Que signifie la tension nominale. Tensions nominales des éléments du réseau électrique

Lors de la conception du développement réseau électrique Parallèlement au développement de la problématique de la configuration du réseau électrique, la question du choix de sa tension nominale se résout. L'échelle des tensions de ligne nominales des réseaux électriques est établie par GOST 721-77 et est la suivante:

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

Lors du choix de la tension nominale du réseau, les recommandations générales suivantes sont prises en compte :

les tensions 6 ... 10 kV sont utilisées pour les réseaux de distribution industriels, urbains et agricoles ; la plus répandue pour de tels réseaux est la tension de 10 kV ; l'utilisation d'une tension de 6 kV pour les installations neuves n'est pas recommandée, mais peut être utilisée lors de la reconstruction d'un réseau électrique existant s'il contient des moteurs haute tension pour une telle tension ;

à l'heure actuelle, en raison de la croissance des charges dans le secteur des services publics, il y a une tendance à une augmentation de la tension des réseaux de distribution dans grandes villes jusqu'à 20 kV ;

La tension 35 kV est largement utilisée pour créer des centrales électriques pour les réseaux de distribution agricole de 10 kV ; dans le cadre de l'augmentation de la capacité des consommateurs ruraux à ces fins, une tension de 110 kV commence à être utilisée;

les tensions 110 ... 220 kV sont utilisées pour créer des réseaux de distribution régionaux usage commun et pour alimentation externe gros consommateurs;

des tensions de 330 kV et plus sont utilisées pour former les liaisons dorsales de l'ASI et pour alimenter les grandes centrales électriques.

Historiquement, deux systèmes de tension de réseaux électriques (110 kV et plus) ont été formés dans notre pays. Un système 110 (150), 330, 750 kV est typique principalement pour le Nord-Ouest et en partie pour le Centre et Caucase du Nord... Un autre système de 110, 220, 500 kV est typique pour la plupart du pays. Ici, la tension de 1150 kV est prise comme prochaine étape. La transmission électrique d'une telle tension a été construite dans les années 80 du siècle dernier et était destinée à transférer l'électricité de la Sibérie et du Kazakhstan vers l'Oural. Actuellement, les sections de transport de 1150 kV fonctionnent temporairement à 500 kV. Le passage de cette transmission à une tension de 1150 kV sera effectué ultérieurement.

La tension nominale d'une ligne de transmission individuelle est principalement fonction de deux paramètres : la puissance R transmis sur la ligne et la distance L auquel ce pouvoir est transmis. À cet égard, il existe plusieurs formules empiriques de choix de la tension nominale du réseau, proposées par différents auteurs.

Formule de Still

U nom =, kV,

où R, kW, L, km, donne des résultats acceptables aux valeurs L 250 km et R 60 MW.

La formule d'Illarionov

U nom = ,

où R, MW; L, km, donne des résultats satisfaisants pour toute la gamme de tensions assignées de 35 à 1150 kV.

Le choix de la tension assignée du réseau électrique, constitué d'un certain nombre de lignes et de postes, est, dans le cas général, l'affaire d'une comparaison technico-économique différentes options... Ici, en règle générale, il est nécessaire de prendre en compte les coûts non seulement pour les lignes de transport d'électricité, mais également pour la sous-station. Expliquons cela avec un exemple simple.

Un réseau électrique est en cours de conception, composé de deux tronçons de longueur L1 et L 2 (fig. 4.1, une). Une évaluation préliminaire de la tension assignée a montré qu'il fallait prendre 220 kV pour la section de tête et 110 kV pour la deuxième section. Dans ce cas, il est nécessaire de comparer les deux options.

Dans la première option (Fig.4.1, b) l'ensemble du réseau est réalisé sous une tension de 220 kV. Dans la deuxième option (fig. 4.1, v) la section de tête du réseau est réalisée à une tension de 220 kV et la deuxième section à une tension de 110 kV.

Dans la deuxième version, la ligne W 2 avec une tension de 110 kV et un poste 110/10 kV avec un transformateur T sera moins cher que la ligne W 2 avec une tension de 220 kV et un poste 220/10 kV avec un transformateur T 2 de la première option. Cependant, un poste 220/110/10 kV avec un autotransformateur À la deuxième option sera plus chère qu'un poste 220/10 kV avec un transformateur T 1 de la première option.

a B C)

Riz. 4.1. Schéma ( une) et deux options ( b) et ( v) tensions secteur

Le choix final de la tension secteur sera déterminé en comparant ces options de coût. Si la différence de coûts est inférieure à 5%, la préférence doit être donnée à l'option avec une tension nominale plus élevée.

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

GOST 21128-75 a introduit une échelle des tensions nominales entre phases des réseaux électriques et des récepteurs jusqu'à 1000 V courant alternatif: 220.380, 660 V.

GOST 721-77 a introduit une échelle de tensions entre phases nominales des réseaux électriques à courant alternatif supérieures à 1000 V:

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

Table 2.1. la classification des réseaux électriques est présentée, qui montre la division en réseaux de tension basse (BT), moyenne (MT), haute (HT), ultra-haute (EHV) et ultra-haute (UHV).

La charge de l'entraînement électrique ne reste pas constante, mais change en fonction du changement de mode de fonctionnement (par exemple, en fonction du déroulement du processus technologique de production), par conséquent, la tension dans les nœuds du réseau s'écarte constamment 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 écarts de tension

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

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

Pour rapprocher la tension des consommateurs U 2 de la tension nominale du réseau électrique et fournir une énergie de haute qualité, les tensions nominales des générateurs de tension secteur sont réglées par GOST 5% de plus que la valeur nominale

Étant donné que les enroulements primaires des transformateurs élévateurs doivent être directement connectés aux mêmes bornes des générateurs, leurs tensions nominales

Les enroulements primaires des transformateurs abaisseurs sont des consommateurs par rapport aux réseaux dont ils sont alimentés, donc la condition doit être remplie

Récemment, l'industrie a produit des transformateurs abaisseurs avec une tension de 110-220 kV avec une tension d'enroulement primaire 5 % supérieure à la tension nominale du secteur.

Les enroulements secondaires des transformateurs abaisseurs et élévateurs sont des sources par rapport au réseau qu'ils alimentent. Les tensions nominales des enroulements secondaires sont 5 à 10 % supérieures à la tension nominale de ce réseau

Ceci est fait afin de compenser la chute de tension dans le réseau d'alimentation. En figue. La figure 2.1 présente un diagramme de contrainte qui illustre clairement ce qui précède.

2.2. Modes neutres des réseaux électriques

Le point zéro (neutre) des réseaux électriques triphasés peut être mis à la terre de manière étanche (Fig. 2.2, a), mis à la terre via une résistance à haute résistance (Fig. 2.2, b) ou isolé de la terre (Fig. 2.2, c) .

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 - par une alimentation électrique ininterrompue, l'efficacité et la fiabilité du fonctionnement des installations électriques. Les règles d'installation électrique (PUE) permettent le fonctionnement d'installations électriques avec des tensions jusqu'à 1000 V à la fois avec un neutre solidement mis à la terre et isolé.

Fin du travail -

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CONFÉRENCE 1. CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DES SYSTÈMES DE TRANSPORT ET DE DISTRIBUTION D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE. MODÉLISATION DES SYSTÈMES ÉLECTRIQUES

Planifier ... Concepts de base et définitions ...

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Dans la clause 1.3, les caractéristiques des systèmes de transmission et de distribution de l'efficacité énergétique sont données. Considérons la relation de ces systèmes à l'aide d'un exemple. A titre d'exemple, considérons un fondamental simplifié

Mode neutre des réseaux jusqu'à 1000 V avec un neutre solidement mis à la terre
Les plus courants sont les réseaux triphasés à quatre fils avec une tension de 380/220, 220/127, 660/380 (Fig. 2.3) (le numérateur correspond à la tension de ligne et le dénominateur correspond à la tension de phase

Réseaux basse tension avec neutre isolé
Il s'agit de réseaux à trois fils, qui ont trouvé une application pour alimenter des consommateurs particulièrement critiques avec une faible ramification des réseaux tout en fournissant un contrôle d'isolement de phase dans les réseaux. ce

Réseaux haute tension avec neutre isolé
Le consommateur est branché sur la tension secteur, le neutre et la terre sont identiques en mode symétrique. La tension que doit supporter l'isolant est la tension entre la phase et la terre.

Réseaux haute tension à neutre compensé
Ces réseaux sont également appelés réseaux à faible courant de défaut à la terre (Fig. 2.9).

Réseaux haute tension avec neutre solide
Ces réseaux comprennent les réseaux avec une tension nominale de 110 kV et plus et un courant de défaut à la terre élevé (& g

Questions d'autotest
1. Quelle est la tension nominale ? 2. Quelle est la plage de tension nominale des réseaux électriques ? 3. Quelle est la classification des réseaux électriques par tension, couverture du territoire, désignée

CONFÉRENCE 3. PRINCIPES DE CONSTRUCTION DES LIGNES ÉLECTRIQUES
Plan 1. Objectif lignes aériennes puissance de transmission. 2. Conception constructive des lignes aériennes. 3. Supports de lignes aériennes. 4. Fils de ligne aérienne. 5. Orage

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Questions d'autotest
1. Comment les lignes électriques sont-elles classées par conception ? 2. Quels facteurs déterminent le choix du type de ligne de transmission ? 3. Quelles exigences doivent être remplies

Résistance active
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1.À quelles fins des circuits équivalents sont-ils utilisés ? Quels sont les avantages et les inconvénients de ces régimes ? 2. Quelle est l'essence physique résistance active Les lignes électriques? 3. Comme dans k

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Les tensions nominales des réseaux électriques à usage général à courant alternatif dans la Fédération de Russie sont établies par la norme actuelle (tableau 4.1). Tableau 4.1

La Commission électrotechnique internationale (CEI) recommande des tensions standard supérieures à 1000 V pour les systèmes 50 Hz, comme indiqué dans le tableau. 4.2. Tableau 4.2



On connaît un certain nombre de tentatives pour déterminer les zones économiques d'application des transmissions de puissance de différentes tensions. Des résultats satisfaisants pour toute l'échelle des tensions nominales dans la plage de 35 à 1150 kV sont donnés par la formule empirique proposée par G. A. Illarionov :



où L est la longueur de la ligne, km, P est la puissance transmise, MW. En Russie, deux systèmes de tension des réseaux électriques à courant alternatif (110 kV et plus) se sont généralisés : 110-330-750 kV - dans les IES du Nord-Ouest et en partie du Centre - et 110-220-500 kV - dans les IES des régions du centre et de l'est du pays (voir également la section 1.2). Pour ces OES, la tension de 1150 kV, introduite dans GOST en 1977, a été retenue comme étape suivante. Un certain nombre de sections de transport construites de 1150 kV fonctionnent temporairement à une tension de 500 kV. Au stade actuel de développement de l'UES de Russie, le rôle des réseaux dorsaux est joué par les réseaux 330, 500, 750, dans un certain nombre de systèmes électriques - 220 kV. Le premier étage des réseaux publics de distribution est de 220, 330 et en partie 500 kV, le deuxième étage est de 110 et 220 kV ; l'électricité est ensuite distribuée sur le réseau d'alimentation des consommateurs individuels (voir paragraphes 4.5 à 4.9). La conventionnalité du découpage des réseaux en backbone et réseaux de distribution en fonction de la tension nominale est qu'au fur et à mesure que la densité de charge, la puissance des centrales et la couverture du territoire en réseaux électriques augmentent, la tension du réseau de distribution augmente. Cela signifie que les réseaux qui remplissent les fonctions de backbone, avec l'apparition de réseaux à plus haute tension dans les systèmes électriques, leur « transfèrent » progressivement ces fonctions, se transformant en fonctions de distribution. Un réseau de distribution à usage général est toujours construit selon un principe par étapes en "superposant" séquentiellement des réseaux de plusieurs tensions. L'apparition de la prochaine étape de tension est associée à une augmentation de la puissance des centrales électriques et à l'opportunité de sa livraison à une tension plus élevée. La transformation du réseau en réseau de distribution entraîne une réduction de la longueur des lignes individuelles en raison du raccordement de nouvelles sous-stations au réseau, ainsi qu'une modification des valeurs et des directions des flux d'énergie le long des lignes. Avec les densités de charges électriques existantes et un réseau développé de 500 kV, l'abandon de l'échelle classique des tensions nominales avec un pas d'environ deux (500/220/110 kV) et un passage progressif à un pas d'échelle d'environ quatre (500/110 kV) est une solution techniquement rentable. Cette tendance est confirmée par l'expérience des pays étrangers 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 réseaux électriques de Grande-Bretagne, d'Italie, d'Allemagne et d'autres pays. Ainsi, au Royaume-Uni, la transformation 400/132 kV est de plus en plus utilisée (le réseau 275 kV est conservé), en Allemagne - 380/110 kV (le réseau 220 kV est limité en développement), en Italie - 380/132 kV (le réseau 150 kV est conservé), etc. Les réseaux de distribution les plus répandus sont les réseaux 110 kV, aussi bien dans l'ASI avec un système de tension de 220-500 kV que de 330-750 kV. Le poids spécifique des lignes 110 kV est d'environ 70 % de la longueur totale des lignes aériennes 110 kV et plus. Cette tension est utilisée pour l'alimentation électrique des entreprises industrielles et des centres électriques, des villes, l'électrification du transport ferroviaire et par pipeline ; ils constituent le niveau supérieur de la distribution d'électricité en milieu rural. 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 destinées aux réseaux de distribution dans les villes, les zones rurales et entreprises industrielles... La distribution prédominante est de 10 kV ; Les réseaux 6 kV conservent un poids spécifique important en longueur, mais, en règle générale, ne se développent pas et, si possible, sont remplacés par des réseaux 10 kV. Cette classe est contiguë à la tension de 20 kV disponible dans GOST, qui a reçu une distribution limitée (dans l'un des quartiers centraux de Moscou). La tension 35 kV est utilisée pour créer un réseau de chauffage central 10 kV en milieu rural (la transformation 35 / 0,4 kV est moins souvent utilisée).