две формы цепей, в которых используются два типа напряжений. Один чередующийся т.е. ac. в то время как второй является прямым, то есть постоянным током. Цепи переменного тока (переменного тока) содержат напряжения, которые периодически меняются, и, следовательно, токи также периодически меняются. Цепи постоянного тока (d.c) содержат фиксированные источники напряжения с полярностями + ve и — ve.

7. сосредоточенная сеть:

Сеть, в которой все элементы сети физически разделены, называется сетью с сосредоточенными параметрами.Большинство электрических сетей имеют сосредоточенный характер.

8.Распределенная сеть:

Сеть, в которой элементы схемы, такие как сопротивление, индуктивность и т. Д., Не могут быть физически разделены для целей анализа, называется распределенной сетью. Лучшим примером такой сети является линия передачи, в которой сопротивление, индуктивность и емкость линии передачи распределены по всей ее длине и не могут быть показаны как отдельные элементы, где бы то ни было в цепи.

«Отрицательное» питание 48 В: что, почему и как

Определение конфигурации

Телекоммуникационные и беспроводные сети обычно работают от источника постоянного тока 48 В. Но в отличие от традиционных 12- и 24-вольтовых систем, в которых отрицательная (-) сторона батареи подключена к земле (то есть, называемые системами с отрицательным заземлением), в телекоммуникационных батареях положительная (+) сторона батареи подключена к земле, что называется положительным заземлением. система, также обозначаемая как «отрицательное 48 вольт». В этой конфигурации минусовая сторона батареи становится «горячим» проводником, а «+» больше не горячий, а имеет нулевой потенциал, поскольку он подключен к земле и называется «общим» или «обратным» проводом.Несмотря на свою сложность и склонность к путанице, описанную ниже, «отрицательное» напряжение 48 В является обычным выбором в источниках питания постоянного тока для беспроводных сетей.

История

Почему положительная сторона цепи постоянного тока соединена с землей в телекоммуникационных приложениях, а отрицательная земля используется в автомобильных и других промышленных системах постоянного тока?

Когда-то, когда разрабатывалось телефонное оборудование, было выбрано напряжение 48, поскольку оно считалось безопасным «низким напряжением» и уменьшало требования к силе тока для оборудования, питающегося от этого напряжения.Это позволило использовать провода меньшего сечения, но при этом обеспечить передачу энергии по длинным проводам с минимальным падением напряжения в процентах от рабочего напряжения. Ранние телефонные системы были сконфигурированы как отрицательное заземление, однако приводили к коррозии проводников, вызванной электролизом, когда + провода подвергались воздействию влаги (вы можете увидеть доказательства этого состояния на автомобильном аккумуляторе, где коррозия со временем накапливается на + конечный пост). Чтобы исправить это проблемное состояние, системы были заменены на положительное заземление, а разрушающая гальваническая коррозия была устранена с помощью катодной защиты, обеспечиваемой заземлением стороны + цепи.

Меры предосторожности

Эта положительная конфигурация заземления не вызывает изменения полярности, плюс (+) остается плюсом и несет положительный заряд по отношению к отрицательной (-) клемме или минусу. Много коротких замыканий произошло, когда установщики предполагали, что при переключении на положительное заземление в результате меняется полярность, а это не так! Независимо от заземления, подключение (+) плюса к (-) минусу все равно приведет либо к короткому замыканию, либо к обратной полярности оборудования.

Еще один фактор, который может вызвать путаницу (и, возможно, искры), — это использование красных и черных проводов. В системах с отрицательным заземлением красный цвет обычно понимается как горячий, а в положительном заземлении этот «красный провод» больше не горячий, но по-прежнему остается положительным. Итак, вы можете представить себе установщика, стоящего там с черным проводом в одной руке и красным проводом в другой, смотрящего на входные клеммы на «отрицательном 48-вольтовом» передатчике, помеченные «HOT» и «RTN», и спрашивающего себя: «Что происходит? куда?» Ответ: черный к плюсу и красный к минусу, что немного противоречит интуиции.Таким образом, мы рекомендуем использовать общий цвет как для проводов, так и для проводов, помеченных с указанием полярности.

Еще одно предостережение относительно системной интеграции, в которой используется оборудование с положительным и отрицательным заземлением. Между этими операционными системами должна поддерживаться изоляция заземления, чтобы предотвратить короткие замыкания и проблемы совместимости оборудования. Кроме того, существует проблема непрерывности между заземлением шасси и заземлением системы; они могут быть общими или изолированными (называемыми плавающим заземлением).

Помощь в применении

Newmar предлагает системы питания с положительной и отрицательной конфигурациями заземления.Наш технический персонал хорошо разбирается в этих приложениях и может дать рекомендации по настройке и подключению. Пожалуйста, проконсультируйтесь с нами, если у вас возникнут какие-либо вопросы о конфигурации системы. Мы всегда готовы помочь!

Запросить дополнительную информацию

Встроенное управление расширением электрических сетей на основе устройства SVC и автоматического регулятора напряжения

Александр, Р., Мейер, Д., и Ван, Дж. (2018) Сравнение энергосистем электромобилей для прогнозирования архитектур, уровней напряжения, требования к мощности и нагрузочные характеристики будущего полностью электрического самолета.В Конференция и выставка по электрификации транспорта IEEE (ITEC) . https://doi.org/10.1109/ITEC.2018.8450240.

Амелон, Н., Айт-Ахмед, М., и Бенкхорис, М. Ф. (2008). Поведение встроенного синхронного генератора в пространстве состояний. В 2008 Международный симпозиум по силовой электронике, электроприводам, автоматике и движению . IEEE. https://doi.org/10.1109/SPEEDHAM.2008.4581165.

Амелон, Н., Айт-Ахмед, М., и Бенкхорис, М.Ф. (2008). Подход к моделированию генератора с нелинейной нагрузкой во встроенной электрической сети. В 13-я Международная конференция по силовой электронике и управлению движением (стр. 1740–1747). IEEE. https://doi.org/10.1109/EPEPEMC.2008.4635518.

Амин, У., Ахмад, Г., Захур, С., и Дуррани, Ф. (2014). Внедрение метода параллельной синхронизации генераторов для экономии энергии и затрат в Университете Гуджрата. Энергетика и энергетика, 6 (10), 317.

Артикул Google ученый

Asariotis, R., Assaf, M., Benamara, H., Hoffmann, J., Premti, A., Rodríguez, L, et al. (2018). Обзор морского транспорта. ЮНКТАД / РМТ. https://unctad.org/en/PublicationsLibrary/rmt2018_en.pdf.

Белхадж, Л. А., Айт-Ахмед, М., и Бенкхорис, М. Ф. (2014). Внедрение робастного управления электрической сетью на основе модели сингулярных возмущений. транзакции ISA, 53 (4), 1143–1151.

Артикул Google ученый

Бенмахджуб, М. А., Мезуар, А., Бумедьен, Л., и Саиди, Ю. (2018) Управление и мониторинг электрической сети с облачной технологией с использованием Raspberry Pi. В Международная конференция по электрическим наукам и технологиям в Магрибе (CISTEM) (стр. 1–6). IEEE. https://doi.org/10.1109/CISTEM.2018.8613586.

Де Леон-Моралес, Дж., Бусавон, К., Акоста-Вильярреал, Г., & Ача-Даза, С. (2001). Нелинейное управление малым синхронным генератором. Международный журнал электроэнергетических и энергетических систем, 23 (1), 1–11.

Артикул Google ученый

Девараджу А., Чен Л. и Негенборн Р. (2018). Автономные надводные суда в портах: приложения, технологии и портовая инфраструктура. В Труды 9-й международной конференции по вычислительной логистике (ICCL) .Чам: Спрингер. https://doi.org/10.1007/978-3-030-00898-7_6.

Google ученый

Эль-Мовафи, А., и Кубо, Н. (2018). Мониторинг целостности для позиционирования интеллектуальных транспортных систем с использованием встроенного RTK-GNSS, IMU и одометра транспортного средства. Интеллектуальные транспортные системы IET, 12 (8), 901–908.

Артикул Google ученый

Фергюсон, Н.(2017). От аэробуса до дирижабля: факты, цифры и цитаты из мира авиации . Трафальгарская площадь: History Press.

Google ученый

Gandoman, F.H., Ahmadi, A., Sharaf, A.M., Siano, P., Pou, J., Hredzak, B., et al. (2018). Обзор технологий и приложений FACTS для обеспечения качества электроэнергии в интеллектуальных сетях с системами возобновляемой энергии. Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, 82, 502–514.

Артикул Google ученый

Гебресселасси, М., и Санчес, Т. (2018). «Умные» инструменты для социально устойчивого транспорта: обзор мобильных приложений. Городская наука, 2 (2), 1–10. https://doi.org/10.1109/ICITEED.2017.8250498.

Артикул Google ученый

Ян, М., Аллан, С., и Малкольм, Дж. (2013). Анализ безопасности — электрическая система M .Хобокен: Вайли. https://doi.org/10.1002/9781118536704.app3.

Забронировать Google ученый

Джонс, К. Э., Норман, П. Дж., Штыкиэль, М., Алзола, Р. П., Берт, Г. М., и Галлоуэй, С. Дж. (2018). Электрические и тепловые эффекты токов короткого замыкания в электроэнергетических системах самолетов с композитными авиационными конструкциями. Сделки IEEE по электрификации транспорта, 4 (3), 660–670.

Артикул Google ученый

Юниор, Х.Г., Либерадо, Э. В., Помилио, Дж. А., и Марафао, Ф. П. (2019). Прототип статического компенсатора VAR общего назначения. HardwareX., 5, e00049.

Артикул Google ученый

Мадонна, В., Джангранде, П., и Галеа, М. (2018). Производство электроэнергии в самолетах: обзор, проблемы и возможности. Сделки IEEE по электрификации транспорта, 4 (3), 646–659.

Артикул Google ученый

Пратап С., Зоварка Р., Хотц Т., Пиш С. и Мерфи Б. (2015). Синхронизация нескольких импульсных генераторов переменного тока, разряжающихся в пусковую установку ЭМ. IEEE Transactions on Plasma Science, 43 (5), 1421–1426.

Артикул Google ученый

Реймерс, Дж. О. (2018). Внедрение электрической авиации в Норвегии.Технико-экономическое обоснование Green Future AS. https://avinor.no/contentassets/c29b7a7ec1164e5d8f7500f8fef810cc/introduction-of-electric-aircraft-in-norway.pdf.

Саиди Ю., Мезуар А., Милуд Ю. и Бенмахджуб М. А. (2018). Надежная стратегия управления трехфазным выпрямителем с ШИМ-напряжением, подключенным к системе преобразования энергии ветра PMSG. В Международная конференция по электрическим наукам и технологиям в Магрибе (CISTEM) (стр. 1–6). IEEE. https: // doi.org / 10.1109 / CISTEM.2018.8613359.

Сатир Т. и Доган-Сагламтимур Н. (2018). Защита морской водной флоры и фауны: модель зеленого порта (EcoPort) вдохновлена ​​концепцией зеленого порта в избранных портах Турции, Европы и США. Периодические издания по техническим и естественным наукам, 6 (1), 120–129.

Артикул Google ученый

Сикука, Дж., Пьямса-нга, П., и Раттанаваорахирункул, Р.(2017). Автоматический регулятор напряжения с использованием ПИД-регулятора на основе оптимизации роя частиц. В Международная конференция по информационным технологиям и электротехнике (ICITEE) (стр. 1–4). IEEE.

Скьонг, Э., Волден, Р., Редскар, Э., и Молинас, М. (2016). Прошлые, настоящие и будущие проблемы системы электроснабжения морского судна. Сделки IEEE по электрификации транспорта, 2 (4), 522–537.

Артикул Google ученый

Тиммерс, В.Р., & Ахтен, П. А. (2016). Выбросы ТЧ без выхлопных газов от электромобилей. Атмосферная среда, 134, 10–17.

Артикул Google ученый

Веласкес, Р. М. А., и Лара, Дж. В. М. (2018). Влияние демпфирующего резистора при выходе из строя тиристорных вентилей на статическом компенсаторе ВАР. Engineering Failure Analysis, 89, 150–176.

Артикул Google ученый

Ван Дж., & Цанг, К. М. (2005). Регуляторы скользящего режима второго порядка для нелинейных систем с сингулярными возмущениями. Транзакции ISA, 44 (1), 117–129.

Артикул Google ученый

Сюй, Х., Гонсалес, Дж. Э., Шен, С., Мяо, С., и Доу, Дж. (2018). Воздействие урбанизации и загрязнения воздуха на потребности зданий в энергии — пример из Пекина. Applied Energy, 225, 98–109.

Артикул Google ученый

Зияди, М., Озер, Х., Канг, С., и Аль-Кади, И. Л. (2018). Энергопотребление транспортных средств и модель расчета воздействия на окружающую среду для систем транспортной инфраструктуры. Journal of Cleaner Production, 174, 424–436.

Артикул Google ученый

Электрическая сеть США претерпевает масштабный переход для подключения к возобновляемым источникам энергии

Электрическая сеть США — самая большая взаимосвязанная машина на Земле: 200000 миль высоковольтных линий электропередачи и 5.5 миллионов миль местных распределительных линий, соединяющих тысячи электростанций с заводами, домами и предприятиями. Национальная инженерная академия считает его величайшим инженерным достижением 20 века. Чего он не может сделать, так это поддержать массовый переход к низкоуглеродной энергетике, который, как предупреждают ученые, потребуется, чтобы избежать катастрофических последствий изменения климата.

Чтобы уменьшить углеродный след электроэнергетики, по мнению экспертов, стране необходимо построить тысячи миль новых линий электропередачи в течение следующих 20 лет, чтобы подключить больше возобновляемых ресурсов к центрам спроса на электроэнергию.Сеть 21-го века также должна будет уравновесить колеблющиеся потоки энергии от ветровой и солнечной генерации, небольших распределенных источников и подключаемых электромобилей. И он должен быть интерактивным, чтобы клиенты могли управлять своим потреблением электроэнергии.

Переход уже идет, хотя для разных компаний он означает разное. Фирмы, которые эксплуатируют линии передачи на большие расстояния, такие как Независимые системные операторы, управляющие региональными сетями в Нью-Йорке, Новой Англии и на Среднем Западе, добавляют датчики, фазоры и другие устройства, невидимые для не инженеров, что дает им гораздо более точные данные. контроль над системой.Лучшее управление поможет коммунальным предприятиям добавить больше возобновляемой энергии, что сейчас является проблемой, потому что энергия ветра и солнца являются непостоянными источниками, а операторы сетей не всегда могут быстро реагировать на колебания их выработки.

«Вся энергосистема спроектирована так, чтобы уравновешивать спрос и предложение каждую секунду, а это означает, что контроль над генераторами действительно важен», — сказал консультант по энергетике Питер Фокс-Пеннер, руководитель The Brattle Group и автор книги Smart Power: Climate Изменения, интеллектуальные сети и будущее электроэнергетики (Island Press, 2010).«Но если у вас есть действительно актуальная информация обо всех потоках в вашей сети, вы можете допустить немного большую изменчивость. Интеллектуальная сеть будет отслеживать все с очень, очень высокой степенью детализации и очень быстро реагировать, поэтому операторы успеет запустить еще одну установку, если скорость ветра упадет или образование большого облака снизит солнечную энергию «.

Поставщики, такие как коммунальные предприятия, которые поставляют электроэнергию непосредственно в дома и предприятия, сосредотачиваются на более заметном элементе интеллектуальной сети: счетчиках.Сегодня сеть передает информацию в одном направлении — от коммунального предприятия к потребителю — и большинство счетчиков показывают потребление энергии только за текущий расчетный период. Более того, электроэнергетические компании взимают одинаковую плату за каждый потребляемый киловатт-час электроэнергии, хотя стоимость производства электроэнергии может резко меняться в течение дня. Поскольку пользователи не видят, сколько энергии они используют или сколько стоит в режиме реального времени ее выработка, у них мало стимулов для экономии энергии или перехода на непиковые часы.

Чтобы решить эту проблему, розничные поставщики электроэнергии устанавливают передовые системы учета (интеллектуальные счетчики, системы беспроводной связи и базы данных для их поддержки). Расширенные измерения позволяют коммунальным службам показывать клиентам, сколько электроэнергии они потребляют в разное время суток и сколько стоит эта энергия. С одобрения регулирующих органов энергетические компании также могут использовать ценообразование на основе времени, взимая с потребителей плату на основе фактической стоимости электроэнергии. Существует много способов структурировать ценообразование на основе времени: некоторые поставщики взимают больше за определенные периоды времени, когда спрос обычно высок, например, после обеда в будние дни, в то время как другие резко повышают цены в определенные дни, когда сеть находится в сильной нагрузке, например, в самые горячие дни. Дни лета.Но все эти программы направлены на то, чтобы увести потребление от периодов высокого спроса.

Baltimore Gas and Electric Co. планирует снизить пиковый спрос к 2014 году примерно на 1500 мегаватт, или более чем на 20 процентов от общей пиковой нагрузки. «Это эквивалент новой атомной электростанции за небольшую часть стоимости строительства нового поколения», — сказал Марк Кейс, старший вице-президент по стратегии и нормативным вопросам коммунального предприятия, которое готовится к развертыванию двух миллионов интеллектуальных счетчиков и других устройств. устройства для управления энергопотреблением на центральной территории штата Мэриленд в течение следующих четырех лет и инициируют ценообразование на основе времени.

Прошлой осенью BGE получила 200 миллионов долларов в виде стимулирующих фондов от администрации Обамы, что является частью 4,3 миллиарда долларов в виде национальных грантов на стимулирование развития умных сетей. Компания планирует потратить в общей сложности около 500 миллионов долларов на программу и планирует сэкономить клиентам BGE более 2,6 миллиарда долларов.

По словам Фокса-Пеннера, основная причина смещения пиковых значений — экономическая: это снижает затраты коммунального предприятия на обеспечение электроэнергией в периоды высокого спроса. Но смещение пиковых значений также может снизить выбросы углерода, хотя воздействие на климат зависит от того, какие предприятия в противном случае задействовали бы коммунальные предприятия для удовлетворения пикового спроса.Кейс сказал, что пиковые сокращения BGE, например, уменьшат потребность в использовании старых и относительно грязных угольных электростанций, устраняя значительные выбросы углерода.

Более значительный климатический эффект от интеллектуальных измерений достигается тем, что потребители сокращают потребление электроэнергии в течение года. Исследования, проведенные в США, Канаде и Австралии, показали, что предоставление информации об использовании электроэнергии и затратах в режиме реального времени может снизить потребление энергии, хотя некоторые клиенты более восприимчивы, чем другие, к интеллектуальному учету и ценообразованию на основе времени.

Производители разрабатывают интеллектуальные термостаты и устройства, которые будут автоматически регулировать потребление энергии в ответ на ценовые сигналы от интеллектуальных счетчиков. Этот подход известен как «цены для устройств». General Electric уже продает водонагреватели, которые можно подключить к интеллектуальным счетчикам. Whirlpool планирует произвести к 2011 году один миллион интеллектуальных сушилок для одежды и пообещала, что к 2015 году все ее устройства с электронным управлением будут совместимы с интеллектуальными сетями во всем мире.

Хотя коммунальные предприятия запускают пилотные проекты интеллектуальных сетей в США.S., включая города Нью-Йорка, Техаса, Флориды, Колорадо и Калифорнии, недавние опросы показывают, что только от 20 до 30 процентов американцев знают, что такое умные сети. Но подавляющее большинство тех, кто слышал об этом, думают, что просмотр данных об их энергопотреблении поможет им сэкономить энергию. Подтверждая эти взгляды, исследования показывают, что потребители, которые в режиме реального времени получают информацию об использовании энергии, сокращают свое общее потребление в среднем примерно на пять процентов.

«Когда клиенты получают достаточно данных о том, как их потребление электроэнергии влияет на их счет, они проявляют интерес», — сказала Эллен Ванко, старший советник Союза обеспокоенных ученых, которая также работала в электроэнергетике.»Вы можете видеть это и с другими покупками — люди будут проезжать мимо трех заправочных станций, чтобы купить бензин у той, которая стоит на цент меньше за галлон, потому что они могут видеть цены. Чем больше информации получают клиенты и тем больше у них возможностей действовать. тем более успешными будут программы интеллектуального учета ».

По мере того, как электромобили начинают проникать на рынок, интеллектуальные измерения также помогут коммунальным предприятиям управлять растущими потребностями в электроэнергии для зарядки автомобилей в домах и на рабочих местах. «Одно транспортное средство, заряжающееся от 220 вольт, может удвоить пиковую мощность потребления домохозяйством, поэтому будет критически важно убедиться, что все они не подключаются к сети через 6 p.м », — сказал Кейс.« Это станет частью пакетов управления домашним энергопотреблением, и мы также, вероятно, сможем прервать зарядку, если это необходимо, чтобы убедиться, что сеть работает надежно ».

В январе Тихоокеанский департамент энергетики Северо-западная национальная лаборатория опубликовала исследование, в котором оценивается, что разработка полномасштабной интеллектуальной сети в США к 2030 году может сократить ежегодные выбросы углерода в электроэнергетическом секторе примерно на 442 миллиона метрических тонн, примерно на 12 процентов, что эквивалентно выходу из 66 средних угольных сетей. огневые электростанции.Интеллектуальная сеть позволит сократить выбросы во многих отношениях, включая подключение большего количества возобновляемых источников энергии и информирование потребителей об их собственном использовании энергии. Частичное развертывание интеллектуальной сети в некоторых областях принесет пропорционально меньшую отдачу.

Некоторые группы интересов проявляют меньший энтузиазм, особенно сторонники малообеспеченных и пожилых потребителей, которые обеспокоены тем, что расширенные измерения облегчат отключение электроэнергии у потребителей и что управление домашним энергопотреблением будет слишком трудным для их членов.Например, Американская ассоциация пенсионеров утверждает, что налогоплательщики должны иметь возможность выбирать, переходить ли на динамическое ценообразование, и что пенсионеры, больные и инвалиды могут не иметь возможности перенести потребление энергии на периоды непиковой нагрузки.

«Недоступная по цене домашняя энергия представляет собой серьезную и растущую угрозу для здоровья и благополучия растущего числа пожилых людей в домашних хозяйствах с низким и средним доходом. Для многих из этих домашних хозяйств высокие и нестабильные цены на домашнюю энергию ставят под угрозу ее использование. обогрева и охлаждения домов и увеличивают вероятность воздействия температур, которые слишком жарки летом и слишком холодны зимой », — сказал Дин Сагар, директор AARP по жилым районам.

Сторонники «умных» сетей говорят, что тщательно разработанные пилотные программы и обширные испытания, подкрепленные строгим надзором со стороны комиссий коммунальных предприятий, могут минимизировать подобные негативные воздействия. Более того, они утверждают, что у коммунальных предприятий нет выбора: без более сложной сети, которая может интегрировать низкоуглеродные источники, электроэнергетика не сможет достичь государственных целей в области возобновляемых источников энергии (которые требуют пятикратного увеличения использования возобновляемой электроэнергии к 2030 году) или разместить большое количество электромобилей.«Умные сети неизбежно появятся», — сказал Фокс-Пеннер.