전력망 작동 방식

전기 네트워크 — 특정 지역에서 작동하는 변전소, 분배 장치, 전선, 오버헤드 및 케이블 전력선으로 구성된 전기 에너지의 전송 및 분배를 위한 일련의 전기 설비. 또 다른 정의가 가능합니다 : 변전소 및 배전 장치 세트와이를 연결하는 전선, 지역 영토, 정착지, 전기 소비자.

러시아의 발전소는 모든 사용자의 전력 공급원인 연방 전력 시스템으로 통합됩니다. 전기의 송전과 배전은 전국을 가로지르는 가공 송전선의 도움으로 이루어집니다. 송전 중 손실을 줄이기 위해 전력선에는 수십 킬로볼트에서 수백 킬로볼트의 매우 높은 전압이 사용됩니다.

비용 효율성으로 인해 에너지를 전달할 때 러시아 엔지니어 M.O. Dolivo-Dobrovolsky는 4개의 전선을 사용하여 전기를 전송하는 3상 교류 시스템입니다.이 와이어 중 세 개는 라인 또는 위상이라고 하고 네 번째 와이어는 중립 또는 단순히 중립이라고 합니다.

전기 소비자 전원 시스템의 전압보다 낮은 전압을 위해 설계되었습니다. 전압은 두 단계로 감소됩니다. 먼저 전력 계통의 일부인 강압 변전소에서 전압을 6-10kV(킬로볼트)로 강압합니다. 전압의 추가 강하는 다음에서 발생합니다. 변전소… 그들의 친숙한 표준 "변압기 부스"는 공장과 주거 지역 전체에 흩어져 있습니다. 변전소를 지나면 전압이 220-380V로 떨어집니다.

3상 AC 시스템의 라인 도체 사이의 전압을 라인 전압이라고 합니다. 명목상 r.m.s. 주 전압 값 러시아에서는 380V(볼트)입니다. 중성선과 라인 컨덕터 사이의 전압을 위상이라고 합니다. 선형 루트보다 3배 작습니다. 러시아의 공칭 값은 220V입니다.

전력 시스템의 에너지원은 발전소에 설치된 3상 교류 발전기입니다. 발전기의 각 권선은 라인 전압을 유도합니다. 코일은 발전기 둘레에 대칭으로 배치됩니다. 따라서, 선간 전압은 서로에 대해 위상 편이된다. 이 위상 편이는 120도에서 일정합니다.

삼상 AC 시스템

변전소 이후 배전반 또는 (기업의) 배전 지점을 통해 소비자에게 전압이 공급됩니다.

일부 소비자(전기 모터, 산업용 장비, 메인프레임 및 강력한 통신 장비)는 3상 전기 네트워크에 직접 연결하도록 설계되었습니다.4개의 전선이 연결되어 있습니다(보호 접지 제외).

저전력 소비자(개인용 컴퓨터, 가전 제품, 사무 기기 등)는 단상 전기 네트워크용으로 설계되었습니다. 두 개의 와이어가 연결되어 있습니다(보호 접지 제외). 대부분의 경우 이러한 와이어 중 하나는 선형이고 다른 하나는 중립입니다. 표준에 따르면 이들 사이의 전압은 220V입니다.

위의 rms 전압 값은 전기 네트워크의 매개 변수를 완전히 소진하지 않습니다. 변하기 쉬운 전기 주파수로도 특징지어진다. 러시아의 공칭 표준 주파수는 50Hz(헤르츠)입니다.

물론 전기 네트워크의 전압 및 주파수의 실제 값은 공칭 값과 다를 수 있습니다.

새로운 전기 소비자가 네트워크에 영구적으로 연결되거나(네트워크의 전류 또는 부하가 증가함) 일부 소비자가 연결이 끊어집니다(결과적으로 네트워크의 전류 또는 부하가 감소함). 부하가 증가하면 네트워크 전압이 떨어지고 부하가 감소하면 네트워크 전압이 증가합니다.

전압에 대한 부하 변화의 영향을 줄이기 위해 강압 변전소에는 자동 전압 조정 시스템… 네트워크의 부하가 변경될 때 일정(특정 한도 내에서 특정 정확도로) 전압을 유지하도록 설계되었습니다. 조절은 강력한 강압 변압기의 권선을 반복적으로 전환하여 수행됩니다.

AC 주파수 발전소의 발전기 회전 속도에 의해 설정됩니다.부하가 증가함에 따라 주파수는 약간 감소하는 경향이 있으며 발전소 제어 시스템은 터빈을 통과하는 작동 유체의 유량을 증가시키고 발전기 속도는 복원됩니다.

물론 어떤 조절 시스템(전압 또는 주파수)도 완벽하게 작동할 수 없으며 어떤 경우에도 전기 네트워크 사용자는 공칭 값에서 네트워크 특성의 일부 편차를 수용해야 합니다.

러시아에서는 전기 에너지 품질에 대한 요구 사항이 표준화되어 있습니다. GOST 23875-88은 정의를 제공합니다. 전력 품질 표시기, GOST 13109-87은 이러한 지표의 가치를 설정합니다. 이 표준은 전기 소비자의 연결 지점에서 지표 값을 설정합니다. 소비자의 경우 이는 확립 된 규범이 전원 시스템의 어딘가가 아니라 콘센트에서 직접 준수되도록 전원 공급 장치 조직에 요구할 수 있음을 의미합니다.

전력 품질의 가장 중요한 지표는 공칭 값과의 전압 편차, 비정현파 전압 계수, 50Hz와의 주파수 편차입니다.

기준에 따르면 매일 최소 95%의 시간 동안 상 전압은 209-231V(편차 5%) 범위, 주파수는 49.8-50.2Hz 이내, 정현파는 5%를 초과하지 않아야 합니다.

나머지 5% 이하의 시간은 매일 전압이 198~242V(편차 10%), 주파수가 49.6~50.4Hz, 비정현파 계수가 10%를 넘지 않아야 합니다.49.5Hz에서 51Hz로 더 강한 주파수 변경도 허용되지만 이러한 변경의 총 지속 시간은 연간 90시간을 초과해서는 안 됩니다.

정전은 짧은 시간 동안 전력 품질 표시기가 설정된 한계를 초과하는 상황입니다. 주파수는 공칭 값에서 5Hz까지 편차가 있을 수 있습니다. 전압이 0으로 떨어질 수 있습니다. 품질 지표는 향후 복원되어야 합니다.

A. A. Lopukhin 비밀 없는 무정전 전원 공급 장치