Мрежи НН, СН и трансформатори

[Mateev]

Отварям тази тема във връзка с някои разпространени заблуди в потенциалните инвеститори, а именно:
1. Мрежите 220V и 380V са различни.
2. Понижаващите и повишаващите трансформатори са различни


ПО ВЪПРОСА ЗА МРЕЖИТЕ

В енергетиката мрежите се делят на 3 големи групи:
НН - ниско напрежение
СН - средно напрежение
ВН - високо напрежение

НН (ниско напрежение) има само един масово разпространен стандарт и той е 220/380V. Това е една и съща трифазна мрежа. Напрежението между фаза и нула е 220V, a напрежението между 2 фази е 380V. Разброса на тези напрежения по стандарт е -15%......+10%. Тоест за 220V диапазона е от 187V до 242V. Всички стандартни електрически прибори са длъжни да работят нормално в този диапазон от напрежения. Друг е въпроса, че това не винаги е така.

СН (средно напрежение): Тука стандарта е 20kV. Но в България има и малко на брой стари електропроводи от по 10kV. И даже тук там все още се срещат и 6kV. Мрежите средно напрежение се контролират от електроразпределителните предприятия ЕОН, ЕВН и ЧЕЗ. Преобразуването на НН в СН и обратно се извършва в трафопостовете от трансформатори. Процеса е реверсивен.

BH (високо напрежение): Тука стандарта е 110kV, 220kV, 400kV и 700kV. Мрежите (далекопроводите) ВН са под контрола на НЕК. Най-масови са 110 и 220 kV. Има и енергиен пръстен 400kV. 700kV за сега е все още в експериментален стадий и ще се използува основно за трасгранични трансфери на енергия. Преобразуването от СН във ВН и обратно се извършва в подстанции. Пак се използуват реверсивни трансформатори, но има и много други съоръжения, защити и т.н. Има и денонощен обслужващ персонал.

ПО ВЪПРОСА ЗА ТРАНСФОРМАТОРИТЕ

Всички трансформатори са РЕВЕРСИВНИ. В разговорната реч може и да се използуват думичките повишаващ или понижаващ, но това е свързано по-скоро с предназначението и мястото на монтаж, а не с възможностите на трансформатора.

Къде могат да се свържат фотоволтаичните централи?

Малките централи могат да се свържат в най-близкото електромерно табло на мрежата НН. Няма точно правило за мощността. По скоро е важно съпротивлението на жиците от електромерното табло до трафопоста. При своята работа инверторите, в опитите си да отдадат енергия, повишават напрежението на мрежата НН. С колко ще се повиши зависи от напрежението на страна НН на трафопоста, съпротивлението на жиците и текущата консумация на потребителите. За съжаление обаче почти всички трансформатори в България са настроени в НН да отдават напрежение, с една степен по-високо от 220V. Тоест около 240V. Това се прави с цел напрежението даже и на най-отдалечените потребители да остава в границите на стандарта. Но това означава, че ако се включи инвертор някъде в по-далечна точка от трансформатора и случайно ако консумацията намалее под мощността на инвертора, то тогава той ще вдигне напрежението си над максимума от 242V и може да нанесе щети на битовите консуматори. Именно поради тази причина свързване далеко от трафопоста е възможно само за инвертори (централи) с малка мощност. Например до 5kW. За по-големи мощности е желателно свързването да става непосредствено на страна НН на клемите на трансформатора.

Кога се слага собствен трансформатор СН?

Само тогава, когато мощността на съществуващия трансформатор е по-ниска от мощността на централата.

Има ситуации, в които има алтернатива, но електроразпределителните предприятия въпреки всичко ви карат да изграждате собствен трафопост. Защо се получава така? Защото ако изградите собствен трафопост, меренето ще е на страна СН и загубите от около 2% ще останат за ваша сметка. Ако обаче се закачите на страна НН, тези загуби ще са за електроразпределителното предприятие.

Следователно при наличие на алтернатива вие трябва да се борите да бъдете свързани към страна НН.

[Solarex]

Наистина тази тема е доста интересна.
Значи ако има изграден наблизо трафопост трябва да се свърже централата към страна НН на клемите на трансформатора, но в случай, че няма се налага неговото изграждане в близост до ел.провод 20 kV.
По този начин трафопоста остава за сметка на собственика на ФЕЦ.
А знаете ли за ниско напрежение дали се свързва фотоволтаичната инсталация към 220 V или 380 V.

[Mateev]

За 220V или 380V говорим само тогава, когато имаме трифазни електромотори или генератори. Трите намотки могат да бъдат свързани в звезда или триъгълник. Когато са свързани в звезда, то това означава, че всяка една намотка е свързана към съответната фаза и към нулата (земята). Тогава тази намотка работи на 220V. Ако имаме свързване в триъгълник, то тогава всяка намотка е свързана между две фази. Но там напрежението е 380V.

Трифазното напрежение се състои от 3 независими фази, катo напрежението във всяка една от тях е 220V. Напрежението на всяка фаза има синусоидална форма. Но трите синусоиди на трите фази са отместени на 120 градуса една от друга. Можете да си нарисувате векторите на трите напрежения в равнината. Нарисувайте си три вектора, излизащи от една и съща точка, и с еднаква дължина от по 220 мм. Ъглите между векторите трябва да са по 120 градуса. След това премерете с линийка какво е разстоянието между върховете на два вектора и ще видите, че то е 380 мм.

Как да ви го обясня по-просто не знам.

В действителност даже има и усложнения. Казваме променливо напрежение 220V, но в действителност това не е така. Истинската синусоида на мрежата НН има максимална амплитуда над 300V. Но ефективната площ на синусоидата е равна на ефективната площ на правоъгълник със същата основа (20 ms) и височина 220V. Тоест 220V променливо (с амлитуда над 300V) и 220V постоянно напрежение трябва да отдават една и съща енергия на даден активен консуматор при равни други условия.

[Mateev]

Ето малко картинки за радост на душата:

[elektromer]

Абе в общи линии е така, въпреки че има някои неточности (говора и за двата поста по отношение на мрежовите напрежения.
Малко са старички стандартните напрежения и толеранси, които си описал, защото не са такива вече.
По отношение на ефективната стойност - стойността, която си описал е СРЕДНАТА, а не ЕФЕКТИВНТА. Ефективната е отместена с коефициент 1.11(само при синусоида) от средната, която се получава от равните площи на правоъфълника и синусоидата - стойността която ти описваш.
Така се и смята средната - интегрира се, с което се осреднява по площ. А за ефективната малко се "квадратира" подинтегралния аргумент. между другото точно това е разликата между обикновените уреди и ТРУ РМС. Обикновените си интегрират за да намерят аквивлентната стойност по площа и след това я умножават по 1.1. Това е вярно само за синусоида. А истинския уред си смята по закона, който споменах.

По пъпроса с трафопоста:
Не е правилно изказването, че трафопост е наложително ако фотоволтаичната централа е с по-голяма мощност от съществуващия трафопост.
Само активната енергия е с разнопосочни значи за консуматори и генератори. За баланса на активните мощности си прав. Реактивната енергия на консуматорите се добавя (векторно) и е възможно да се получи така, че трансформатора се претоварва, въпреки че фотоволтаичната централа е с по-малка мощност от него. Това е така, тъй като трансформатора се претоварва и него го интертесуват kVA, а не KW.

[Mateev]

За реактивната съм съгласен. Тя си тече с най-голям кеф по жиците, без да има никаква полза от нея. Но натоварва кабелите и трансформаторите и при проектиране трябва да се съобразяваме с нея. Но по принцип голяма реактивна енергия имат промишлените предприятия с техните електромотори, които задвижват техните машини. Битовите потребители почти нямат реактивна енергия и техния косинус фи клони към единица. Същото се отнася и за слънчевите електроцентрали. Затова ако говорим за селски трафопост, захранващ битови потребители, реактивната енергия може да се пренебрегне.

[Pyramid]

"Може", но не бива. Всъщност, и по селата масово е бъкано с мотори-помпи, ярмомелки, други задвижвания...Друг въпрос, че, подадена на вторичната страна на трансформатора, мощността он допълнителни източници /ветрогенератори, соларни и т.н./ реално го разтоварва, докато не започне да връща в системата СН повече от номиналната мощност на трафопоста. За ползата и безполезността на реактивната - и там можем да поспорим - факт е, че нито една машина, ползваща магнитно поле, не може без нея. Затова, тя трябва да се доставя отнякъде, а СЕЦ не знам доколко са способни да я генерират И още, друг е въпросът че тя може да се компенсира с технически мерки и да не се заплаща за загубите, породени от нейното претичане от генератори към потребители и обратно.
Относно твърденията на "електромера" - Ами да, въвеждат се в експлоатация вече и машини и съоръжения, проектирани за ЕС - стандатни стойности 230 и 400V, но къде са вписани промени в БДС и защо досега не са ни подменили трафАта в града, ако смея да попитам?

П.П.
Много интересно би ми било да наблюдавам как 1 kW СЕЦ с автономен инвертор върти 1 kW електродвигател ...

[Mateev]

Ще го завърти. Пробвай с UPS-a у вас.

А колкото до моторите на ярмомелките:

С оснновната част от енергията (активната) те извършват работа. И връщат САМО ЕДНА МАЛКА ЧАСТ от енергията заради индуктивностите на намотките. Но пък импулсните захранвания на компютрите и телевизорите имат кондензатори, които пък поемат тази върната енергия. И донякъде се извършва компенсация. И не се знае кое ще надделее. При всички случай реактивната енергия е една малка част от мощността на селския трансформатор. Достатъчен е един запас от около 10% и толкова.

Не знам за какво спорим. Предполага се, че един селски трансформатор е добре оразмерен за цялата енергия на селото. И с нашата слънчева централа ние не го натоварваме допълнително, а точно обратното - ние го РАЗТОВАРВАМЕ.

Даже в един идеален случай с постоянни консуматори ние можем да поемем тяхното захранване и отделно да добавим още толкова енергия и в трансформатора.

[Pyramid]

Всъщност, наистина не спорим, напротив

[elektromer]

"Може", но не бива. Всъщност, и по селата масово е бъкано с мотори-помпи, ярмомелки, други задвижвания...Друг въпрос, че, подадена на вторичната страна на трансформатора, мощността он допълнителни източници /ветрогенератори, соларни и т.н./ реално го разтоварва, докато не започне да връща в системата СН повече от номиналната мощност на трафопоста. За ползата и безполезността на реактивната - и там можем да поспорим - факт е, че нито една машина, ползваща магнитно поле, не може без нея. Затова, тя трябва да се доставя отнякъде, а СЕЦ не знам доколко са способни да я генерират И още, друг е въпросът че тя може да се компенсира с технически мерки и да не се заплаща за загубите, породени от нейното претичане от генератори към потребители и обратно.
Относно твърденията на "електромера" - Ами да, въвеждат се в експлоатация вече и машини и съоръжения, проектирани за ЕС - стандатни стойности 230 и 400V, но къде са вписани промени в БДС и защо досега не са ни подменили трафАта в града, ако смея да попитам?

П.П.
Много интересно би ми било да наблюдавам как 1 kW СЕЦ с автономен инвертор върти 1 kW електродвигател ...

Ако скоро си сключвал договор за присъединяване, щеше да си наясно, че според договора, напрежението на присъединяване е 230/400 V. Такъв договор предлагат електроразпределителните предприятия, така се и сключва. Това е последния стандарт, който заляга дори в договорите (това е неуспоримо доказателство).
А трАфта в града не са ги подменили, защото няма нужда и не се подменят. Трафата имат стъпален регулатор. Старите имат 3-стъпала, а новите - повече, но няма траф, който да не можеш да го настроиш на тази стойност. може и вече да е направено и ако мериш с волтметър, може да се изненадаш че напрежението е 230 волта, освен ако не си много далече от трафопоста.

[magarena]

Може ли ФЕЦ да се върже към високо напрежение ?

[Lupus]

Може ли ФЕЦ да се върже към високо напрежение ?

Може! Но зависи какво в имаш предвид под високо напрежение....
защото да се закачиш направо към 220KV ще ти е малко неизгодно.

[valka]

Педи три дни зададох същия въпрос ама май беше в неподходяща тема и затова никой не отговори.
При мен се получава следното. Имам масивна сграда с размери 60 х 12м южно изложение. Покрива е с наклон около 30 градуса и по мои изчисления на него може да се побере 70-75кВТ централа. В момента вдигам мачтов трафопост на 40м. от далекопровод 20kV , имам два трансформатора единия 63 kVA, другия 250 kVA. Въпроса ми е при условие, че за момента към трафопоста няма да има вързани никакви консуматори/няма да развивам дейност в сградата/ той може ли да се използва за ФЕЦ. И трансформатор с каква мощност е най подходящ?

[Mateev]

За 70-75kWp централа обикновено се използва 100 kVA трансформатор. Това че няма да има никакви консуматори от страна НН няма никакво значение, освен разбира се факта, че ще ви накарат меренето да е на страна СрН (загубите в трафа ще си останат за ваша сметка).

[valka]

Благодаря. Да смятям ли, че ако успея да придумам някой от комшиите да се върже за трафа меренето ще е в НН.
И един въпрос към всички форумци, някой успял ли е да продаде свой трафопост на енергото конкретно на EVN.