СПОСОБ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ ЛИНИИ Российский патент 2010 года по МПК H02J3/12 

Изобретение предназначено для электрических распределительных сетей и направлено на улучшение ситуации с напряжением на зажимах потребителей.

Известна проблема с напряжением на зажимах потребителей в линиях 0,4 кВ, когда ближайший к подстанции потребитель получает напряжение, равное номинальному или до 1,05U_н, а удаленный от подстанции потребитель - номинальное или до 0,95U_н, в зависимости от режима минимальной или максимальной нагрузки.

Изначально диапазон допустимых напряжений 1,05U_н-0,95U_н на зажимах этих двух потребителей устанавливается переключателем ПБВ трансформатора потребительской подстанции. В процессе эксплуатации это напряжение регулируется переключателем РПН трансформатора питающей подстанции. Это делается, как правило, два раза в сутки при переходе с одного режима нагрузки на другой.

С увеличением энергопотребления, особенно в последнее время, удерживать напряжение на зажимах потребителей в допустимых пределах становится проблематично. И это не столько вопрос мощностей трансформаторов питающих и потребительских подстанций, сколько вопрос его регулирования.

Основным фактором, мешающим привести на зажимы потребителей номинальное напряжение в разрешенных пределах, являются сами линии 0,4 кВ, точнее падения напряжений в них ввиду их значительной протяженности и дополнительные падения напряжений с завышенным ростом нагрузки. Фактором, мешающим широкому регулированию напряжения, является одновременное наличие на линии 0,4 кВ ближайшего и удаленного потребителей.

Когда на зажимах удаленного потребителя напряжение меньше допустимого 0,95U_н, его можно повысить с помощью РПН трансформатора питающей подстанции. Но тогда на зажимах ближайшего потребителя напряжение может превысить допустимое 1,05U_н. Как завышенное, так и заниженное напряжения недопустимы из-за опасности вывода из строя электроприборов потребителей. Исходя из этого ПУЭ и устанавливает предел разрешенного напряжения на шинах питающей подстанции 1,05U_н.

Рассмотрим режим максимальной нагрузки, как более экстремальный в плане падений напряжений в линии 0,4 кВ и, как вариант, примем значение напряжения на зажимах ближайшего потребителя 1,05U_н.

На фиг.1а показан участок потребительской сети с трансформатором потребительской подстанции ТР, линией 0,4 кВ и изменениями напряжения на зажимах потребителей в режиме максимальной нагрузки по мере их удаления от подстанции. Разница в напряжениях на зажимах потребителей составляет

1,05U_н-0,95U_н=0,1U_н.

Получается, что максимально возможная разность между допустимыми напряжениями совпадает с разностью напряжений на зажимах ближайшего и удаленного потребителей, совершенно не оставляя свободы выбора при его регулировании. На практике же, несмотря на соблюдение всех правил, часто возникают ситуации, когда эта разность больше за счет заниженного напряжения на зажимах удаленного потребителя или завышенного напряжения на зажимах ближайшего потребителя.

Из всего сказанного понятна проблема, что мы не можем «достать» необходимым напряжением до удаленного потребителя не превысив разрешенного напряжения на зажимах ближайшего потребителя.

Задачей изобретения является решение этой проблемы.

Суть решения заключается в уравнивании ближайшего и удаленного потребителей в своих положениях относительно трансформатора потребительской подстанции и, как результат, в уменьшении разницы в напряжениях на их зажимах.

Практически это выглядит в нахождении точки подключения питания потребительской линии.

При равномерном распределении потребителей вдоль линии и при их равной мощности эта точка будет находиться в ее середине (фиг.1б). Строго говоря, местом подключения питания надо выбирать точку, которая дает наименьшую разность между напряжениями на концах всех отходящих от нее участков линии.

Разность напряжений на зажимах потребителей теперь составляет

1,0U_н-0,95U_н=0,05U_н,

т.е. напряжение между потребителями распределяется более равномерно. При этом максимальное напряжение равно номинальному, а значит есть возможность в более расширенном его регулировании.

При проектировании новых линий, с учетом неравномерности подключения потребителей и их мощностей можно заранее определить место подключения питания. Для линий, находящихся в эксплуатации, эту точку можно определить опытным путем и произвести переподключение линии.

В достаточно стабильных потребительских сетях в некоторых случаях возможно не потребуется регулирование напряжения с питающих подстанций трансформаторами с РПН, если напряжения на зажимах потребителей не выходят за допустимые пределы в режимах минимальной и максимальной нагрузки.

Увеличение протяженности проводов, а значит расход цветного металла, компенсируется уменьшением сечения провода отходящих от точки подключения участков линии, т.к. общая мощность потребления электроэнергии распределяется между ними. На практике это может означать неизменность либо незначительную прибавку массы цветного металла.

Изобретение предназначено для электрических распределительных сетей. Техническим результатом является выравнивание напряжения на зажимах потребителей, заключается в уравнивании ближайшего и удаленного. Способ подключения питания к потребительской электрической линии заключается в подключении питания в одной из точек: середине линии; лежащей на отрезке между ее ближайшим к трансформатору концом и серединой; лежащей на отрезке между ее серединой и дальним от трансформатора концом; дающей минимальную разность между напряжениями на концах всех отходящих от нее участков линии. Отходящие от точки подключения питания участки линии выполняют проводом меньшего сечения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ подключения питания к потребительской электрической линии, отличающийся тем, что подключение питания производят в одной из ее точек: середине линии; лежащей на отрезке между ее ближайшим к трансформатору концом и серединой; лежащей на отрезке между ее серединой и дальним от трансформатора концом; дающей минимальную разность между напряжениями на концах всех отходящих от нее участков линии.

2. Способ подключения питания к потребительской линии по п.1, отличающийся тем, что отходящие от точки подключения питания участки линии выполняют проводом меньшего сечения.