Как увеличить напряжение в сети: Как повысить напряжение в сети до 220 в частном доме

Как повысить напряжение в сети до 220 в частном доме

Морозной зимой сельским жителям много хлопот доставляет обогрев своих жилищ. Тем же, кто отказался от печного отопления, проблему, как будто специально, создает заниженный уровень поступающей электроэнергии.

Да и в многоэтажных зданиях многочисленных городских поселков жители страдают от плохого электричества. Вот люди и задаются вопросом: Как повысить напряжение в сети до 220 в частном доме с наименьшими затратами и почему энергоснабжающие организации не качественно выполняют свои обязанности?

Предлагаю рассмотреть его объективно с точки зрения потребителя и поставщика. Решение проблем лучше искать совместными усилиями на основе компромисса.

Содержание статьи

Электрические районные сети: где искать потери напряжения

Рекомендую обратить внимание на три вопроса:

1. Работу трансформаторной подстанции.
2. Состояние линии электропередач.
3. Равномерность распределения нагрузки по фазам.

Виды трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ: простая оценка по внешнему виду

Электроэнергия от промышленных генераторов к нам в жилой дом поступает по линиям электропередач через трансформаторные подстанции. На них напряжение с 10 или 6 киловольт снижается до 0,4.

Конструкция ТП должна пройти реконструкцию с заменой изношенного оборудования, отвечать современным требованиям надежности и безопасности.

В этом случае вам просто уже повезло. Если воздушная ЛЭП 380 вольт идет от подобной модульной подстанции, то она обладает резервом мощности.

Однако довольно часто еще можно встретить старые конструкции ТП, введенные в работу в советское время.

Нельзя сказать, что они выработали свой ресурс и не пригодны к работе. Просто надо понять, что сейчас сильно изменились условия их эксплуатации. Они уже не справляются нормально с современными, сильно возросшими нагрузками.

Их резерв мощности был рассчитан на энергоснабжение групп потребителей в частных домах, подключенных к бытовой проводке, собранной алюминиевыми жилами 2,5 мм кв. Сила тока тогда практически никогда не превышала 16 ампер, что соответствовало примерно 3 киловаттам.

С тех пор многое изменилось. Даже простой электрочайник потребляет 2 кВт. А ведь еще есть различные отопители и нагреватели, стиральные машины, микроволновки, бытовой инструмент. У многих мастеров работают насосы, станки, сварка.

Все эти потребители вместе сильно нагружают старые трансформаторные подстанции: их мощности не хватает на обеспечение полноценного питания подключенных нагрузок.

Воздушная линия электропередач: влияние конструкции на качество электроснабжения

Закон Ома определяет, что падение напряжения на участке воздушной линии электропередач от трансформаторной подстанции до конечного потребителя зависит от силы тока и величины сопротивления проводов.

На последний параметр влияют протяженность токопроводящей магистрали и конструкция проводников:

• тип металлических жил;
• общее поперечное сечение провода;
• качество контактных соединений в местах стыковок — переходное сопротивление.

Чем длиннее магистраль от трансформаторной подстанции до последнего потребителя, тем больше проблем возникает у энергоснабжающей организации, да и жителей дальних домов.

Существующие нормативы ПУЭ определяют, что уровень напряжения в однофазной сети должен укладываться в предел 207÷253 вольта. Для обеспечения этого условия на ТП предусмотрена возможность его оперативного регулирования.

Обычно им пользуются для переключения режимов работы при смене сезонов: зимний период связан с большим энергопотреблением. Он требует завышать выходной уровень сети 0,4 на трансформаторной подстанции.

Длинные воздушные линии и возросшее количество мощных потребителей приводят к тому, что у владельцев домов, запитанных около ТП, напряжение находится на максимуме предела регулирования и поднимать его уже нельзя, а на самых удаленных потребителях падает ниже допустимого уровня вплоть до 180 вольт, а то и ниже.

В этой ситуации поставщик энергии быстро решить вопрос не сможет. Ему необходимо:

• полностью менять оборудование трансформаторной подстанции;
• или строить новые линии электроснабжения;
• либо решать одновременно все задачи.

Нам следует понимать, что они энергозатратны, не дешевы, требуют приложения больших усилий и материальных средств.

Как устроена старая ВЛ

За основу передачи энергии раньше массово использовали алюминиевые провода со стальным сердечником. Их так и называли: АС. Кстати, производство алюминиево-стальных проводов различных типов существует до сих пор.

В сельской местности применяется провод АС с сечением 16 мм квадратных, как наиболее бюджетный вариант. Его небольшой диаметр при значительной длине и наличии стальной жилы создает довольно высокое электрическое сопротивление.

Ухудшает его еще способ соединения раскатки провода на составляющие проволоки и скрутку их в единый узел. Хорошо, если он выполняется с обжатием в гильзе. А ведь его могут сделать и на скорую руку.

Косвенным признаком вины алюминиевых проводов является характерное снижение напряжения вечером и нормальная величина ночью, когда большая часть нагрузки снята.

Модернизация ВЛ кабелем СИП

Современная конструкция воздушного кабеля сделана для обеспечения минимальных потерь напряжения. У них используется улучшенная технология сборки и повышенная проводимость токопроводящих жил. Каждая из фаз покрыта слоем светостойкой ПВХ изоляции, что разрешает скручивать их единой магистралью.

Кабель СИП монтируется по специальной технологии, обеспечивающей минимальные потери напряжения при транспортировке по нему электрической энергии.

Переход воздушной линии с открытых алюминиевых проводов типа АС на кабель СИП повышает надежность и эксплуатационные характеристики ВЛ.

Распределение нагрузки по фазам: как просто определить дисбаланс

Идеальное трехфазное напряжение создается генераторами на холостом ходу.

Его схему и диаграмму удобно представлять векторной формой в виде равностороннего треугольника. Между вершинами A, B и C создается линейное напряжение 380, а относительно нуля и вершин — фазное.

Это напряжение 220 поступает к нам в жилой дом и ко всем потребителям. К нему каждый владелец по своему усмотрению подключает нагрузку. Процесс этот носит чисто случайный характер на всем протяжении питающей ЛЭП.

Если какая-то фаза станет перегруженной (течет больший ток), то на ней может произойти посадка напряжения. Точка рабочего нуля в треугольнике смещается из центра, меняются разности двух других фазных потенциалов.

На этот процесс снабжающая организация реагировать практически не может. Она влияет на него на стадии проекта и очень редко переключает потребителей при эксплуатации.

Электрические замеры под напряжением на ВЛ около дома способны дать объективную оценку качества напряжения. Но делать их могут только подготовленные бригады электриков с соблюдением ряда организационных и технических мероприятий.

Владелец дома может оценить роль снабжающей организации в подводе электричества в его жилище только визуально по внешнему виду подстанции, воздушной ЛЭП и опросе ближайших соседей о качестве электроэнергии в их зданиях.

Причина низкого напряжения довольно часто может быть создана по вине владельца здания.

Электропроводка в частном доме: скрытые ошибки монтажа, создающие проблемы

Внимание: зона ответственности снабжающей организации заканчивается на ответвительной опоре! Схема подключения к ней, кабель ввода в дом и весь внутренний монтаж лежат на совести частного владельца.

Поэтому вначале надо обращать внимание на состояние качества уличной проводки, а затем — внутридомовой.

Контакты на улице

Ввод в здание и подключение к счетчику делают бригады электриков от поставщика и энергосбыта. От качества их работы может пострадать хозяин дома. Ему следует контролировать состояние проводов и создаваемых контактов.

Обычная скрутка алюминиевых жил на воздухе покрывается слоем окислов и ухудшает переходное сопротивление. Это место начинает больше греться и сильнее окисляться. Процесс со временем нарастает, хотя визуально может быть не заметен.

Естественный обдув воздухом и длина открытого провода его маскируют, но не останавливают. Увеличенное переходное сопротивление такого контакта — причина потери напряжения на нем.

Подключение ответвления специальными зажимами с нарушениями технологии — тоже возможная причина плохого контакта.

Если на нем образовались трещины, сколы, потемнения и другие дефекты, то они явно свидетельствуют об увеличенном переходном сопротивлении, потерях энергии.

Контакты вводного автомата

Подключение силового провода к автоматическому выключателю на вводе часто требует использования специальных переходников с созданием надежного ужима. Халатная работа сразу может не сказаться, но со временем проявиться.

Переходное сопротивление контактов владелец может проверить созданием электропроводке режима максимальной нагрузки на некоторое время. Сразу потребуется проконтролировать их нагрев. Проводя визуальный осмотр, следует обращать внимание на потемнение корпуса защитного модуля, состояние изоляции.

Внутри дома возможны и другие причины, ведущие к снижению уровня электричества.

Общие организационные вопросы: что обсуждать с поставщиком электроэнергии

Приступать к обсуждению возникших проблем следует только после того, как окончательно стало ясно, что у владельца здания все выполнено надежно и его вины нет.

Это же должны подтвердить соседи, у которых не решены аналогичные вопросы. Действовать лучше сообща. Обращаться следует в различные инстанции власти с письменными заявлениями, но начать необходимо с поставщика. Он в первую очередь должен обеспечить качество подводимой электроэнергии.

Однако, как показано выше, этот процесс, скорее всего, растянется на длительный срок. Владельцу дома до его решения придется принимать самостоятельные меры.

Как повысить напряжение в сети: 2 подхода

Решить вопрос можно своими руками или приобрести специальное промышленное оборудование.

Как повысить напряжение: бюджетные варианты от бывалого

Способ №1: старый стабилизатор от черно-белого телевизора

Кинескопные ламповые модели телевизоров в советское время потребляли много электроэнергии, порядка 400 ватт. Им требовалось стабилизированное питание.

Для них многочисленные заводы массово выпускали различные модели стабилизаторов напряжения. Со временем необходимость в них пропала и они попали к мастерам в кладовки, а кто-то просто выбросил, хотя надежность и работоспособность этих устройств сохранилась и по сей день.

Использовать такой старый стабилизатор вполне допустимо, но, стоит обратить внимание на его выходную мощность. Питать через него лучше какой-то один бытовой прибор с электродвигателем.

Если имеются два одинаковых стабилизатора, то их можно объединить и подключить более высокую нагрузку.

Способ №2: понижающий трансформатор

Подойдет любая модель от старого ненужного зарядного устройства автомобильных аккумуляторов или самодельная конструкция. Показываю на примере трансформатора 220/12-36 вольт. Его номинальная мощность 315 вольт-ампер.

На правой части картинки показаны выходные цепи со снятым корпусом. Подобных зарядных было выпущено очень много. Из них можно выцепить схему электроники. Она не нужна.

Далее поступаем очень просто. Собираем схему увеличения напряжения, когда первичная обмотка работает, как обычно, а вторичка добавляет свои вольты к питанию прибора.

С научной точки зрения необходимо выполнять фазировку, а на ее основе ставить перемычку между обмотками, которая позволит сделать вольт-добавку. Предлагаю более простой вариант:

1. Соединяем перемычкой произвольно одну клемму входной цепи с любой выходной, действуя по принципу: «мне повезет».
2. Включаем трансформатор в сеть обмоткой 220 и замеряем сигнал на его выходе вольтметром.
3. Если он увеличился, то удача нам улыбнулась и все получилось.
4. Когда напряжение снизилось, то это значит, что мы собрали схему понижения и требуется переключить перемычку на одной из клемм входа или выхода.

Если отсутствует трансформатор заводского исполнения, то его не так уж сложно намотать своими руками на подходящем магнитопроводе. Можно использовать даже статор от сгоревшего асинхронного двигателя.

Методику расчета и сборки описывать не буду. Она довольно подробно изложена в этой статье про трансформаторный паяльник Момент. Что будет не понятно — спрашивайте. Я помог уже многим читателям в этом вопросе.

Подключать бытовой прибор к добавленному трансформатором напряжению следует с учетом мощности нагрузки. Первичная и вторичная обмотки могут перегреться от повышенных токов.

Чтобы не допустить перегрева добавочного ТН, достаточно правильно подобрать к нему предохранитель, контролировать и ограничивать время работы при максимальных нагрузках.

При скачках напряжения в сети на величину до 25-30 вольт необходимо в выходную цепь трансформатора включать реле РКН. Без него выходной уровень при броске может перевалить за 253 вольта, что создаст аварийную ситуацию.

Способ №3: стабилизатор напряжения своими руками

Любителям мастерить предлагаю собрать относительно не сложную электронную схему на трансформаторе с тремя обмотками, работающими по принципу приведенной выше вольт-добавки понижающего трансформатора.

Предлагаемый стабилизатор напряжения своими руками нормально справляется со стабилизацией электроэнергии для нагрузок 1,5 кВт при уровне сети 200 вольт и 700 ватт при снижении до 180В. Работает он автоматически.

Компаратор имеет 4 ступени настройки порогов срабатывания. Переключение обмоток осуществляют контакты реле РП-21 постоянного тока с напряжением 24 вольта. Их можно заменить аналогами, но обращайте внимание на коммутационную способность контактов. Иначе они сгорят.

Марки и номиналы компонентов электронной базы показаны на схеме. Однако, проще купить такой прибор промышленного изготовления.

Стабилизатор напряжения для частного дома: на какие характеристики обращать внимание

Индуктивная нагрузка

Выбирать модель стабилизатора следует под конкретные нужды его эксплуатации. Необходимо учесть, что пусковые токи электродвигателей превышают в два-три раза номинальную величину нагрузки.

Мощность источника должна их надежно перекрывать. Особенно важно выполнять это требование для электродвигателей насосов различных жидкостей и компрессоров, начинающих свой запуск под нагрузкой рабочей среды, а не раскручивающихся на холостом режиме.

Способы регулирования

Стабилизаторы напряжения работают по принципу автотрансформатора и построены по одной из двух схем:

1. ступенчатого переключения дополнительных обмоток релейными или полупроводниковыми ключами;
2. плавного регулирования выходной величины за счет перемещения сервопривода по принципу работы ЛАТР.

В первом случае на автотрансформаторе создаются отпайки. Их количество влияет на величину ступени регулирования напряжения. Коммутации происходят по командам от электронного блока тиристорами или симисторами.

Стабилизатор с сервоприводом плавнее переключает напряжение движением угольных электродов по виткам автотрансформатора.

Сервоприводный механизм и щетки плохо переносят часто меняющиеся нагрузки и разрушаются от токов, которые возникают при работе от сварочных трансформаторов. Даже если кто-то из соседей пользуется сваркой, то он может повредить сервопривод.

Стабилизаторы напряжения изготавливают для работы с трехфазной и однофазной нагрузкой. Однако при их выборе надо хорошо представлять условия их эксплуатации.

Особенности трехфазного питания

В доме с таким электроснабжением на вводе лучше устанавливать 3 однофазных устройства на каждую фазу отдельно. Любой из них будет нормально выравнивать напряжение при разных нагрузках намного лучше, чем один общий.

Трехфазные электродвигатели и трансформаторы подключают через соответствующие 3-х фазные стабилизаторы. Они больше приспособлены к симметричным нагрузкам.

Режим Bypass

Полезной функцией прибора является возможность транзита электроэнергии, минуя орган стабилизации.

Режим байпас имеется не на всех стабилизаторах, а только на более дорогих. Он позволяет при номинальных уровнях напряжения экономить ресурс работы оборудования.

Видеоролик владельца Voltra BY «Как выбрать стабилизатор для дома» поможет вам определиться с поиском подходящей конструкции. Рекомендую посмотреть.

Если же у вас еще остались вопросы и не ясно, как повысить напряжение в сети до 220 в частном доме, то спрашивайте. Постараюсь помочь.

Все своими руками Как увеличить напряжение сети 220В своими руками

Опубликовал admin | Дата 6 июля, 2016

Падение напряжения в первичной сети 220 вольт является иногда очень серьезной проблемой в сельской местности, да и не только. Холодильник не запускается, плитка не греет, утюгом не погладишь, паяльником не припаяешь, да мало ли… . Если падение напряжения для нагревательных приборов, имеющих для сети активное сопротивление, явление не летальное, то для аппаратуры, в которой установлены двигатели, в частности – холодильники, оно может стать последним в их жизни.

Начнем с простого, с нагревательной аппаратуры. Так как форма напряжения для нагревателей, не имеет ни какого значения, то поднять действующее (среднеквадратичное или эффективное) значение напряжения питания для них нет ни какой проблемы. Смотрим схемку.

Эта приставка напряжение сети (фиг.1) сперва выпрямляет (фиг.2), а потом за счет энергии, запасенной в конденсаторах, увеличивает эффективное напряжение, см. фигуру 3.

Выпрямительный мост можно использовать, как готовый, так и спаять из отдельных диодов. В сельской местности линии электропередачи воздушные и высоковольтные импульсные всплески напряжения не редкость, так что, выбирая элементы выпрямителя, обратите внимание на максимальное рабочее напряжение диодов. Чем выше, тем лучше, в разумных пределах конечно. Рабочий ток диодов должен превышать ток нагрузки раза в 2 в 3. Емкость конденсаторов вам придется подобрать самим. Она зависит и от величины провала напряжения сети и от мощности вашего нагревателя. С этой приставкой будьте осторожны, если напряжение сети восстановится до нормы, то на ее выходе напряжение будет выше рабочего напряжения нагрузки. Величина превышающего напряжения зависит от величины емкости подключенных в данный момент конденсаторов. Отсюда и необходимый запас по току диодов. У меня такая приставка имеется для большого паяльника 100Вт в виде топора, для его быстрого разогрева.

Теперь про, например холодильник. Этому товарищу необходим переменный синус. Конечно, можно купить и автотрансформатор и стабилизатор. Но можно обойтись и простым трансформатором, так называемым трансформатором вольтдобавки. Смотрим схемку.

Из схемы видно, что последовательно с верхним проводом сети 220 вольт включена дополнительная обмотка трансформатора. Если ее включить синфазно с сетью, то напряжения будут складываться (когда надо поднять напряжение), Если ее включить противофазно, то напряжение сети и напряжение на вторичной обмотке трансформатора будут вычитаться, это тот случай, когда напряжение надо уменьшить.

Как повысить напряжение сети, расчеты.

Теперь давайте немного посчитаем, хотя бы примерно. Допустим провал напряжения у вас тридцать вольт. Необходимый ток нагрузки равен пяти амперам. Отсюда следует, что нам необходима мощность 150Вт. С такое мощностью гарантированно справится трансформатор от старого лампового телевизора. Например, ТС-180.
Трансформатор ТС-180, ТС-180-2, ТС180-2В параметры скачать

Так, скачали данные, нашли ТС-180, Складываем все витки первичных обмоток, 375+58+375+58=866 витков. Находим число витков на один вольт 866/220 = примерно, 4 витка на вольт. Для получения необходимых нам 30В умножаем 30 на 4 = 120витков. По 60 витков на катушку (у ТС-180 их две). Диаметр провода для пяти ампер равен 0,7 √I = 0,7√5 = 0,7∙2,236 ≈ 1,56 мм. Небольшие пояснения. Я всегда после разборки заводских трансформаторов увеличиваю число витков первичной обмотки, в первую очередь это связано с тем, что обратно собрать сердечник, как это делают в условиях производства, не удастся. Поэтому увеличение тока холостого хода (возможно в несколько раз из-за отсутствия ферронаполнителя в зазоре, т.к. сердечник разрезной) гарантировано. Да и броневой сердечник полностью не собрать, пластина 1,2,3, все равно останутся.

Вы, наверное, уже заметили, что через такой трансформатор можно питать двигатель мощностью один киловатт. В схеме нет тумблера для подключения нашего трансформатора. Он может коммутировать, как первичную обмотку трансформатора, но здесь будут потери из-за постоянно включенной в сеть вторичной обмотки, так переключать саму вторичную обмотку, но здесь будут потери из-за постоянно включенной первичной обмотки. Пока пишу этот текст, пришла в голову идея. Сейчас допишу и нарисую схему. Так вот, для коммутации трансформатора потребуется два переключателя или один с несколькими направлениями. Все теперь об идее, схему нарисовал. Смотрим схему.

И так, переключатель в нижнем положении, трансформатор добавляет напряжение. Переключатель в верхнем положении, первичная обмотка замкнута накоротко, значит и во вторичной обмотке короткое замыкание, а это ничто иное, что трансформатор исчез, осталось только активное сопротивление вторичной обмотки.

Тааа…к, родилась еще одна схема. Сейчас нарисую. Что же я раньше до этого не додумался, хотя в Сети, может быть, уже давно кто-то это нарисовал. Смотрим.

Если переключатели оба внизу или оба вверху, то трансформатора в цепи нет, в первичной обмотке режим КЗ, оставшееся активное сопротивление менее Ома. Теперь левый вверх, правый вниз – трансформатор, например, добавляет напряжение, а правый вверх левый вниз – убавляет. Ну, вот и все, может, кому это и пригодится. Успехов. К.В.Ю. Да, еще чуть, чуть. А если вместо переключателей применить Н-мост из полевых транзисторов, да еще микроконтроллер, следящий за уровнем сетевого напряжения, то можно, наверное, сделать стабилизатор переменного напряжения релейного типа с маленьким (относительно) трансформатором на большую (относительно) мощность. Кто бы только все это сделал. По крайней мере есть над чем подумать.
Скачать статью

Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».

Просмотров:13 944

Низкое напряжение в сети — причины, что делать, как повысить

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 356
Источник: https://www.remontyes.ru/6336-nizkoe-napryazhenie-v-seti-prichiny-chto-delat-kak-povysit.html

Кол-во блоков: 10 | Общее кол-во символов: 15033
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

1. https://www.asutpp.ru/nizkoe-naprjazhenie-v-seti.html: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 5612 (37%)
2. https://www.remontyes.ru/6336-nizkoe-napryazhenie-v-seti-prichiny-chto-delat-kak-povysit.html: использовано 6 блоков из 6, кол-во символов 8923 (59%)
3. https://bast.ru/articles/prichiny-nizkogo-napryazheniya-v-seti: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 498 (3%)

Напряжение в частном доме 160 — 180 вольт. что делать?

Эффект «проседания» входного напряжения ниже установленной нормы довольно распространенная проблема. Она более характерна для электроснабжения в сельской местности, но нередко ее проявления могут наблюдать и горожане.

Известно, что низкое напряжение в сети приводит к сбоям в работе бытовых приборов, понижению их мощности и преждевременному выходу из строя.

Этих причин достаточно, чтобы не пускать дело на самотек и принимать решительные меры для устранения или снижения перепадов напряжения.

Причины просадки напряжения

Существуют определенные требования к электрической сети, они приведены в ГОСТе 13109 97. В нем указано, что возможны длительные отклонения напряжения от номинала в пределах 10% (-5% и +5%).

Помимо этого допускаются краткосрочные скачки напряжения до 20% от номинала (от -10% до +10%). То есть, при норме 220 вольт длительное «проседание» до 209,0 В будет не критичным, как и краткосрочное понижение до 198,0 В.

Падение напряжения за указанные пределы (например, до 180 Вольт) говорит о том, что параметры сети не отвечают установленным нормам.

190 В – это уже пониженное напряжение

Важно установить природу «просадок» напряжения, в противном случае устранение последствий будет неэффективным. Проблемы с электрической сетью могут быть связаны со следующими причинами:

1. Износ проводов ЛЭП, большое число соединителей, магистральные лини не соответствуют возросшей нагрузки и т.д.
2. Мощность трансформаторов недостаточна для текущей нагрузки. Большинство трансформаторных подстанций были установлены более 30-40 лет назад, естественно, что за прошедшее время число потребителей электроэнергии существенно возросло. В результате действительные мощности превышают расчетные, что приводит к перегрузке трансформаторов, и, как следствию – нестабильному напряжению сети.
3. Дисбаланс мощности. Как правило, в квартиру или дом заводится однофазное питание, но каждая из фаз является отдельным плечом трехлинейной схемы. Соответственно, при неравномерном распределении нагрузки будет наблюдаться понижение или повышение напряжения. Такой эффект получил название «перекос фаз».
4. Подвод осуществляется кабелем с недостаточным сечением проводов для подключения нагрузки. Например, при расчетной мощности 11 кВт, подключение нагрузки осуществляется жилами сечением 6,0 мм2, при норме 10,0 мм2.
   Таблица соответствия площади сечения вводного кабеля подключаемой нагрузке
5. Некачественное ответвление от воздушной линии.
6. Плохой контакт на входном автомате.

В первых трех случаях самостоятельно устранить причину не представляется возможным, но можно подать жалобу в энергосбыт на поставщика электроэнергии (подробно об этом будет рассказано в другом разделе). В пунктах 4-6 указаны неисправности в домашних электросетях, поэтому такие проблемы решаются потребителями электроэнергии самостоятельно или для этой цели привлекаются специалисты.

Влияние и последствия низкого напряжения на электроприборы

Пониженное напряжение отражается на бытовых электроприборах следующим образом:

• Происходит существенно ухудшение пусковых характеристик электродвигателей и компрессорных установок. В частности, превышает норму пусковой ток, что может привести критическому перегреву обмоток.
• Изменяются основные параметры и эксплуатационные характеристики электрических приборов, например, на нагрев воды бойлером занимает больше времени из-за слабой мощности.
• Понижается интенсивность светового потока у ламп с нитью накала. Примечательно, что перепады в сети не приводят к снижению яркости энергосберегающих и светодиодных источников с импульсными источниками питания. Качественные модели могут работать и с сетевым напряжением 140 Вольт, но при этом снижается ресурс устройства.
  Снижение яркости лампы накаливания – характерный признак падения напряжения
• Повышение силы тока и как следствие перегрев проводов линий сети частного дома, что может привести к разрушению изоляции.
• Сбои в работе электроники.

Исходя из вышесказанного, можно констатировать, что наиболее подвержены пагубному воздействию пониженного (маленького) напряжения те устройства, конструкция которых включает в себя электродвигатель или компрессор.

К таковым относится большая часть бытовых электроинструментов, холодильные установки, насосное оборудование и т.д. Встроенная защита такого оборудования может не позволить включить приборы, если напряжение скачет или существенно ниже нормы.

Нештатные режимы работы снижают ресурсы оборудования, что приводит к уменьшению срока эксплуатации.

Менее подвержена влиянию техника, оснащенная импульсными БП с широким диапазоном входных напряжений. На нагревательном оборудовании «проседание» практически не отражается, единственное, что наблюдается — снижение мощности по сравнению с нормальным напряжением. Исключение — устройства с электронным управлением.

Способы решения проблемы

Начать необходимо с установления причины, повлекшей «проседание» электрической энергии. Распишем подробно алгоритм действий:

1. Можно начать с опроса соседей, чтобы установить имеется ли у них подобная проблема. Если они столкнулись с подобной ситуацией, то велика вероятность, что имеет место внешний фактор (слабый трансформатор на подстанции, проблемы с ВЛ или дисбаланс мощности). Но прежде, чем писать коллективное заявление в Энергосбыт, следует проверить внутреннею сеть, поэтому вне зависимости от результатов опроса переходим к следующему пункту.
2. Отключите вводный автомат защиты и измерьте напряжение на входных клеммах, после чего повторить измерение с подключенной нагрузкой.
   Вводный автоматический выключатель отмечен зеленым овалом

Если без нагрузки напряжение в пределах нормы, а после подключения внутренней сети «проседает», то можно констатировать, что проблема имеет местный характер и решать ее придется своими силами. В первую очередь необходимо проверить вводный автомат, поскольку слабый контакт на его входе или выходе может вызвать «проседание» напряжения.

Проблемы с электрическим контактом в автоматическом выключателе (АВ)

Как правило, в случаях с плохим электрическим контактом в проблемном месте выделяется много тепла, что приводит к деформации корпуса АВ. В таких случаях необходимо произвести замену защитного устройства. Поскольку на входе прибора имеется высокое напряжение, такую работу должен выполнять специалист с 3-й группой допуска, самостоятельно производить замену опасно для жизни.

1. Если с АВ все в порядке и дефектов не обнаружено, следует проверить соответствие сечения вводного кабеля. Для этой цели можно воспользоваться таблицей, приведенной на рисунке 2. При необходимости производится замена провода.
2. В том случае, когда проверка кабеля и АВ не дала результатов (автомат защиты в норме, а кабель соответствует нагрузке), следует проверить отвод. Оплавленный корпус или искрение при подключении нагрузку свидетельствует о ненадежном контакте, следовательно, необходимо выполнить переподключение.

Обратим внимание, что все монтажные работы «до счетчика» должны выполняться специалистами поставщика услуг (если договор заключен напрямую) или управляющей компании.

Все значительно сложнее, когда имеют место внешние причины. Модернизацию линии или трансформаторов на подстанции можно ждать годами. В таких случаях поднять напряжение до приемлемого уровня поможет установка стабилизатора.

Электронный стабилизатор Luxeon EWR-10000

Представленный на рисунке стабилизатор напряжения имеет рабочий диапазон от 90,0 до 270 Вольт и рассчитан на нагрузку до 10,0 кВА.

Приборы такого типа устанавливаются на весь дом или квартиру, то есть, нет необходимости защищать каждый бытовой прибор отдельно.

Стоимость электронных стабилизаторов напряжения около $200-$300, что однозначно дешевле, чем покупка новой техники, взамен вышедшей из строя.

Поднять напряжение до должного уровня также можно путем подключения домашней сети через повышающий трансформатор. Такой способ решения проблемы неудачный, поскольку нормализация электросистемы приведет к перенапряжению, что в лучшем случае приведет к срабатыванию защиты в бытовой технике. По этой же причине не рекомендуется использовать повышающей автотрансформатор.

Иногда проблему пытаются решить путем установки реле напряжения. Эффективность такого решения нулевая, прибор просто отключает питание сети, когда напряжение выходит из допустимого диапазона. В результате в розетках нет тока пока ситуация не нормализуется.

Куда звонить и жаловаться на электросети?

Звонками сложившуюся проблему не решить, необходимо подавать претензию на ненадлежащее качество предоставляемых услуг. То есть, пишите заявление в компанию, обеспечивающую поставки электроэнергии (если договор заключен напрямую) или подавайте жалобу в управляющую компанию. Заявление необходимо зарегистрировать или отправить заказное письмо (почтовый адрес указан в договоре).

Если вышеуказанные меры не помогли, можно обратиться в прокуратуру, Роспотребнадзор, районную администрацию, общественную палату, а также в районный суд.

Обратим внимание, что более эффективны коллективные жалобы, поэтому если с проблемой низкого напряжения столкнулись соседи или другие жильцы дома (района, поселка и т.д.), то лучше и их привлечь к процессу.

Если из-за отклонения напряжения от установленных норм (по вине поставщика услуг) вышла из строя бытовая техника, можно требовать возместить ущерб. Для этого необходимо действовать по следующему алгоритму:

1. Следует обратиться к поставщику услуг, чтобы его представители зафиксировали, что авария имела место, и составили соответствующий акт.
2. Берется заключение из сервисного центра, в котором указывается причина выхода бытовой техники из строя.
3. Подается претензия поставщику услуг с требованием возместить ущерб.
4. При отказе, необходимо решать вопрос в судебном порядке.

Повышаем напряжение в электросети: практические советы

Низкое напряжение в сети – можно сказать, болезнь удаленных потребителей. Стиралка еле крутится, в квартире или в доме; совершенно исправный насос вдруг перестал качать воду на даче – причина чаще всего одна: падение напряжения сети электропитания. При допустимых пределах 195 – 235 В (если линейное напряжение, как и нас и в Европе, 220 В) на «кончиках» распределительной сети может быть 180 и даже 175 В.

Прежде всего, нужно разобраться, где происходит падение напряжения. Тут не нужно измерений и приборов – достаточно поспрашивать соседей. Если у них все в порядке, потери напряжения – в Вашей абонентской проводке и нужно звать мастера-электрика.

Повышение напряжения в сети электропитания

Если же низкое напряжение у всех в округе – нужно думать, как повысить напряжение в сети у себя. Но не пугайтесь сразу же больших затрат на чудеса современной электроники. Они нужны, о них речь пойдет ниже. Но чаще всего проблему можно решить быстро и без хлопот подручными средствами. Причем – технически грамотно и совершенно безопасно.

При стабильно низком напряжении в сети выручит самый обыкновенный понижающий трансформатор на 12 – 36 В. Да, да, именно понижающий. И большой его мощности не потребуется. 100-ваттный потянет нагрузку в 500 Вт, а киловаттный – в 5 кВт. И увеличить напряжение в сети можно до допустимых пределов.

Никаких чудес, никакой паранауки – достаточно такой трансформатор использовать как повышающий автотрансформатор, добавив напряжение понижающей обмотки к линейному. Тогда при 175 В в розетке на выходе будет при 12 В добавочных 187 В. Маловато, но бытовая техника работать будет.

Если вдруг напряжение повысится до нормы, автотрансформатор выдаст 232 В; это еще в норме. При 36 В добавочных 175 В вытягиваем до 211 В – норма! Но вдруг и в розетке норма окажется, получим 256 В, а это уже нехорошо для электроприборов. Поэтому лучше всего – 24 В добавочных.

А как же мощность? Дело в том, что в сетевой обмотке автотрансформатора течет РАЗНОСТНЫЙ ток, и если повышать напряжение на небольшую долю от исходного, он окажется совсем незначительным.

Правда, в дополнительной обмотке пойдет суммарный ток, но она в понижающих трансформаторах выполняется из толстого провода и при мощности исходного трансформатора в 100 Вт выдержит ток в 3-5 А, а это более 500 Вт при 220 В.

Нужно только правильно сфазировать обмотки. Для этого включаем трансформатор, как показано на схеме, БЕЗ НАГРУЗКИ. К гнездам «Прибор» подключаем любой вольтметр переменного тока на 300 В и более, хотя бы тестер. Показывает меньше, чем в розетке? Меняем местами концы любой из обмоток. Стало больше, чем в розетке? Все, можно пользоваться. Потребителей включаем вместо измерительного прибора.

Нужно только поставить в цепь сети предохранитель – вдруг в розетке «зашкалит» (это может случиться, если на старой и плохо обслуживаемой подстанции испортится зануление), так пусть он сгорит, а не техника.

Подходящий трансформатор можно найти на «железном» или радиорынке, а то и у себя в кладовке. Не спутайте только с гасящим устройством для низковольтных электропаяльников – они выполнены на конденсаторах, и от них толку не будет, а будет авария.

Защита от перепадов напряжения

В городских условиях напряжение в сети, как правило, держится, но актуальной становится защита квартиры от перепадов напряжения. Вот тут пора вспомнить о чудесах электроники, поскольку «железно – проволочная» электротехника эффективных, простых и дешевых способов их сглаживания не знает.

Поспрашивайте в электро- и радиомагазинах автомат защиты от перепадов напряжения; их еще называют «барьер защитный». Как примерно такой выглядит, видно на иллюстрации. Современные устройства такого типа сравнительно недороги, компактны, их легко подключить и обслуживания в процессе эксплуатации они не требуют.

Простой защитный барьер для домашней электросети

Но не вспоминайте об автотрансформаторе на даче – защитный барьер лишь устраняет броски напряжения; все время держать напряжение в розетке при стабильно пониженном он не может. В качестве накопителей энергии в таких устройствах используются суперконденсаторы, а они хоть и «супер», но все же не электрогенераторы.

Как все-таки быть при нестабильном напряжении?

Бывает и так, что напряжение в сети резко колеблется – то меньше нормы, то больше. Это признак запущенного местного электрохозяйства: тронутых коррозией распределительных проводов в сочетании с плохим нулем на подстанции. Законные меры воздействия на энергетиков оставим юристам; данная же статья техническая, и нам нужно знать, как держать напряжение в норме.

Старый добрый стабилизатор напряжения для дачи вполне подойдет. Возможно, еще от дедушкина черно-белого телевизора, если хранился в подходящих условиях.

Только нужно учесть, что наиболее употребительные феррорезонансные стабилизаторы могут давать очень короткие, в несколько миллисекунд, выбросы напряжения, а они могут повредить компьютерную технику, современный телевизор и вообще все, где используются импульсные блоки питания.

Поэтому после такого стабилизатора желательно включить описанный выше автотрансформатор, но с добавкой не 24, а 6-12 В. Напряжение в розетке будет в пределах нормы, а обмотки с большой индуктивностью на массивном железе автотрансформатора паразитные импульсы погасят.

В продаже на интернет-аукционах и с рук можно встретить старые промышленные магнитнокомпенсационные стабилизаторы, и вроде бы подходящей мощности: 1-10 кВт. Но ныне применение таких устройств запрещено. Они хорошо держат напряжение, но дают большую реактивную составляющую потребляемой мощности, очень вредную для управляемых электроникой энергосистем.

Энергетики, вооруженные ныне компьютерным мониторингом, засекают «реактивку» мгновенно, вычисляют источник абсолютно точно, а штрафные санкции (весьма внушительные) применяют охотно и без промедления.

В частном домовладении достаточно обеспеченного владельца радикальное средство стабилизации напряжения в домовой сети – электронный преобразователь напряжения с собственным накопителем энергии. По принципу действия это тот же компьютерный «бесперебойник» (UPS), но на мощность 3-10 кВт.

Стоят такие устройства весьма и весьма недешево (3-20 тыс. долл. США), но обеспечивают идеальное качество напряжения в сети и электропитание потребителей при ее пропадании.

В отличие от компьютерных UPS, они, как правило, имеют интерфейс связи со снабженным собственной электроникой аварийным дизель-генератором, так что «движок» запускается не сразу при пропадании сети, а спустя некоторое время, или когда аккумулятор бесперебойника начинает садиться.

В заключение – важный момент. Человек, поверхностно знакомый с электротехникой, может «сообразить»: ага, компьютерный киловаттный UPS, стало быть, сможет держать утюг почаса-час, а телевизор или люстру – чуть ли не сутки, а стоит несколько сотен долларов. Поставлю-ка я такой на даче!

Неверно. Компьютерные UPS рассчитаны на кратковременное эпизодическое использование, потому и стоят в десятки раз дешевле ИБП общего назначения. При непрерывном использовании достаточно дорогостоящий прибор очень быстро окончательно выйдет из строя.

***

© 2012-2020 Вопрос-Ремонт.ру

Загрузка…

Вывести все материалы с меткой:

Перейти в раздел:

Низкое напряжение в сети – причины и способы стабилизации

Проводка

29.05.2017

29 тыс.

19.5 тыс.

6 мин.

С низким напряжением часто сталкиваются жители частного сектора, в городских квартирах эта проблема тоже встречается. Прежде всего, следует выяснить, чья тут вина – поставщика электроэнергии или потребителя и, в зависимости от причины, принимать меры.

Низкое напряжение в сети – явление неприятное, но с ним имеют дело многие. Плохое освещение, когда лампочка только обозначает свое присутствие, еще не самая большая беда.

Хуже, когда невозможно постирать, вскипятить воду, приготовить еду на электроплите, холодильник работает с перебоями. Это случается, когда напряжение падает до критического значения, но и 180 Вольт, когда все вроде работает, тоже мало радуют.

Приборы потребляют такой же ток, как при нормальном напряжении, а двигатели еще больший, но исполняют свои функции за более длительное время.

По стандартам допустимое отклонение электроэнергии составляет 198–242 В

Поставщик электроэнергии обязан предоставить услуги, соответствующие стандартам: 220 В на входе в квартиру с допустимыми отклонениями 198–242 В.

Почему нормативные требования иногда нарушаются? Одной из причин является старение линий электропередач, их некачественное обслуживание, ремонты проводятся редко. Оборудование зачастую изношено, устарело и не отвечает современным требованиям.

Также встречаются ошибки планирования линий электропередач, подвода к домам, когда одна фаза перегружена, другая недогружена.

Причины также кроются в самых потребителях. Если в советское время под счетчиком стоял предохранитель на 6,5 А, то это значило, что жильцы одновременно потребляют максимум 1,5 кВт.

Сейчас один чайник имеет мощность 2 кВт, а сколько еще бытовых приборов, различного электроинструмента имеется в современном доме? Также наблюдается сезонность потребления электроэнергии, которое значительно возрастает в холодное время года, когда включают электрообогрев.

На дачах потребление возрастает на выходные, мощности сетей недостаточно, напряжение меньше необходимого.

Первым делом выясняем, кто виновник недостаточного напряжения. В многоквартирном доме сделать это очень просто, достаточно спросить соседей, нет ли у них подобной проблемы. Если нет, причину ищем у себя. В частном секторе опрашиваем людей, чьи дома подключены к той же фазе.

Смотрим на электролинию, запоминаем, от каких проводов идет отвод к собственному дому, ищем дома, запитанные от таких же проводов. Можно также отключить все приборы, измеряем напряжение. Если оно нормальное, а после включения нескольких приборов падает – причина кроется в доме.

Если напряжение падает именно в доме, то причины следующие:

1. 1. Недостаточное сечение провода на вводе. Тонкий провод является причиной низкого напряжения в  сети, особенно при предельнойнагрузке
2. 2. Подгорел контакт на вводе, образуется дополнительное сопротивление, отчего падает напряжение. Потери могут быть значительными.
3. 3. Некачественное выполнение ответвления провода от линии к дому. Плохой контакт на скрутке повышает сопротивление, и все происходит подобно предыдущему случаю.

Падение напряжения сопровождается выделением тепла. При недостаточном сечении проводки это не страшно, так как тепло равномерно распределяется по всей длине проводки. Если плохие контакты, последствия могут быть самыми неприятными.

Это место будет интенсивно нагреваться вплоть до того, что перегорит проводка, но возможен и пожар. Если проблемы с напряжением связаны с энергокомпанией, то кажется, будто решить этот вопрос легко, стоит лишь написать заявление.

На самом деле все обстоит сложнее, часто поставщики оставляют без внимания пониженное напряжение в сети, потому что это связано с проведением дорогостоящих работ на ЛЭП.

Возможно, что в связи с возросшим потреблением электричества, трансформатор подстанции перегружен, и требуется его замена.

Случается, что провода ЛЭП проложены очень давно, и теперь их сечение неспособно удовлетворить возросшие потребности, необходимо проводить реконструкцию. Еще одна распространенная причина – неравномерное распределение нагрузки по фазам трансформатора.

Причиной пониженного напряжения может быть устаревшее оборудование ЛЭП

Проводники с малым сечением характерны чаще для садоводческих товариществ, но и для частного сектора города существует такая проблема. Дело в том, что несколько десятков лет назад на ЛЭП использовали дешевый сталеалюминиевый провод.

Он тогда удовлетворял имеющиеся потребности, а теперь они значительно возросли. Сечения провода 16 мм2 уже не хватает.

Характерным признаком низкой мощности трансформатора или недостаточного сечения проводников является пониженное напряжение днем и его повышение до нормального ночью.

Доказать, что трансформатор имеет недостаточную мощность или неправильно распределена нагрузка по фазам, практически невозможно. В какое-то время может наблюдаться перегрузка сети, затем исчезать. Явление просадки напряжения имеет непостоянный характер, и потребителям зачастую приходится решать проблему самостоятельно. Писать энергокомпании жалобу нужно, но и самому что-то придется делать.

Если вы убеждены, что напряжение домашней сети падает из-за проблем ответвления от ЛЭП к дому, то предпринимаем некоторые действия. Осматриваем соединение ответвления с магистральной линией электропередач.

Очень часто оно выполнено обычной скруткой, что приводит к неуклонному росту сопротивления. Только хорошее охлаждение под открытым небом уберегает провода от перегорания.

Соединение выполняем, используя сертифицированные зажимы.

Иногда соединяют скруткой алюминиевые провода линии и медные ввода в дом. Место соединения двух разнородных металлов сильно нагревается, скрутку меняем на зажимы или клеммную колодку.

Если соединение выполнено зажимами, обращаем внимание на их корпус. Оплавленная поверхность указывает на плохой контакт.

Если включаем предельную нагрузку, то появление дыма, искрение внутри говорит, что просадка напряжения происходит в зажиме, его меняем на новый. Подобная проблема встречается на верхних зажимах входного автомата.

Прибор с подгоревшими контактами, оплавленным корпусом меняем, а контакты надежно затягиваем.

Проблему может решить стабилизатор напряжения

Если энергокомпания оставляет без внимания заявления жильцов, не меняет трансформатор на более мощный, а магистральные провода на большее сечение, придется искать выход самостоятельно.

Поставщики электроэнергии, устраняя проблемы, с увеличением напряжения сталкиваются с необходимостью миллионных капиталовложений, идут на такой шаг неохотно. Одним из способов частного решения проблемы является подвод к дому трех фаз, на что требуется разрешение энергосбыта.

Если оно получено, на вводе ставим переключатель фаз и при необходимости используем наименее загруженную.

Существуют и другие пути решения проблемы в частном порядке:

1. 1. Устанавливаем на своем вводе стабилизатор напряжения, но при значительной просадке до 160 В, прибор может оказаться неэффективным. Хороший стабилизатор подходящей мощности стоит дорого. Если по улице подключат десяток подобных приборов, сеть упадет до предела, стабилизатор окажется бесполезным.
2. 2. Устанавливаем повышающий трансформатор, подобрав соответствующие параметры. Но дело в том, что просадка нестабильная и, когда напряжение придет в норму, трансформатор поднимает его до такого значения, что сгорят все подключенные приборы. Чтобы избежать этого, ставим реле, которое разорвет цепь при достижении предельного порога.
3. 3. Устанавливаем на вводе дополнительное заземление нулевого провода. Таким образом, понижается сопротивление нуля и всей проводки в целом. Но способ опасный, есть вероятность, что при ремонте могут перепутать местами фазный и нулевой провод, получится короткое замыкание. Еще хуже, когда происходит обрыв нуля на ЛЭП, ток пойдет через заземление, возможны очень серьезные последствия.
4. 4. Для частного дома  при достаточных средствах приобретаем преобразователь напряжения, имеющий накопитель энергии. Это самый радикальный способ поднять напряжение, избавиться от проблем, но стоит такое оборудование весьма дорого: от 3 до 20 тыс. долларов.

Такое устройство обеспечивает идеальные параметры тока в сети, питание потребителей электроэнергией при ее отключении.

Оно действует по тому же принципу, что и бесперебойник для компьютера, но имеет гораздо большую мощность от 3 до 10 кВт.

Прибор имеет электронную связь с дизельным генератором, который автоматически запускается при пропадании электричества. Но запуск происходит через некоторое время, сначала используются аккумуляторы устройства.

Еще один, на первый взгляд парадоксальный способ добиться нормального напряжения – используем понижающий трансформатор.

Он должен уменьшать напряжение в пределах 12–36 В, мощность 100 Ватт выдержит нагрузку 0,5 кВт, а 1 кВТ мощности потянет 5-киловаттную нагрузку.

Понижающую обмотку подключаем к сети, в зависимости от параметров трансформатора получим добавочных 12–36 Вольт. Чтобы избежать риска перенапряжение, оптимальным окажется трансформатор на 24 В, а еще лучше поставить на входе реле напряжения.

Самостоятельно решить вопрос с повышением напряжения в сети, если слабый трансформатор или недостаточное сечение проводов, практически невозможно. Следует действовать всем жителям сообща, обращаться в энергопоставляющую компанию. Возможно, придется взять долю расходов на себя, иначе ситуация может длиться годами.

Низкое напряжение или как увеличить напряжение в сети?

Низкое напряжения — реальность современной жизни
Состояние электрических сетей в нашей стране далеко от идеального, особенно во многих дачных кооперативах, в загородных домах.

Зачастую возникает такая проблема, как пониженное напряжение в сети, по причине чего случаются сбои в работе электроаппаратуры, бытовой техники, ее возгорание.

Ниже мы расскажем почему возникают такие ситуации и как увеличить напряжение в сети.

Низкое напряжение в сети

Причины пониженного напряжения бывают разные: износ электропроводки, одновременное подключение нескольких мощных электрических устройств (особенно с электродвигателями, сварочных аппаратов), включение большого числа климатической техники, а также сбои в работе трансформаторной подстанции и др.

Если ваши бытовые электроустройства (холодильник, стиральная машина, электрический котел, микроволновка…

) длительное время работают в условиях пониженного напряжения, то это грозит быстрым износом электронных компонентов, перегревом деталей, что в свою очередь приводит к поломке или даже возгоранию электробытовой техники.

Стабилизатор — надежная защита от пониженного напряжения!

Наиболее простой способ защиты от пониженного напряжения в сети — установка бытового стабилизатора напряжения соответствующей мощности, который регулируем напряжение (U), увеличивая или уменьшая его.

Стабилизатор подключается между электрической сетью и электроприбором, берет из электросети то напряжение, которое подается и делает «правильное» U (из пониженного, например, в 160В — «правильное» в 220В), подавая его к электробытовой технике.

Принцип работы стабилизатора напряжения

Работа стабилизатора основана на изменении количества витков трансформатора (с помощью реле, тиристоров или щеток). Схема защиты от низкого напряжения довольна проста.

Пока питающее U находится в допустимых пределах (например, для электромеханической модели — от 140 до 260V), оговариваемых инструкцией, стабилизатор способен сглаживать колебания, выдавая U в 220V с погрешностью, не превышающей 8%, что составляет 17,6V (для разных устройств погрешность может отличаться).

При понижении (повышении) U за рабочие пределы устройство отключает питание, информируя об этом (звуковая индикация и/или световая).

Необходимо рассмотреть, как построен алгоритм работы стабилизатора напряжения при выходе U за рабочие пределы. При критическом падении U (ниже 140V) выходное U достигает 130% от величины питающего напряжения. При снижении U на выходном устройстве стабилизатора до 180V (± 5V) прибор отключает питание, обнуляя U на выходе.

При превышении максимального значения U сети свыше 260V прибор способен поддерживать выходное U на уровне 90% от величины питающего U. При достижении на выходе 255 вольт (± 5В), т.е. сильном увеличении напряжения, питание нагрузки тоже отключается.

Восстановление параметров питающего U позволяет возобновить подачу U на нагрузку, но происходит это в режиме, позволяющем избежать вредного для устройств влияния резких «ударных» изменений режима питания.

Кроме того, стабилизатор имеет заданную рабочую температуру (номинально – до 120°С).

При отклонении от этого параметра, превышающем 10 градусов, также может отключаться питание, восстанавливаемое автоматически при достижении допустимой температуры (как правило, включение происходит при температуре 85°С (± 15°С).

Большинство регуляторов сетевого напряжения снабжены системами, позволяющими в полностью автоматическом режиме производить аварийное отключение и при превышении допустимого тока (использовании регулятора для подключения нагрузки выше допустимой).

Таким образом, повысить напряжение в сети довольно просто.

Реальные варианты решения проблемы низкого напряжения

Здесь мы хотим остановиться на конкретных моделях стабилизаторов напряжения для разных потребностей. Если Вам нужно защитить отопительный газовый котел или холодильник, то как-правило будет достаточно мощности в 1-1,5 кВт.

Если не принимать во внимание дешевые релейные устройства китайского производства, то наиболее оптимальным решением проблемы будет приобретение или аппарата Курского электроаппаратного завода — Оптивольт-2000 (если напряжение не падает ниже 150В) или псковского — Лидер 2000 W-50, при более серьезной просадке сетевого напряжения.
Вариант для дачи.

Тут покупатели в своем большинстве останавливают выбор на недорогих релейниках 5-8 кВт.
Примеры: Руцелф SRWII-9000-L, ВоТо 10000, Вольтрон 5000.
Из приборов отечественного производства или братской Украины часто также выбирают бюджетные серии: Лидер Best 5000, Укртехнология Норма 5000.

Для квартиры или загородного дома, 8 кВт — это уже минимальная мощность, обычно устанавливаются стабилизаторы на 10-12 кВт и более.
Примеры: Донстаб СНПТО-11, Прогресс 12000TR, Оптимум 15000, СКАТ-11111.

Правильно подобранный стабилизатор — надежная защита от низкого напряжения в электросети!

Причины низкого напряжения в сети | Полезные статьи от БАСТИОН

25-10-2016

Причины понижения напряжения в сети могут быть различные. В этой статье мы остановимся на основных причинах, приводящих к низкому напряжению.

Основные причины снижения напряжения в сети

Всегда ли в нашей сети — 220? Вопрос, конечно, риторический, очень часто напряжение в сети не соответствует нормативам и является пониженным или повышенным. Приводим список основных причин низкого напряжения:

• низкое напряжение в линии ЛЭП;
• недостаточная мощность трансформатора, установленного на подстанции;
• перекос напряжения по фазам на линии от трансформатора до дома;
• проблемы в распределительном щитке, малое сечение проводов в разводке.

Подробнее о причинах низкого напряжения и методах решения данной проблемы

Падение напряжения в линии ЛЭП

Одной из глобальных причин понижения напряжения является недостаточная мощность электрогенерации и электротрансформации в регионе. Недостаточное финансирование электрической отрасли с одной стороны, и бурный рост потребления электроэнергии в последние годы с другой стороны приводят к проблемам с качеством электроснабжения.

Повлиять на решение данной проблемы мы практически не можем, единственное решение в этой ситуации — покупка и установка повышающего стабилизатора напряжения.

Низкая мощность распределительного трансформатора или неправильная его настройка

Часто бывает так. К одному трансформатору было подключено определенное количество потребителей, и проблем с качеством электроэнергии не было.

Потом к этому же трансформатору или подстанции подключаются ещё новые дома, и мощность его оказывается недостаточной, это приводит к понижению напряжения во всей подключенной сети.

Такое явление часто наблюдается в дачных посёлках, и напряжение в 180, 170, 160 и даже 150 Вольт там не редкость.

Какие есть методы решения?. Наиболее правильный — замена трансформатора на более мощный. Но для этого нужно иметь общее решение всех потребителей и финансовые возможности. Индивидуально решить проблему в этом случае можно путём установки повышающих стабилизаторов напряжения на весь дом или нужную группу приборов.

Перекос фаз в распределительной сети, вызывающий снижение напряжения, и методы решения

Причиной снижения напряжения на входе в дом может быть неравномерное распределение потребителей в распределительной сети или «перекос фаз». Как правило, такое явление наблюдается в сельской местности, в дачных посёлках и частном секторе.

Дома в таких сетях подключаются к электросети по мере строительства новых объектов индивидуально. Часто при этом подключение идёт по принципу «так удобно монтеру» или «этот провод ближе». В результате на одной «фазе» или одном «плече» сети потребителей оказывается больше, чем на других.

Напряжение в этой части электросети будет ниже.

Исправить ситуацию путём повышения значения напряжения на питающем трансформаторе не получится, так как этот приведёт к повышенному (или опасно высокому) значению напряжения на других участках этой электросети.

Правильное решение — устранить неравномерность распределения потребителей, переключится на питание от другой фазы сети. Но часто это бывает не возможно физически.

Второй вариант решения проблемы — установка стабилизатора напряжения на входе в дом.

Проблемы в домашней сети, приводящие к понижению напряжения и методы их устранения

Первое, что нужно сделать, если у Вас низкое напряжение в розетке, — это выяснить, является ли проблема внутренней или внешней.

Самое простое — узнать, есть ли проблемы с электропитанием у соседей. После надо отключить автоматы в распределительном щите и измерить напряжение на входе в доме. Если напряжение низкое — то проблема во внешней сети. Если напряжение на входе в дом нормальное, то проблема в доме. Приводим список частых проблем в электросети дома или квартиры:

• снижение напряжения может быть вызвано плохими контактами на входе в распределительный щит или плохими контактами в самом распределительном щите;
• снижение напряжения может быть вызвано плохими контактами в комнатных распределительных коробах и на самих розетках;
• снижение напряжения может быть вызвано неправильным выбором сечения провода в разводке.

Если выявить точную причину самостоятельно не получилось, следует обратиться за помощью к профессиональному электрику.

Как поднять напряжение с помощью стабилизаторов

Существует два основных способа решить проблему низкого напряжения. Первый способ — установка большого мощного стабилизатора на входе в дом. Такой стабилизатор должен иметь большую мощность, большой диапазон входного напряжения и высокую надёжность. Мы рекомендуем стабилизаторы напряжения SKAT ST мощность от 3,5 кВт до 12 кВт.

На следующем видео представлены возможности стабилизатора SKAT ST-12345.

Второй способ — установка локальных стабилизаторов для питания отдельных электроприборов. Такие стабилизаторы должны иметь достаточную мощность, большой диапазон входного напряжения, компактный размер и высокую надёжность. Мы рекомендуем стабилизаторы напряжения SKAT ST мощность от 1,5 кВт до 3 кВт. На следующем видео представлены возможности стабилизатора SKAT ST-2525.

Выводы: для решения проблемы низкого напряжения в доме необходимо установить причины этого явления, попытаться устранить проблемы в сети, использовать стабилизаторы напряжения.

по теме

Товары из статьи

Как повысить напряжение в сети частного дома

В крупных городах жители очень редко сталкиваются с проблемами перепадов напряжения в сети, поскольку эти вопросы здесь очень жестко контролируются. Совсем другое положение у жителей поселков. В связи с частыми падениями напряжения, возникает проблема, как повысить напряжение в сети частного дома.

Причины падения напряжения

Когда напряжение в сети падает, это считается нормальным явлением, поскольку при передаче электроэнергии, на линии постоянно теряется какая-то ее часть. При нормальных условиях, уровень потерь всегда имеет допустимые пределы. Однако, с течением времени, происходит износ оборудования при одновременном росте потребления электричества.

Увеличение потребления особенно заметно в частных домах при постоянном добавлении новых потребителей электроэнергии. Постепенно, создается такое положение, когда электрическая сеть уже не может нормально обеспечивать энергией всех имеющихся потребителей. При постоянном росте нагрузки, сечение кабелей, проводов и мощность трансформаторов остаются неизменными.

Большинство электрических приборов должны работать при расчетном токе в диапазоне от 220 до 230 вольт. Когда напряжение падает, то есть становится меньше, то эффект от электроприборов резко снижается, а некоторые из них вообще перестают работать, вплоть до выхода из строя.

Электрический генератор – стабилизатор напряжения

Одним из вариантов решения этого вопроса является использование электрического генератора. Однако, в этом случае возникает проблема частых запусков и остановок, поскольку автоматика, при падении напряжения, сразу отключает сеть и подключает генератор. После включения генератора, напряжение вновь поднимается, поскольку сеть разгружена, и генератор автоматически отключается. При этом, частный дом, во время запуска генератора некоторое время остается без электричества, то есть электроприборы тоже включаются и выключаются совместно с генератором.

Наиболее оптимальным вариантом является использование стабилизаторов напряжения. Этот прибор дает наилучший эффект при решении вопроса, как повысить напряжение в сети частного дома. Сам по себе, стабилизатор представляет собой трансформатор в миниатюре, способный повысить напряжение в электрической сети до оптимального уровня. Здесь присутствует только один негативный момент. На выходе стабилизатора значение тока может быть нормальным, а на входе он может значительно упасть до такого предела, что прибор на него уже просто не реагирует. В такой ситуации происходит отключение стабилизатора.

Выходом из такой ситуации может быть приобретение стабилизатора большей мощности или статических конденсаторов, соединенных в батарею. Таким образом, компенсируется реактивная мощность, и напряжение может повыситься. Необходимо правильно оценивать ситуацию и решать проблему индивидуально.

Защита от перепадов напряжения в сети 220В

Как поднять бортовое напряжение-очень просто. — Статьи по автоэлектрике — Статьи

Как поднять бортовое напряжение

Куда же и каким образом ставится диод в цепь РН на генераторе, чтобы поднять напряжение в сети автомобиля и лучше заряжать аккумулятор ? Вот предлагаю простое решение, поднятие бортового напряжения, практически не куда не залезая в машине и ее схемы.

Поискал в своих архивах и не нашел того материала, откуда я вычитал это решение.
«Конструктивно регуляторы напряжения имеют верхнюю планку в 13.6В. Это обуславливается «старой» схемой подключения, с которой была скопирована новая и «благополучно усовершенствована». В ней необходимое напряжение бортовой сети, подаваемое на регулятор для сравнения, проходило через цепочку проводов. На них то оно и падало до нормы. По новой схеме мы имеем хронический недозаряд аккумулятора. Что с приходом зимы делает довольно-таки проблематичным запуск двигателя на морозе. А вот если поставить предпусковой подогреватель, запустить движок будет намного проще.

Также необходимо отметить, что аккумулятор начинает поглощать энергию (заряжаться) только при плюсовой температуре его самого. Поэтому зимой, если вы совершаете малые пробеги, и аккумулятор не успевает прогреваться под капотом хотя бы до нуля (плюс время заряда), он будет постоянно разряжаться. И скоро погибнет… Считается, что после пуска двигателя, чтобы аккумулятор восстановился, нужно проехать не менее 20 минут. Именно ехать, а не стоять в пробке! Как же поднять напряжение в сети?

Очень просто! Необходимо заставить регулятор «думать», что у нас в сети низкое напряжение. Таким образом генератор будет давать нам недостающие вольты. Сделать это нам поможет диод. В генераторе со встроенным регулятором напряжения нужно поставить диод в цепь, как показано на рисунке.

Внедрение диода

Соблюдайте полярность. Криминала тут никакого нет, просто при несоблюдении полярности зарядки не будет. Диод должен быть рассчитан на ток не менее 5 А. Кстати, он будет сильно греться, поэтому лучше его установить на радиатор. Что нужно учитывать при подборе типа диода? Падение напряжения на диодах: германиевых — 0.3…0,7 B, кремниевых — 0,8…1,2 В. Т.е. это то напряжение, на которое повысится ваша бортовая сеть. Поэтому, путем подбора можно добиться «нужного» напряжения в нашей сети.»

На генераторе

На второй картинке видно как стоит диод, но с такой длиной проводка это не очень удобно — все внатяг. Лучше сделать длину провода примерно 2см от диода — так на мой взгляд будет проще вставлять в разъем РН генератора.
Насколько я помню, у меня стоит диод К223 , т.е. он кремниевый. Поднимает напряжение примерно на 1,3 В.

Поправлю сам себя —  проверил по справочным данным в Интернете что из себя представляет диод К223 — должен сказать, что сильно ошибся, указав именно такое название. На самом деле есть диоды КД223 и Д223, но у них корпуса совсем другие.

Однако на приведенных мной фотках скорее всего в изоленту замотаны диоды Д214 или Д242 (могут быть разные буквы после цифр), вот такой корпус(резьба М6) :

Диод 242

Кратко приведу параметры тут :

обратное напряжение : от 50 до 100 В или выше
прямой ток от 5 до 10А, при перепаде напряжения на диоде от 1 до 1,5 В.

Похожие материалы

Как повысить напряжение в автомобиле

Как повысить заряд генератора с помощью дополнительного диода

Как увеличить напряжение генератора

Многие автомобилисты сталкивались с таким понятием, как низкое напряжение в сети. Виновником ситуации становился генератор, который выдавал недостаточное количество тока. Можно ли каким-нибудь способом увеличить напряжение, выдаваемое агрегатом? Как увеличить мощность генератора, не повредив цепь и общую систему.

Диод в схему

Установка диода с тумблером – самый простой способ увеличить напряжение. Тут не нужно заморачиваться, искать много информации в книжках и т.п. Все максимально доступно, никаких особых сложностей.

Этот вариант увеличения напряжения, несмотря на простоту, дает самый надежный результат. Подходит идеально для отечественных, вазовских моделей авто.

Целью данного способа увеличения напряжения в бортовой сети автомобиля является обман регулятора, который находится внутри генератора. Как известно, на старых отечественных моделях авто (копейка, Ваз 2105 и т.д.) просадка напряжения порой доходит до критичных значений – бывает, и до 12.5 вольт опускается. Аккумулятор, понятно, заряжаться при таком напряжении не будет.

Регулятор напряжения – это те же щетки, таблетка, шоколадка – названий много, но это один и тот же элемент, который отвечает за регулирование напряжение в генераторе. На наших отечественных автомобилях, преимущественно старого года выпуска, таблетки стоят плохого качества. Они плохо регулируют вольтаж, и как было сказано выше, порой значение тока просаживается ниже плинтуса.

Итак, что нужно сделать – вставить дополнительный диод в цепь. Этим мы добьемся следующего: насколько на диоде будет понижено напряжение, настолько регулятор будет повышать общий ток в цепи.

Схема установки диода

Интегрировать диод можно несколькими способами. Один из лучших – дистанционно. Берется простой тумблер, устанавливается где-нибудь в удобном месте.

Простой тумблер

Очевидно, что тумблер следует провести через провод на генератор. Вставить диод можно в прорезь моста генератора, в том месте, где проходит проводок с обмотки возбуждения на регулятор. Т.е, диод просто врезаем в проводок между мостом и регулятором.

К диоду выводим отдельно тумблер через два провода, как показано на фото ниже.

Подключение диода

Когда напряжения в бортовой сети достаточно, например, в летнее время, диод просто установлен, не задействован. Если тока мало, достаточно включить тумблер, активировав диод. Таким способом, мы обманываем регулятор.

Диоды можно использовать следующие.

Диоды

Подойдут также их аналоги, например, импортные. Они намного компактнее, изготовлены из пластмассы (корпус). Отечественные – металлические.

С помощью диода можно обеспечить падение напряжения в 0.9 или 1.2 вольт. Таким образом, если просадка получается до 13-13.6, то примерно 1 вольт будет регулятором добавляться. Для зимних нагрузок это нормально. Стандартная просадка регулятора должна быть до 13.8 вольт, не ниже. При таком значении аккумулятор может еще заряжаться, но если вольтаж будет меньше – уже нет.

Особенно критично падение вольтажа ниже стандартных значений для современных кальциевых АКБ. Дело в том, что низкая просадка убивает такие батареи, они портятся. Естественно, не рекомендован и повышенный показатель напряжения. Он должен быть не больше 14.6 вольт (подробнее об этом в таблице, в конце статьи).

Куда поставить диод

Установка диода в цепь – это универсальное решение, дающее хороший результат. Однако следует помнить о некоторых важных моментах:

• Соблюдать полярность, подключая дополнительный диод. Если нарушить это правило, то зарядка на АКБ поступать не будет.
• Диод обязан быть подобран так, чтобы выдавать ток не менее 5 А.
• Желательно устанавливать диод вне генератора, так как он будет сильно греться.
• Более эффективными считаются кремниевые диоды. Они способны забирать напряжение в пределах 0.8-1.2. А вот германиевые диоды – не больше 0.7 вольт.

Про регуляторы

Конструктивно таблетки, контролирующие напряжение в генераторе, способны повышать ток до 13.6 вольт. Известно, что существует две схемы подключения регулятора: старая и новая.

Старая схема – это более надежный вариант, не слишком повышающий напряжение, но и не позволяющий ему опускаться до критичных значений. А вот новая – хотя она полностью скопирована со старой, имеет много недостатков.

Регулятор трехуровневый

Хронический недозаряд АКБ – это именно тот самый недостаток новой схемы. Проблематичным становится запуск двигателя в холодное время года. Владельцам приходится ставить предпусковые подогреватели или придумывать что-то еще.

Некачественные регуляторы заставляют АКБ поглощать энергию только летом, т.е, при плюсовой температуре. Зимой же, особенно если совершать короткие пробеги на авто, батарея не успевает прогреваться, хотя бы до 0, и периодически разряжается.

Опытные автомобилисты рекомендуют зимой проезжать не меньше 20-30 минут, чтобы восстановить АКБ.

Итак, как же решается проблема? Очевидно, что наилучший вариант – повысить напряжение в бортовой сети, а как это сделать? Необходимо заставить таблетку «поверить», что якобы в сети низкое напряжение. Тем самым, мы добьемся того, что ген будет выдавать недостающий вольтаж.

Низкое напряжение в бортовой сети автомобиля может быть вызвано наличием большого количества потребителей. Например, если используется мощная акустическая система с сабвуфером и усилителем, спады напряжения неизбежны.

Вместо диода использовать можно также специальные регуляторы, которые выдают три значения вольтажа, в зависимости от температуры воздуха: 13.2, 13.9 и 14.5 вольт. Получается три режима: летний, весна/осень и зима.

Рекомендуем к просмотру таблицу, где приведены данные о нормальном заряде АКБ и стандартной работе генератора.

Как повысить напряжение в автомобиле

20 декабря, Пятница, 2013 Двигаясь в ночное время со светом фар, вдруг вы начинаете понимать, что свет их не столь ярок, как прежде. Сразу в голову приходит мысль о неисправности генератора: двигатель запускается плохо (не хватает мощности стартера), аккумуляторная батарея не получает полной зарядки и плотность электролита упала ниже нормы – все, надо проверять генератор!

1. При помощи мультиметра или же автомобильного ампервольтомметра сделаем замер сопротивлений на контактах основной массы и переходных сопротивлений на соединительных колодках. Как это сделать?

• Заглушите двигатель.
• Отключите аккумуляторную батарею.
• Настройте мультиметр или ампервольтомметр на режим работы с маленькими сопротивлениями.
• Установите величину сопротивления не выше 0,3 Ом

2. Самым тщательным образом проверьте все контакты, очистите их от окислов, грязи. С помощью ключей протяните все гаечные и болтовые соединения. Проверьте щеточный узел генератора, при необходимости замените щетки.

3. Проверьте натяжение приводного ремня генератора, нажав на ремень в средней части с усилием 5 кг. Отклонение не должно превысить 12 – 15 мм.

4. Автомобильный ампервольтомметр надо настроить в режим работы на напряжение до 20 В. Подсоедините его к силовому выводу генератора. Запустите двигатель и выведите частоту оборотов до 2500 – 3000 об/мин. Проверьте напряжение на силовом выводе генератора, которое не должно превышать 14,2 В. Включим нагрузку на генератор – фары дальнего света, габариты, ПТФ, и смотрим на падение напряжения. Если оно находится ниже 13 В, то проделанная нами работа не дала нам возможность повысить напряжение в автомобиле.

Не торопитесь делать вывод, что ваш генератор не исправен. Повысить напряжение можно с помощью внедрения в диодную цепь регулятора напряжения дополнительный диод. Подойдет любой с напряжением «пробоя» не выше 20 В и током от 5 А. Подойдут диоды: 2Д219A; 2Д219Б; 2Д219В; 2Д219Г.

Если ваш генератор без нагрузки выдавал 14,2В то теперь оно будет 14,4 – 14,45 В. Если теперь вы включите все электрические потребители вашего автомобиля, то напряжение не упадет ниже 13,9 В. Этот способ повышения напряжения рекомендуется при езде в зимний период времени. Будьте внимательны, не пытайтесь сами вносить изменения в действующую цепь – доверьте это дело специалистам.

0 0 голоса

Рейтинг статьи

Два шага к высокому напряжению

Если необходимо генерировать высокое напряжение из низкого напряжения, можно использовать повышающий преобразователь. Он представляет собой одну из трех топологий элементарного импульсного регулятора и требует только двух переключателей, индуктора и входных и выходных конденсаторов. Помимо повышающего преобразователя, другими основными топологиями являются понижающий преобразователь и инвертирующий повышающий-понижающий преобразователь. На рисунке 1 показана схема повышающего преобразователя. Во время включения переключатель S1 замкнут, и энергия накапливается в катушке L.Ток индуктора линейно увеличивается с разницей между входным напряжением и потенциалом земли; то есть с входным напряжением. Во время выключения, когда S1 разомкнут, а S2 замкнут, энергия, накопленная в катушке индуктивности, подается на выход. Напряжение на катушке индуктивности в этот период времени соответствует выходному напряжению за вычетом входного напряжения.

Рис. 1. Повышающая топология для генерации высокого напряжения из низкого напряжения.

Для того, чтобы это взаимодействие работало, должно быть достаточно времени как для зарядки, так и для разрядки индуктора.С помощью контура управления это можно представить следующим образом: когда на выходе требуется больше энергии, больше энергии должно подаваться на выход от входа. Для этого в катушке индуктивности должно временно храниться больше энергии. Переключатель S1 также должен проводить более длительное время. Однако для фиксированной частоты переключения это приводит к меньшему времени, доступному для вывода энергии из катушки индуктивности во время выключения. Как следствие, выходное напряжение падает ниже установленного целевого значения. Это особенно ограничение для топологии повышения.Таким образом, существует предел того, насколько выходное напряжение может превышать допустимое входное напряжение. В типичных приложениях этот максимальный коэффициент усиления составляет от 3 до 7.

На рисунке 2 показана кривая, иллюстрирующая типичное соотношение между максимально возможным коэффициентом усиления и соответствующим рабочим циклом. Точная кривая меняется в зависимости от соотношения между сопротивлением нагрузки на выходе повышающего преобразователя и сопротивлением катушки индуктивности постоянному току. На схеме, показанной на рисунке 2, было выбрано сопротивление нагрузки 100 Ом.Для выходного напряжения 48 В это соответствует току нагрузки 480 мА. Когда последовательное сопротивление (DCR) катушки индуктивности соответствует 2 Ом, максимальный коэффициент усиления чуть более 3 возможен только. Для DCR, равного 1 Ом, может быть реализован коэффициент усиления немного выше 5. Для более высоких коэффициентов усиления следует выбирать катушки индуктивности с наименьшими возможными значениями последовательного сопротивления.

Рисунок 2. Максимально возможный коэффициент усиления определяется сопротивлением катушки индуктивности DCR (сопротивление постоянному току).

Если в приложении требуется более высокий коэффициент усиления, возможна также двухступенчатая концепция. Новый LTC7840 от Analog Devices содержит два контроллера повышения напряжения в одной микросхеме. Это упрощает реализацию концепции двухступенчатого наддува. На рисунке 3 показан пример с напряжением питания 12 В, которое повышается до выходного напряжения 240 В. Две ступени повышения делят увеличение напряжения, так что каждая ступень должна увеличивать напряжение только примерно в 4,5 раза.

Рисунок 3.Двухступенчатая концепция для создания очень высокого выходного напряжения из низкого входного напряжения.

Заключение

В этой статье представлена ​​двухступенчатая концепция, которая позволяет достичь гораздо более высоких коэффициентов усиления, чем достижимые с одной ступенью. Конечно, можно выбрать топологию на основе трансформатора для значительного увеличения входного напряжения. Например, очень популярен обратный преобразователь. Однако, если в гальванической развязке нет необходимости, концепция двухступенчатого повышения имеет несколько преимуществ по сравнению с обратноходовым преобразователем.Нет необходимости в большом и дорогом трансформаторе, так как частоты переключения не ограничиваются потерями в сердечнике трансформатора, а нагрузка на источник является непрерывной, а не импульсной. Таким образом, в процессе выбора для множества приложений следует учитывать концепцию двухступенчатого наддува.

Передача электроэнергии при высоком напряжении

От побережья к побережью электричество передается по высоковольтным линиям электропередачи, чтобы обеспечить электроэнергией наши дома.В некоторых частях сети в Соединенных Штатах электричество передается с напряжением до 500 000 вольт. Потребность в высоком напряжении передачи возникает, когда необходимо передать большое количество энергии на большие расстояния.

Почему высокое напряжение

Основная причина того, что мощность передается при высоком напряжении, заключается в повышении эффективности. Поскольку электричество передается на большие расстояния, в пути возникают потери энергии. Передача высокого напряжения сводит к минимуму потери мощности при перетекании электричества из одного места в другое.Как? Чем выше напряжение, тем меньше ток. Чем меньше ток, тем меньше потери сопротивления в проводниках. А когда потери сопротивления низки, потери энергии также низки. Инженеры-электрики учитывают такие факторы, как передаваемая мощность и расстояние, необходимое для передачи, при определении оптимального напряжения передачи.

Есть также экономическая выгода, связанная с передачей высокого напряжения. Более низкий ток, который сопровождает передачу высокого напряжения, снижает сопротивление в проводниках, поскольку электричество течет по кабелям.Это означает, что тонкие и легкие провода можно использовать для передачи на большие расстояния. В результате опоры передачи не нужно проектировать, чтобы выдерживать вес более тяжелых проводов, которые были бы связаны с большим током. Эти соображения делают передачу высокого напряжения на большие расстояния экономичным решением.

Рынок высокого напряжения

Быстро растущий рынок возобновляемых источников энергии сыграл особенно большую роль на рынке высокого напряжения в последние годы. По мере того, как появляется все больше возобновляемых источников локального производства электроэнергии, спрос на передачу высокого напряжения будет продолжать расти.

В Соединенных Штатах замена и модернизация существующей инфраструктуры передачи, а также добавление новых мощностей генерации и передачи являются ключевыми движущими силами для рынка высокого напряжения.

О Beta

Beta Engineering спроектировала и построила множество высоковольтных проектов по всей стране. Мы специализируемся на EPC-услугах для проектов распределительных устройств с элегазовой изоляцией (GIS), распределительных устройств и подстанций, FACTS и линий передачи высокого напряжения. Взгляните на избранные проекты из нашего портфолио, чтобы узнать больше о решениях EPC, которые может предоставить вам бета-версия.

(PDF) Улучшение напряжений на шинах и потерь в линиях в сети энергосистемы за счет размещения конденсатора и ДГ с помощью PSO

VOL. 13, NO. 24, ДЕКАБРЬ 2018 ISSN 1819-6608

ARPN Журнал инженерных и прикладных наук

© Азиатская исследовательская издательская сеть (ARPN), 2006-2018. Все права защищены.

www.arpnjournals.com

9573

за счет компенсации реактивной составляющей потока мощности

. На максимальное и минимальное напряжение шины

косвенно влияет размер конденсатора, который является одним из основных ограничений

при поиске оптимального размещения и размера конденсатора

, который учитывается как штрафной коэффициент

(PF).

3.3 Допущения для конденсатора

Следующие предположения учитываются при разработке целевой функции (PF)

.

Стандартный корпус (STD)

a) Общий размер конденсатора: 54000KVAR

b) Пределы для шунтирующих конденсаторов: 50

c) STD без Cap9 Bus 5 составляет 7349KW

d) STD с Cap9 Bus 4 = 9661 кВт и шина 7 =

9742 кВт

5% с инкрементной нагрузкой

а) Без шины Cap9 7 = 10000 кВт

б) С шиной Cap9 7 = 10000 кВт

в) С шиной Cap9 4 = 10000 кВт

25% с инкрементной нагрузкой

a) Без шины Cap9 7 = 10000 кВт

b) С шиной Cap9 4 = 10000 кВт

c) С шиной Cap9 7 = 10000 K

4.РАЗМЕЩЕНИЕ И РАЗМЕР OFDG В ЭЛЕКТРОСЕТИ

Выберите такие параметры, как размер роя

; количество итераций, коэффициент ускорения и скорость

, которые необходимо оптимизировать с помощью PSO. Здесь параметры

— это реальная (p) и реактивная мощность (Q), которые вводятся через распределенную генерацию (DG) через распределенную генерацию (DG) в распределенную сеть

, то есть размер распределенной генерации

(DG) по порядку для минимизации потерь мощности

и повышения напряжения.Оптимизация размещения и размера

ДГ в электрических сетях является одной из важных проблем

энергосистемы. Оптимизация размещения и размера

распределенной генерации может помочь снизить потери реальной и

реактивной мощности и улучшить профиль напряжения на шине

в системе. В этой статье метод

используется для оценки целевой функции для размещения конденсатора [2].

4.1 Целевая функция для распределения DG

Основная целевая функция распределения DG в

в этом документе может быть записана следующим образом:





  (7)

Где OF — целевая функция распределения DG

, которую необходимо минимизировать, 



потери мощности на шине i, и PF — это штрафной коэффициент для

ограничений задачи, который может быть получен из

нарушений следующих ограничений неравенства.



 



 

  

  

  

4.2 Допущения DG

Следующие допущения учитываются при разработке целевой функции (PF)

.

a) Максимальное количество DG: 3

b) Максимальный общий размер DG 100000 кВт: 10% от общей загрузки

.

c) Размер блока DG: 

5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Предлагаемый метод выполняется с помощью программы

MATLAB, которая выполняется на стандартном корпусе шины IEEE-14

с три дополнительных сценария нагрузок, которые составляют 5%,

,

, 15% и 25%, как показано в Таблице-1. Сеть

состоит из автобуса качения / провисания, генераторов на автобусах 3, 6, 8 и

14 линий передачи.Есть нагрузки в 11 узлах, из которых

являются узлами 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 11, 12, 13 и 14. В следующем подразделе

показаны результаты расчета потока мощности

для всех сценарии после и до размещения конденсатора

и ДГ.

5.1 Расчет потока мощности с использованием механизма OpenDSS

Все данные отправляются в расчет потока мощности

выполняется через текстовый файл (файл DSS) для генераторов,

нагрузок

, трансформаторов и линий.Все поля

выполняются в движке OpenDSS через интерфейс com

с лабораторией Mat для получения требуемых параметров сети питания

, таких как потери мощности, напряжение, ток и т. Д.

На рисунке 5 показано сравнение напряжений между OpenDSS

и стандартный случай, а также варианты роста нагрузки с 5%,

15% и 25% прироста нагрузки соответственно. Результаты

показывают, что минимальное напряжение в случае стандарта OpenDSS

равно 1.009p.u. А максимальное напряжение — 1.076.

На рисунке 5 показано значительное падение напряжения в случаях с ростом нагрузки

. Например, минимальное напряжение

упало на шине 14 в 0,935 о.е. С 25% приращением нагрузки

кейс. Следовательно, напряжение на шине

предлагается в этой статье, чтобы улучшить его, назначив конденсаторы и блоки DG

для поддержания профиля напряжения. На рисунке 6 показаны общие потери мощности

для всех сценариев.Это указывает на то, что к

увеличивая процент возрастающей нагрузки, общая мощность

потерь сети значительно увеличилась

, что является основной причиной падения напряжения на конечных

приемных шинах. Как обсуждалось ранее в этой статье,

оптимальным вводом конденсаторов и DG в определенные шины

, напряжения шин могут быть улучшены

Подстройка выходного напряжения источника питания

В технических описаниях источников питания постоянного тока могут быть спецификации, касающиеся возможности регулировки выходного напряжения.Это часто вызывает вопросы, связанные с тем, почему необходимо регулировать выходное напряжение, как внешняя цепь регулирует напряжение и почему ограничен диапазон регулировки напряжения? В этом блоге будут обсуждаться некоторые основы конструкции блока питания и их связь с операцией регулировки выходного напряжения и техническими характеристиками.

Что такое обрезка и как она используется?

Подрезка выходного напряжения источника питания означает просто небольшую регулировку напряжения. По соглашению, термин «подстройка» используется для приложений, в которых источник питания имеет заданное номинальное выходное напряжение, и пользователь может изменить выходное напряжение примерно на десять процентов или меньше.Чаще всего пользователи могут регулировать выходное напряжение источника питания, добавляя внешние компоненты, регулируя потенциометр, установленный на печатной плате, или подавая аналоговый или цифровой сигнал.

Источники питания с возможностью регулировки выходного напряжения обычно используются по двум причинам:

1. Performance — Приложения, в которых небольшое изменение выходного напряжения может повысить производительность продукта
2. Нестандартные напряжения — Требуется нестандартное выходное напряжение, и изменение выходного напряжения стандартного источника питания является наиболее эффективным средством для получения требуемого выходного напряжения

Одним из примеров повышения производительности за счет подстройки является падение напряжения вдоль силовых проводов в приложении.В этом случае выходное напряжение на клеммах источника питания может быть увеличено, чтобы компенсировать падение напряжения вдоль проводников. Применение подстройки выходного напряжения в этом приложении позволит напряжению на нагрузке быть на желаемом уровне, даже если в проводниках подачи энергии произошло падение напряжения.

Рисунок 1: Выходное напряжение источника питания настроено таким образом, что напряжение источника питания
= требуемое напряжение нагрузки + падение напряжения полного сопротивления проводника

Некоторые источники питания доступны с выходным напряжением, указанным как диапазон, а не номинальное значение, и выходное напряжение может быть изменено. регулируется в соотношении 1: 100.Эти типы источников питания часто обозначаются как регулируемые, регулируемые или лабораторные источники питания. Метод управления выходным напряжением в этих источниках питания обычно представляет собой аналоговый или цифровой сигнал, ручку или клавиатуру, установленную на панели. Этот класс источников питания часто используется, когда пользователь желает иметь один источник питания, который можно использовать во многих различных приложениях, и они не являются предметом внимания этого сообщения в блоге.

Способы обрезки

В регулируемом источнике питания масштабированное значение выходного напряжения приводится в соответствие с опорным напряжением с помощью контура обратной связи.Выходное напряжение источника питания может быть изменено путем изменения коэффициента масштабирования напряжения обратной связи, подачи сигнала подстройки в узел обратной связи или изменения опорного напряжения. Наиболее распространенные методы подстройки выходного напряжения источников питания — это подача тока (источник напряжения с высоким выходным сопротивлением) в узел обратной связи или изменение значения элемента импеданса в цепи обратной связи. Ниже приведены методы регулировки выходного напряжения в источниках питания.

Прикладное внешнее сопротивление

Группа разработчиков источника питания предоставляет контакт для внутреннего узла обратной связи. Источник напряжения с высоким выходным импедансом может быть сконструирован пользователем, если между выходным напряжением источника питания и землей будет размещена сеть резисторов с высоким импедансом. Затем узел этой сети внешних резисторов подключается к выводу узла внутренней обратной связи и, таким образом, вводит соответствующий ток для подстройки выходного напряжения источника питания.

Потенциометр

Команда разработчиков источников питания размещает потенциометр, установленный на печатной плате, в цепи обратной связи.«Горшок» предоставляется пользователю для регулировки выходного напряжения источника питания.

Прикладное внешнее напряжение

Группа разработчиков источника питания предоставляет контакт, подключенный к внутренней схеме формирования сигнала, которая управляет внутренним узлом обратной связи. Пользователь прикладывает напряжение подстройки к внешнему выводу, и схема преобразования сигнала вводит требуемый ток в узел обратной связи для подстройки выходного напряжения.

Цифровой интерфейс

Группа разработчиков источников питания предоставляет пользователю цифровой интерфейс для регулировки выходного напряжения.Внутренний ЦАП и преобразователь сигнала преобразуют код цифровой подстройки в соответствующее аналоговое напряжение или ток для подстройки выходного напряжения.

Рисунок 2: Блок-схема топологии источника питания

Ограничения обрезки

Существует множество возможных причин, по которым диапазон подстройки выходного напряжения может быть ограничен. Некоторые общие причины для ограничения диапазона подстройки включают ограничения выходной мощности, стабильность контура обратной связи и ограничения рабочего цикла. Регулировка выходного напряжения также может повлиять на ограничение тока на выходе блока питания, в зависимости от топологии конструкции блока питания.Изменения выходного напряжения и выходного тока могут повлиять на требуемые характеристики входного конденсатора большой емкости, переключателя первичной стороны, изолирующих магнитов, вторичных выпрямительных полупроводников и компонентов выходного фильтра. Стоимость, размер и сложность этих компонентов в конструкции источника питания могут быть увеличены, если диапазон подстройки выходного сигнала будет больше.

Рисунок 3: Элементы преобразователя, на которые может повлиять изменение выходного напряжения или тока.

Как упоминалось ранее, источники питания имеют внутренний контур обратной связи.Изменение выходного напряжения источника питания может повлиять на стабильность контура источника питания. Нестабильный контур источника питания может колебаться или фиксироваться, а чрезмерно стабильный контур может иметь медленное время отклика и, таким образом, обеспечивать плохое регулирование выходного напряжения при наличии переходных процессов нагрузки. Почти во всех современных конструкциях источников питания используется топология переключения для снижения стоимости и размера, а также повышения производительности. Во многих архитектурах импульсных источников питания изменение выходного напряжения влияет на рабочий цикл формы сигнала переключения.Как минимальные, так и максимальные пределы рабочего цикла формы сигнала переключения могут быть обнаружены, если выходное напряжение настроено слишком сильно.

Заключение

Выходное напряжение источника питания можно регулировать, чтобы обеспечить преимущества во многих приложениях. В большинстве случаев правильная подстройка выходного напряжения источника питания не является проблемой. Однако, если есть сомнения или вопросы, команда технической поддержки CUI готова помочь нашим клиентам.

Категории:
Основы
, Выбор продукта

Вам также может понравиться

У вас есть комментарии к этому сообщению или темам, которые вы хотели бы, чтобы мы освещали в будущем?

Отправьте нам письмо по адресу powerblog @ cui.ком

Коллапс напряжения в сложных электрических сетях

Моделирование энергосети

Мы рассматриваем высоковольтную электросеть с n ≥1 узлов нагрузки и м ≥1 узлов генератора, и в этой статье мы сосредоточимся на развязанной реактивной мощности уравнения потока

, где Q _i (соотв. V _i ) — это требуемая реактивная мощность (соотв.величина напряжения) при нагрузке i ∈ {1,…, n }. Величины напряжения В _j на узлах генераторов j ∈ { n + 1,…, n + m } регулируются внутренними контроллерами до постоянных значений, а сумма в уравнении (1 ) поэтому содержит как квадратичные, так и линейные члены в неизвестных напряжениях нагрузки В _L = ( В ₁ ,…, В _n ). Симметричные коэффициенты B _ij = B _ji количественно определяют эффективную прочность соединения между узлами i и j .Эти коэффициенты связи имеют вид B _ij = b _ij cos ( θ _i — θ _{j ij} ≥0 количественно определяет силу узлов, соединяющих линии передачи i и j , и θ _i — θ _j — разница между углами векторов напряжения на двух узлах.Эти фазовые углы могут быть оценены заранее с использованием модели ³⁸ разъединенного потока активной мощности или получены из выходных данных численного решателя потока мощности. Диагональные элементы определены следующим образом: B _ii = −∑ _{j ≠ i} b _ij + b _{3 ii}

ii учитывает индуктивные или емкостные шунты (соединения с землей).Таким образом, шаблон разреженности матрицы B _ij кодирует как структуру физической сети, так и степень связи между узлами после учета передач активной мощности. Уравнение (1) возникает из рассмотрения баланса реактивной мощности в каждом узле в сети при игнорировании эффектов второго порядка, учитывающих связь с потоками активной мощности и фазовой динамикой; дополнительную информацию о моделировании можно найти в (Дополнительное примечание 3).

Новая механическая аналогия для потока мощности (1) показана на рис. 1b. Равновесная конфигурация пружинной сети соответствует желаемому высоковольтному решению (1) и может быть интерпретирована как локальный минимум (рис. 1c) функции энергии ³¹

Рисунок 1: Механическая и энергетическая интерпретация мощность потока.

( a ) Пример электросети с двумя генераторами (зеленый), обеспечивающими питание трех нагрузок (красный). Требования к мощности ( Q ₁ , Q ₂ , Q ₃ ) размещаются на узлах нагрузки; ( b ) механическая аналогия: линейная пружинная сеть, помещенная в потенциальное поле.Напряжения генератора (зеленый) зафиксированы на постоянных значениях, а напряжения нагрузки (красный) — это массы, «свисающие» с генераторов, их равновесные значения определяются их весами (потребляемая мощность Q _L = ( Q ₁ , Q ₂ , Q ₃ )), высоты фиксированных напряжений генератора ( В ₄ , В ₅ ) и жесткость пружинной сети (матрица сопротивлений B ).Коллапс напряжения может произойти, когда одна из масс пересекает соответствующую граничную кривую коллапса; ( c ) Контурный график энергетической функции, когда Q ₃ = 0 и узел 3 удален с помощью редукции Крона ¹³ . Поскольку E ( V _L ) содержит логарифмы, он стремится к -∞ при приближении к любой оси. В нормализованной системе единиц стабильное высоковольтное равновесие находится в локальном минимуме (0,94, 0,94), в то время как нестабильное низковольтное равновесие находится в седле (0.68, 0,30). Коллапс напряжения происходит, когда эти равновесия сливаются и траектория системы расходится.

где (дополнительное примечание 4). Обратите внимание, что потребляемая мощность Q _i генерирует логарифмический потенциал, приводящий к множественным состояниям равновесия (рис. 1c). Стандартная практика заключается в том, что для стабильной и экономичной работы сети с минимальными потерями при передаче узловые напряжения должны оставаться близкими к значениям разомкнутой цепи, полученным для ненагруженной (и, следовательно, ненагруженной) сети ⁸ .Интуитивно понятно, что стабильное установившееся состояние характеризуется

, где — напряжение холостого хода в узле i -го, а δ > 0 — безразмерная переменная, количественно определяющая допустимый процентный предел отклонений. Интуиция из рис. 1 подсказывает, что жесткая, слегка нагруженная сеть будет иметь высокий и однородный профиль напряжения с небольшим отклонением δ , в то время как слабая, сильно нагруженная сеть приведет к коллапсу напряжения. Следующий раздел «Аналитические результаты» сделает эту интуицию точной и математически точной.

Аналитические результаты

Мы предлагаем, чтобы для оценки стабильности напряжения и коллапса, следует рассматривать не основную электрическую сеть, закодированную в матрице чувствительности B , а уменьшенную и повторно взвешенную вспомогательную сеть. Эта вспомогательная сеть имеет ту же топологию, что и физическая сеть, но с новыми краевыми весами, которые кодируют как уровни напряжения генератора, так и топологию и силу соединений между нагрузкой и генераторами. После возможного переупорядочения сетевых узлов так, чтобы нагрузки и генераторы были помечены, соответственно, {1,…, n } и { n + 1,…, n + m }, мы можем разделить ( n + m ) × ( n + m ) матрица связи B с элементами B _ij на четыре блочные матрицы как

Подматрица n × n B _LL теперь описывает взаимосвязи между нагрузками, а матрица n × м B _LG определяет взаимосвязи между нагрузками и генераторами.Это разделение предлагает естественное отображение генераторов в нагрузки через матрицу, которую мы можем использовать для определения напряжений нагрузки холостого хода как

, где В _G = ( В _{n +1} ,… , В _{n + m} ) — вектор напряжений фиксированного генератора. Для количественной оценки жесткости пружинной сети на рис. 1b мы объединяем номинальные напряжения в уравнении (5) с подматрицей B _LL в уравнении (4), чтобы получить симметричную матрицу жесткости

, где — матрица с по главной диагонали.Другими словами, Q _крит имеет единицы мощности, а его ij -я запись задается как. Выбранные топологические характеристики, веса краев, напряжения генератора и относительное расположение генераторов и нагрузок — все это кратко закодировано в матрице жесткости Q _crit .

Точно так же, как матрица жесткости стандартной пружинной сети связывает смещения с усилиями пружины, матрица Q _crit может рассматриваться как связывающая безразмерные отклонения напряжения с потребляемой реактивной мощностью Q _L = ( Q ₁ ,…, Q _n ).Действительно, эта нормализация к безразмерным переменным является ключом к нашему теоретическому анализу. Чтобы получить небольшие нормированные отклонения формы (3), тогда кажется разумным, чтобы безразмерное произведение матрицы на вектор было в некотором смысле малым. Наш основной результат, приведенный ниже, показывает, что эту интуицию, основанную на цепях с линейными пружинами, можно сделать точной, что приведет к гарантиям отклонений напряжения для нелинейной сети (1). Вывод и формальное доказательство можно найти в разделе «Методы» и в дополнительном примечании 5 соответственно.

Теорема 1 : Уравнения потока мощности (1) имеют уникальное, стабильное высоковольтное решение ( В, ₁ ,…, В _n ), если

где — наибольшее величина входов вектора. Более того, каждый компонент V _i уникального высоковольтного решения удовлетворяет границе, где.

Произведение матрица-вектор отражает взаимодействие между структурой вспомогательной сети и местоположениями нагрузок, при этом норма бесконечности определяет максимально нагруженный узел.Скаляр δ _— затем ограничивает наибольшее отклонение напряжения в сети. Отсутствие реактивной нагрузки соответствует нулевому напряжению Δ = 0 и δ _— = 0; напряжения соответствуют их значениям разомкнутой цепи. И наоборот, когда Δ = 1, гарантированный запас устойчивости сети исчерпан. Иными словами, Δ <1 гарантирует существование устойчивого равновесия, в то время как Δ≥1 является необходимым условием для коллапса напряжения, когда по крайней мере один узел сети стал чрезмерно напряженным.Таким образом, условие стабильности (7) можно интерпретировать как двойное по отношению к предыдущей литературе, показывающее, что падению напряжения всегда предшествует чрезмерное напряжение по крайней мере одного края сети ^34,35 . Более того, граница Δ <1 является «наиболее жесткой» из возможных общих границ, поскольку могут быть построены случаи, когда коллапс напряжения происходит при Δ = 1 (дополнительное примечание 5). Обратите внимание, что уравнение (7) отражает желаемую интуицию аналогии с пружинной сетью на рис. 1b; матрица жесткости сети Q _крит должна быть большой по сравнению с реактивной нагрузкой Q _L ; см. (дополнительное примечание 5) для сложных сетей, энергосистем и теоретико-схемотехнических интерпретаций условия устойчивости.В терминах рис. 1c нижняя граница расстояния в пространстве-напряжении между устойчивым и нестабильным равновесиями в энергетическом ландшафте энергосистемы. Таким образом, условие устойчивости (7) кратко и элегантно отражает физическую интуицию, развитую на рис. 1 и в предыдущем разделе, и гарантирует существование единственного равновесия для нелинейного сетевого уравнения (1).

Для фиксированных требований к реактивности Q _L , тест на стабильность (7) показывает, что наибольший запас устойчивости достигается при малых значениях.Поскольку параметры сетки встроены в матрицу жесткости Q _крит , определенную в уравнении (6), тест устойчивости (7) дает представление о том, как параметры сети влияют на ее запас устойчивости. Строгие утверждения можно найти в дополнительном примечании 6, а здесь мы представляем ключевые идеи. Например, исследуя определения (5) и (6), можно заметить, что повышение уровней напряжения генератора В _G ослабит (по величине) элементы и, следовательно, увеличит запас устойчивости.В терминах рис. 1b это соответствует «поднятию потолка», что увеличивает расстояние до границы устойчивости. Поскольку веса связи B _ij входят в матрицу жесткости (6) как напрямую, так и через напряжения холостого хода, их влияние на запас устойчивости незначительно, и могут быть построены контрпримеры, где увеличивают связь между генераторами. и нагрузки уменьшают запас устойчивости (дополнительное примечание 6). Тем не менее, можно неукоснительно показать, что в нормальных условиях сети усиление граничных весов B _ij между нагрузками и генераторами и увеличение шунтирующих емкостей b _ii при нагрузках выгодно для запаса устойчивости.Первый соответствует усилению пружин (4, 2) и (5, 3) на фиг. 1b, а второй можно рассматривать как дополнительную направленную вверх силу, непосредственно приложенную к узлам {1, 2, 3}. Таким образом, условие стабильности (7) может быть использовано для получения нового качественного понимания того, как структура и параметры сети влияют на запас устойчивости.

Наконец, в отличие от стандартных исследований коллапса напряжения, обратите внимание, что мы не делали никаких предположений о направлении потребляемой реактивной мощности Q _L , которые линейно появляются в уравнении (7).Следовательно, условие (7) одновременно учитывает все направления в пространстве потребности в реактивной мощности. Эта общность может привести к тому, что тест (7) будет консервативным для определенного направления в пространстве требований к мощности. С другой стороны, эта общность позволяет оценить стабильность сети для всего набора возможных требований к мощности с помощью единственной оценки условия (7).

Обратная матрица жесткости — это матрица чувствительности, связывающая процентные изменения напряжения с изменениями реактивных требований Q _L , как видно из линеаризованной зависимости.Сравнение матрицы жесткости Q _crit и ее инверсии показано на рис. 2. Матрица жесткости Q _crit сама по себе очень разреженная, отражая физическую топологию сетки. Эта разреженность позволяет быстро проверить неравенство (7) путем решения разреженной линейной системы Q _крит x = Q _L ; вектор x служит линейной аппроксимацией (и верхней границей) точных отклонений напряжения.Напротив, обратная матрица представляет собой плотную матрицу со значительными недиагональными элементами, что указывает на важность не только локальных, но и многоскачковых взаимодействий. Хотя здесь мы опускаем подробности, условие стабильности (7) может быть расширено, чтобы дополнительно гарантировать соблюдение жестких предопределенных ограничений как для величин напряжения, так и для ввода реактивной мощности генераторов (дополнительное примечание 5 и дополнительное примечание 6, соответственно).

Рисунок 2: Шаблоны разреженности сетевых матриц для тестового примера с 57 узлами.

( a ) матрица жесткости Q _crit , представляющая вспомогательную сеть. ( b ) Матрица обратной жесткости. Сеть из 57 узлов содержит 50 нагрузок и 7 генераторов. Узлы сортируются и группируются по компонентам связности подграфа, индуцированного Q _крит , с компонентами связности, упорядоченными от наибольшего к наименьшему; узлы {1,…, 48} являются частью одного большого связного компонента, а узлы {49, 50} каждый составляют свой собственный компонент.Цветовая шкала представляет собой нормализованные значения элементов матрицы, причем темно-синий — ноль, а красный — единица. Диагональные элементы Q _крит отображаются в абсолютном значении для наглядности.

Численная оценка условия стабильности напряжения

В этом разделе мы предлагаем три численных исследования для оценки точности условия стабильности (7) в крупномасштабных электрических сетях и определения его прогностических ограничений. Наше первое исследование сосредоточено на точности теоретических оценок в типичных сетях, работающих в нормальном режиме вдали от коллапса напряжения.Мы рассматриваем 11 широко распространенных тестовых примеров ³⁹ , начиная от небольшой 9 узловой сети и заканчивая представлением польской сети с почти 2400 узлами. Чтобы создать разнообразный набор типовых сетей, мы создаем 1000 реализаций каждой сети с отклонением до 30% от прогнозируемых условий в генерации и отклонением до 50% в потреблении активной и реактивной мощности, исходя из нормального распределения, основанного на базовых условиях. ; подробнее см. (Дополнительные методы). Для каждой реализации мы решаем более реалистичную связку активного / реактивного сигнала без потерь a.c. численно уравнения потока мощности, и мы сравниваем наибольшее узловое отклонение напряжения от численно определенного профиля напряжения с аналитической границей из нашего основного результата (7) на основе упрощенной модели (1) с численно определенными фазовыми углами θ _i — θ _j замещенный.

Наши результаты представлены в таблице 1. Теоретическое предсказание теста стабильности (7) состоит в том, что δ _точное ≤ δ _— ; первый столбец указывает, что это неравенство справедливо для всех реализаций, для которых численный решатель сходился.Все реализации, для которых численный решатель не сходился, были отброшены; это произошло менее чем в 1% всех случаев. Во втором и третьем столбцах перечислены средние значения этих двух величин по всем реализациям. Как видно, отклонения напряжения находятся в диапазоне примерно от 1% до 6% от условий холостого хода. Последний столбец показывает среднее значение ошибки предсказания ( δ _— — δ _точное ) / δ _точное по всем реализациям.Для всех сетей от 9 до 2383 узлов (кроме сетей с 57 и 300 узлами) ошибка прогнозирования составляет менее 1%, что указывает на то, что точность прогнозирования не зависит напрямую от размера системы. Возможно, что удивительно, учитывая простоту условия (7), наименее точный прогноз завышает отклонения напряжения всего на 3,8%. Мы пришли к выводу, что для нормально нагруженных крупномасштабных сетей границы, предсказанные условием устойчивости (7), сохраняются и являются точными даже при проверке на более сложных моделях связанных потоков мощности.

Таблица 1 Условие стабильности напряжения применимо к 11 испытательным сетям.

Наше второе исследование анализирует предсказания (7) в сети с высокой нагрузкой, опять же для более реалистичной модели потока активной / реактивной мощности без потерь. Поскольку наше внимание сосредоточено на изучении явления бифуркации для сетевых уравнений, мы отбрасываем ограничения генератора в этом исследовании и предполагаем, что внутренние органы управления генератора поддерживают постоянное напряжение генератора на стороне сети; см. дополнительное примечание 7 для теоретических расширений, которые включают ограничения генератора.Как мы отмечали ранее, Δ≥1 является необходимым условием для коллапса напряжения, и теперь мы проверим разрыв между этим необходимым условием и истинной точкой коллапса. Мы рассматриваем сокращенное представление энергосистемы Новой Англии с 39 узлами, показанное на рис. 5a. Начиная с нормальных условий нагрузки базового случая, требования и выработка активной и реактивной мощности непрерывно увеличиваются вдоль выбранного луча в пространстве параметров, при этом размер увеличения параметризуется скаляром λ , пока не произойдет коллапс напряжения на значении λ = λ _{схлопывание} .Для каждого λ ∈ [0, λ _{коллапс} ] мы численно определяем равновесие системы и пересчитываем Δ из уравнения (7), используя численно определенные фазовые углы θ _i — θ _Дж .

Рисунок 5: Результаты корректирующих действий для сокращенной 39-узловой сети Новой Англии.

( a ) Изображение уменьшенной сетки Новой Англии. Узлы нагрузки {1,…, 30} обозначены красными кружками, а генераторы {31,…, 39} — зелеными квадратами.Шунтирующие конденсаторы присутствуют во всех узлах нагрузки, но явно показаны в узлах 7, 8 и 9. ( b ) Результаты исследования корректирующих действий. Профиль напряжения В _i (черный) и масштабированные напряжения (красный) до (сплошной) и после (пунктирный) корректирующих действий. Все напряжения были масштабированы по базовому напряжению сети В _{базовое} = 345 кВ. Горизонтальные пунктирные линии представляют собой рабочие пределы для В _и , составляющие ± 5% от базового напряжения.Для наглядности нанесены только узлы {1,…, 20}. Карта предоставлена ​​freevectormaps.com.

Вышеупомянутая процедура тестирования, очевидно, зависит от выбора направления увеличения пространства требований к мощности и генерации. Мы выбираем два направления и изучаем их отдельно, чтобы проиллюстрировать сильные и слабые стороны нашего аналитического подхода, основанного на упрощенной модели потока мощности. В качестве первого выбора мы выбираем направление, в котором средний коэффициент мощности в сети снижается на 20% до значения 0,7. (Коэффициент мощности нагрузки i определяется как, где P _i — активная мощность, потребляемая нагрузкой.Если P _i = Q _i , то коэффициент мощности равен 0,707.) Это соответствует случаю, когда нагрузки потребляют примерно равное количество активной и реактивной мощности, что на практике необычно велико. потребляемая реактивная мощность. Поэтому мы ожидаем, что нестабильность, связанная с потоком реактивной мощности, должна преобладать над любыми немоделированными эффектами активной мощности, а упрощенная модель (1) должна служить хорошим заместителем для связанных уравнений потока активной / реактивной мощности.В зависимости от λ на рис. 3 показан график величины напряжения в узле 4 (сплошной черный), запас нагрузки Δ (пунктирный синий) и граница (пунктирно-красный), определяемая уравнением (7). Узел 4 был определен с помощью уравнения (7) как наиболее нагруженный узел в сети и, следовательно, узел, для которого наша теоретическая оценка будет лучше всего проверена. Во-первых, обратите внимание, что измеренная численно кривая напряжения ограничена снизу кривой теоретической границы, как и ожидалось. Запас нагрузки Δ увеличивается примерно линейно с λ , причем Δ = 1 происходит при λ / λ _{схлопывание} = 0.98. Наши предыдущие выводы относительно необходимости Δ> 1 для коллапса напряжения, следовательно, сохраняются в этом сильно нагруженном случае для более сложной модели связанных потоков активной / реактивной мощности, и разрыв между необходимым условием Δ> 1 и истинной точкой коллапса это удивительно маленькие 2%.

Рисунок 3: Нагрузочные испытания состояния стабильности напряжения при нагрузке с низким коэффициентом мощности.

Горизонтальная ось напряжения масштабируется как В _база = 345 кВ. Сплошная черная кривая представляет собой численно вычисленную величину напряжения в четвертом узле, а пунктирная красная кривая явно задается формулой, где δ _— определяется, как показано ниже (7).Запас устойчивости Δ показан синим пунктиром. Когда Δ> 1, δ _— становится неопределенным, и соответствующая граница больше не отображается.

В качестве второго направления нагрузки для тестирования мы поддерживаем направление базового случая, для которого средний коэффициент мощности нагрузок составляет приблизительно 0,88. В этом режиме передача реактивной мощности будет менее заметной, и мы ожидаем, что немоделированная связь между потоками активной и реактивной мощности вызовет коллапс напряжения на уровне нагрузки ниже, чем ожидалось из упрощенной модели (1).Опять же, как функция λ , на рис. 4 показаны требуемые кривые. В то время как кривая продолжает нижнюю границу кривой напряжения узла В ₄ , мы находим в этом случае, что Δ = 0,75, когда происходит коллапс напряжения для связанных уравнений при λ / λ _{коллапс} = 1. Как и ожидалось, в этом режиме немоделированные эффекты связанных потоков мощности становятся критическими, и упрощенная модель с развязкой (1), на которой основан наш анализ, становится недействительной.Иными словами, когда потребность в реактивной мощности в сети низкая, наш аналитический прогноз точки падения напряжения, основанный на упрощенной модели (1), является чрезмерно оптимистичным. Мы прокомментируем дальнейшие расширения нашего анализа для случая сопряженной связи в разделе «Обсуждение» и в дополнительном примечании 5.

Рисунок 4: Нагрузочные испытания условия стабильности напряжения для нагрузки с высоким коэффициентом мощности.

Горизонтальная ось напряжения масштабируется как В _база = 345 кВ.Сплошная черная кривая представляет собой численно вычисленную величину напряжения в четвертом узле, а пунктирная красная кривая явно задается формулой, где δ _— определяется, как показано ниже (7). Запас устойчивости Δ показан синим пунктиром.

Наше заключительное исследование иллюстрирует использование нашего условия устойчивости (7) для определения корректирующих действий с целью увеличения запаса устойчивости сети. Сеть Новой Англии на рис. 5а испытывает пиковые нагрузки, и на всех подстанциях (красные узлы) были включены шунтирующие конденсаторы для поддержки значений напряжения, сохраняя профиль напряжения (сплошной черный на рис.5b) в рабочих пределах (пунктирно-серый). Узел 8 находится под особенно большой нагрузкой с низким коэффициентом мощности 0,82, и дополнительные шунтирующие конденсаторы в узлах с 7 по 9 были использованы для поддержания напряжений в этой области. Несмотря на то, что все напряжения поддерживаются в рабочих пределах, мы вычисляем, используя условие (7), что Δ = 0,64, что указывает на то, что сеть действительно находится под значительным напряжением. Это напряжение также очевидно при численном решении уравнений потока мощности, связанных с потерями, с построением отношения узлового напряжения к напряжению холостого хода (сплошной красный цвет на рис.5b), поскольку эти отношения учитывают эффекты компенсации шунта; узел 8 испытывает наибольшую нагрузку. Рассмотрим возможность наличия управляющего оборудования в узле i -й сети, способного подавать дополнительное количество реактивной мощности q _i в сеть. Наша цель — выбрать q = ( q ₁ ,…, q _n ) для оптимального увеличения запаса устойчивости сети.Такой контроль может быть реализован активно с помощью силовых электронных устройств или пассивно путем сокращения местного энергопотребления; в любом случае также желательно минимизировать общее управляющее воздействие.

Благодаря этой дополнительной возможности управления показатель стабильности (7) изменяется на. Сразу видно, что элементы предоставляют информацию о том, где контрольные действия будут наиболее эффективными. Например, предположим, что контрольное оборудование присутствует только на седьмом и девятом узлах, но не на восьмом (рис.5а). В этом примере обнаруживается, что указание на то, что управляющее воздействие в седьмом узле будет почти в два раза эффективнее в снижении напряжения в восьмом узле, чем такое же управляющее действие, если бы оно было применено в девятом узле. С чисто топологической точки зрения это расхождение в чувствительности управления удивительно, поскольку оба узла являются соседями узла восемь. Матрица жесткости Q _crit включает не только топологию, но и прочность соединений между узлами, расположение шунтирующих конденсаторов и относительную близость генерации (зеленые узлы).Увеличение q ₇ и q ₉ в этом соотношении обеспечивает желаемое управляющее воздействие, позволяя отключать батареи конденсаторов, и мы находим, что Δ = 0,52 после управления. Таким образом, простой эвристический контроль снизил нагрузку на сеть на (0,64–0,52) / (0,52) ± 23%, в то время как профиль напряжения сети (пунктирный черный) практически не изменился.

Таким образом, условие стабильности (7) можно просто и интуитивно использовать для выбора политик управления, которые увеличивают запас устойчивости сети с минимальными усилиями по управлению; дополнительные сведения о направлениях управления на основе собственных векторов ⁴⁰ и о настройке моделирования доступны в дополнительном примечании 5 и дополнительных методах, соответственно.

% PDF-1.5
%
1 0 объект
>
/ Метаданные 2 0 R
/ PageLayout / OneColumn
/ Страницы 3 0 R
/ StructTreeRoot 4 0 R
/ Тип / Каталог
>>
эндобдж
5 0 obj
>
эндобдж
2 0 obj
>
транслировать
2015-11-03T16: 04: 33 + 01: 002014-08-02T21: 33: 39 + 05: 002015-11-03T16: 04: 33 + 01: 00Acrobat PDFMaker 10.0 для Worduuid: 68bdc117-e735-457e-991c- 8b7ba50330e6uuid: 358afe69-4a8c-4dca-82db-51139f533a84

application / pdf

Библиотека Adobe PDF 10.0D: 20140802163320

конечный поток
эндобдж
3 0 obj
>
эндобдж
4 0 obj
>
эндобдж
6 0 obj
>
эндобдж
7 0 объект
>
эндобдж
8 0 объект
>
эндобдж
9 0 объект
>
эндобдж
10 0 obj
>
эндобдж
11 0 объект
>
/ Шрифт>
/ XObject>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 0
/ Тип / Страница
/ Аннотации [476 0 R]
>>
эндобдж
12 0 объект
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 1
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
13 0 объект
>
/ ExtGState>
/ Шрифт>
/ XObject>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 2
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
14 0 объект
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 3
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
15 0 объект
>
/ ExtGState>
/ Шрифт>
/ XObject>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 4
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
16 0 объект
>
/ ExtGState>
/ Шрифт>
/ XObject>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 5
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
17 0 объект
>
/ ExtGState>
/ Шрифт>
/ XObject>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 6
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
18 0 объект
>
/ ExtGState>
/ Шрифт>
/ XObject>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 7
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
19 0 объект
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 8
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
20 0 объект
>
/ ExtGState>
/ Шрифт>
/ XObject>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 9
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
21 0 объект
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 10
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
22 0 объект
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 11
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
23 0 объект
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 12
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
24 0 объект
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 13
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
25 0 объект
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть 0
/ StructParents 14
/ Тип / Страница
>>
эндобдж
26 0 объект
>
эндобдж
27 0 объект
>
эндобдж
28 0 объект
>
эндобдж
29 0 объект
>
эндобдж
30 0 объект
>
эндобдж
31 0 объект
>
эндобдж
32 0 объект
>
эндобдж
33 0 объект

/ К 41
/ П 8 0 Р
/ Стр. 15 0 R
/ S / Рисунок
>>
эндобдж
34 0 объект

/ К 42
/ П 8 0 Р
/ Стр. 15 0 R
/ S / Рисунок
>>
эндобдж
35 0 объект
>
эндобдж
36 0 объект
>
эндобдж
37 0 объект
>
эндобдж
38 0 объект

/ К 7
/ П 8 0 Р
/ Стр. 17 0 R
/ S / Рисунок
>>
эндобдж
39 0 объект
>
эндобдж
40 0 объект

/ К 6
/ П 8 0 R
/ Стр. 20 0 R
/ S / Рисунок
>>
эндобдж
41 0 объект
>
эндобдж
42 0 объект
>
эндобдж
43 0 объект
>
эндобдж
44 0 объект
>
эндобдж
45 0 объект
>
эндобдж
46 0 объект
>
эндобдж
47 0 объект
>
эндобдж
48 0 объект
>
эндобдж
49 0 объект
>
эндобдж
50 0 объект
>
эндобдж
51 0 объект
>
эндобдж
52 0 объект
>
эндобдж
53 0 объект
>
эндобдж
54 0 объект
>
эндобдж
55 0 объект
>
эндобдж
56 0 объект
>
эндобдж
57 0 объект
>
эндобдж
58 0 объект
>
эндобдж
59 0 объект
>
эндобдж
60 0 объект
>
эндобдж
61 0 объект
>
эндобдж
62 0 объект
>
эндобдж
63 0 объект
>
эндобдж
64 0 объект
>
эндобдж
65 0 объект
>
эндобдж
66 0 объект
>
эндобдж
67 0 объект
>
эндобдж
68 0 объект
>
эндобдж
69 0 объект
>
эндобдж
70 0 объект
>
эндобдж
71 0 объект
>
эндобдж
72 0 объект
>
эндобдж
73 0 объект
>
эндобдж
74 0 объект
>
эндобдж
75 0 объект
>
эндобдж
76 0 объект
>
эндобдж
77 0 объект
>
эндобдж
78 0 объект
>
эндобдж
79 0 объект
>
эндобдж
80 0 объект
>
эндобдж
81 0 объект
>
эндобдж
82 0 объект
>
эндобдж
83 0 объект
>
эндобдж
84 0 объект
>
эндобдж
85 0 объект
>
эндобдж
86 0 объект
>
эндобдж
87 0 объект
>
эндобдж
88 0 объект
>
эндобдж
89 0 объект
>
эндобдж
90 0 объект
>
эндобдж
91 0 объект
>
эндобдж
92 0 объект
>
эндобдж
93 0 объект
>
эндобдж
94 0 объект
>
эндобдж
95 0 объект
>
эндобдж
96 0 объект
>
эндобдж
97 0 объект
>
эндобдж
98 0 объект
>
эндобдж
99 0 объект
>
эндобдж
100 0 объект
>
эндобдж
101 0 объект
>
эндобдж
102 0 объект
>
эндобдж
103 0 объект
>
эндобдж
104 0 объект
>
эндобдж
105 0 объект
>
эндобдж
106 0 объект
>
эндобдж
107 0 объект
>
эндобдж
108 0 объект
>
эндобдж
109 0 объект
>
эндобдж
110 0 объект
>
эндобдж
111 0 объект
>
эндобдж
112 0 объект
>
эндобдж
113 0 объект
>
эндобдж
114 0 объект
>
эндобдж
115 0 объект
>
эндобдж
116 0 объект
>
эндобдж
117 0 объект
>
эндобдж
118 0 объект
>
эндобдж
119 0 объект
>
эндобдж
120 0 объект
>
эндобдж
121 0 объект
>
эндобдж
122 0 объект
>
эндобдж
123 0 объект
>
эндобдж
124 0 объект
>
эндобдж
125 0 объект
>
эндобдж
126 0 объект
>
эндобдж
127 0 объект
>
эндобдж
128 0 объект
>
эндобдж
129 0 объект
>
эндобдж
130 0 объект
>
эндобдж
131 0 объект
>
эндобдж
132 0 объект
>
эндобдж
133 0 объект
>
эндобдж
134 0 объект
>
эндобдж
135 0 объект
>
эндобдж
136 0 объект
>
эндобдж
137 0 объект
>
эндобдж
138 0 объект
>
эндобдж
139 0 объект
>
эндобдж
140 0 объект
>
эндобдж
141 0 объект
>
эндобдж
142 0 объект
>
эндобдж
143 0 объект
>
эндобдж
144 0 объект
>
эндобдж
145 0 объект
>
эндобдж
146 0 объект
>
эндобдж
147 0 объект
>
эндобдж
148 0 объект
>
эндобдж
149 0 объект
>
эндобдж
150 0 объект
>
эндобдж
151 0 объект
>
эндобдж
152 0 объект
>
эндобдж
153 0 объект
>
эндобдж
154 0 объект
>
эндобдж
155 0 объект
>
эндобдж
156 0 объект
>
эндобдж
157 0 объект
>
эндобдж
158 0 объект
>
эндобдж
159 0 объект
>
эндобдж
160 0 объект
>
эндобдж
161 0 объект
>
эндобдж
162 0 объект
>
эндобдж
163 0 объект
>
эндобдж
164 0 объект
>
эндобдж
165 0 объект
>
эндобдж
166 0 объект
>
эндобдж
167 0 объект
>
эндобдж
168 0 объект
>
эндобдж
169 0 объект
>
эндобдж
170 0 объект
>
эндобдж
171 0 объект
>
эндобдж
172 0 объект
>
эндобдж
173 0 объект
>
эндобдж
174 0 объект
>
эндобдж
175 0 объект
>
эндобдж
176 0 объект
>
эндобдж
177 0 объект
>
эндобдж
178 0 объект
>
эндобдж
179 0 объект
>
эндобдж
180 0 объект
>
эндобдж
181 0 объект
>
эндобдж
182 0 объект
>
эндобдж
183 0 объект
>
эндобдж
184 0 объект
>
эндобдж
185 0 объект
>
эндобдж
186 0 объект
>
эндобдж
187 0 объект
>
эндобдж
188 0 объект
>
эндобдж
189 0 объект
>
эндобдж
190 0 объект
>
эндобдж
191 0 объект
>
эндобдж
192 0 объект
>
эндобдж
193 0 объект
>
эндобдж
194 0 объект
>
эндобдж
195 0 объект
>
эндобдж
196 0 объект
>
эндобдж
197 0 объект
>
эндобдж
198 0 объект
>
эндобдж
199 0 объект
>
эндобдж
200 0 объект
>
эндобдж
201 0 объект
>
эндобдж
202 0 объект
>
эндобдж
203 0 объект
>
эндобдж
204 0 объект
>
эндобдж
205 0 объект
>
эндобдж
206 0 объект
>
эндобдж
207 0 объект
>
эндобдж
208 0 объект
>
эндобдж
209 0 объект
>
эндобдж
210 0 объект
>
эндобдж
211 0 объект
>
эндобдж
212 0 объект
>
эндобдж
213 0 объект
>
эндобдж
214 0 объект
>
эндобдж
215 0 объект
>
эндобдж
216 0 объект
>
эндобдж
217 0 объект
>
эндобдж
218 0 объект
>
эндобдж
219 0 объект
>
эндобдж
220 0 объект
>
эндобдж
221 0 объект
>
эндобдж
222 0 объект
>
эндобдж
223 0 объект
>
эндобдж
224 0 объект
>
эндобдж
225 0 объект
>
эндобдж
226 0 объект
>
эндобдж
227 0 объект
>
эндобдж
228 0 объект
>
эндобдж
229 0 объект
>
эндобдж
230 0 объект
>
эндобдж
231 0 объект
>
эндобдж
232 0 объект
>
эндобдж
233 0 объект
>
эндобдж
234 0 объект
>
эндобдж
235 0 объект
>
эндобдж
236 0 объект
>
эндобдж
237 0 объект
>
эндобдж
238 0 объект
>
эндобдж
239 0 объект
>
эндобдж
240 0 объект
>
эндобдж
241 0 объект
>
эндобдж
242 0 объект
>
эндобдж
243 0 объект
>
эндобдж
244 0 объект
>
эндобдж
245 0 объект
>
эндобдж
246 0 объект
>
эндобдж
247 0 объект
>
эндобдж
248 0 объект
>
эндобдж
249 0 объект
>
эндобдж
250 0 объект
>
эндобдж
251 0 объект
>
эндобдж
252 0 объект
>
эндобдж
253 0 объект
>
эндобдж
254 0 объект
>
эндобдж
255 0 объект
>
эндобдж
256 0 объект
>
эндобдж
257 0 объект
>
эндобдж
258 0 объект
>
эндобдж
259 0 объект
>
эндобдж
260 0 объект
>
эндобдж
261 0 объект
>
эндобдж
262 0 объект
>
эндобдж
263 0 объект
>
эндобдж
264 0 объект
>
эндобдж
265 0 объект
>
эндобдж
266 0 объект
>
эндобдж
267 0 объект
>
эндобдж
268 0 объект
>
эндобдж
269 ​​0 объект
>
эндобдж
270 0 объект
>
эндобдж
271 0 объект
>
эндобдж
272 0 объект
>
эндобдж
273 0 объект
>
эндобдж
274 0 объект
>
эндобдж
275 0 объект
>
эндобдж
276 0 объект
>
эндобдж
277 0 объект
>
эндобдж
278 0 объект
>
эндобдж
279 0 объект
>
эндобдж
280 0 объект
>
эндобдж
281 0 объект
>
эндобдж
282 0 объект
>
эндобдж
283 0 объект
>
эндобдж
284 0 объект
>
эндобдж
285 0 объект
>
эндобдж
286 0 объект
>
эндобдж
287 0 объект
>
эндобдж
288 0 объект
>
эндобдж
289 0 объект
>
эндобдж
290 0 объект
>
эндобдж
291 0 объект
>
эндобдж
292 0 объект
>
эндобдж
293 0 объект
>
эндобдж
294 0 объект
>
эндобдж
295 0 объект
>
эндобдж
296 0 объект
>
эндобдж
297 0 объект
>
эндобдж
298 0 объект
>
эндобдж
299 0 объект
>
эндобдж
300 0 объект
>
эндобдж
301 0 объект
>
эндобдж
302 0 объект
>
эндобдж
303 0 объект
>
эндобдж
304 0 объект
>
эндобдж
305 0 объект
>
эндобдж
306 0 объект
>
эндобдж
307 0 объект
>
эндобдж
308 0 объект
>
эндобдж
309 0 объект
>
эндобдж
310 0 объект
>
эндобдж
311 0 объект
>
эндобдж
312 0 объект
>
эндобдж
313 0 объект
>
эндобдж
314 0 объект
>
эндобдж
315 0 объект
>
эндобдж
316 0 объект
>
эндобдж
317 0 объект
>
эндобдж
318 0 объект
>
эндобдж
319 0 объект
>
эндобдж
320 0 объект
>
эндобдж
321 0 объект
>
эндобдж
322 0 объект
>
эндобдж
323 0 объект
>
эндобдж
324 0 объект
>
эндобдж
325 0 объект
>
эндобдж
326 0 объект
>
эндобдж
327 0 объект
>
эндобдж
328 0 объект
>
эндобдж
329 0 объект
>
эндобдж
330 0 объект
>
эндобдж
331 0 объект
>
эндобдж
332 0 объект
>
эндобдж
333 0 объект
>
эндобдж
334 0 объект
>
эндобдж
335 0 объект
>
эндобдж
336 0 объект
>
эндобдж
337 0 объект
>
эндобдж
338 0 объект
>
эндобдж
339 0 объект
>
эндобдж
340 0 объект
>
эндобдж
341 0 объект
>
эндобдж
342 0 объект
>
эндобдж
343 0 объект
>
эндобдж
344 0 объект
>
эндобдж
345 0 объект
>
эндобдж
346 0 объект
>
эндобдж
347 0 объект
>
эндобдж
348 0 объект
>
эндобдж
349 0 объект
>
эндобдж
350 0 объект
>
эндобдж
351 0 объект
>
эндобдж
352 0 объект
>
эндобдж
353 0 объект
>
эндобдж
354 0 объект
>
эндобдж
355 0 объект
>
эндобдж
356 0 объект
>
эндобдж
357 0 объект
>
эндобдж
358 0 объект
>
эндобдж
359 0 объект
>
эндобдж
360 0 объект
>
эндобдж
361 0 объект
>
эндобдж
362 0 объект
>
эндобдж
363 0 объект
>
эндобдж
364 0 объект
>
эндобдж
365 0 объект
>
эндобдж
366 0 объект
>
эндобдж
367 0 объект
>
эндобдж
368 0 объект
>
эндобдж
369 0 объект
>
эндобдж
370 0 объект
>
эндобдж
371 0 объект
>
эндобдж
372 0 объект
>
эндобдж
373 0 объект
>
эндобдж
374 0 объект
>
эндобдж
375 0 объект
>
эндобдж
376 0 объект
>
эндобдж
377 0 объект
>
эндобдж
378 0 объект
>
эндобдж
379 0 объект
>
эндобдж
380 0 объект
>
эндобдж
381 0 объект
>
эндобдж
382 0 объект
>
эндобдж
383 0 объект
>
эндобдж
384 0 объект
>
эндобдж
385 0 объект
>
эндобдж
386 0 объект
>
эндобдж
387 0 объект
>
эндобдж
388 0 объект
>
эндобдж
389 0 объект
>
эндобдж
390 0 объект
>
эндобдж
391 0 объект
>
эндобдж
392 0 объект
>
эндобдж
393 0 объект
>
эндобдж
394 0 объект
>
эндобдж
395 0 объект
>
эндобдж
396 0 объект
>
эндобдж
397 0 объект
>
эндобдж
398 0 объект
>
эндобдж
399 0 объект
>
эндобдж
400 0 объект
>
эндобдж
401 0 объект
>
эндобдж
402 0 объект
>
эндобдж
403 0 объект
>
эндобдж
404 0 объект
>
эндобдж
405 0 объект
>
эндобдж
406 0 объект
>
эндобдж
407 0 объект
>
эндобдж
408 0 объект
>
эндобдж
409 0 объект
>
эндобдж
410 0 объект
>
эндобдж
411 0 объект
>
эндобдж
412 0 объект
>
эндобдж
413 0 объект
>
эндобдж
414 0 объект
>
эндобдж
415 0 объект
>
эндобдж
416 0 объект
>
эндобдж
417 0 объект
>
эндобдж
418 0 объект
>
эндобдж
419 0 объект
>
эндобдж
420 0 объект
>
эндобдж
421 0 объект
>
эндобдж
422 0 объект
>
эндобдж
423 0 объект
>
эндобдж
424 0 объект
>
эндобдж
425 0 объект
>
эндобдж
426 0 объект
>
эндобдж
427 0 объект
>
эндобдж
428 0 объект
>
эндобдж
429 0 объект
>
эндобдж
430 0 объект
>
эндобдж
431 0 объект
>
эндобдж
432 0 объект
>
эндобдж
433 0 объект
>
эндобдж
434 0 объект
>
эндобдж
435 0 объект
>
эндобдж
436 0 объект
>
эндобдж
437 0 объект
>
эндобдж
438 0 объект
>
эндобдж
439 0 объект
>
эндобдж
440 0 объект
>
эндобдж
441 0 объект
>
эндобдж
442 0 объект
>
эндобдж
443 0 объект
>
эндобдж
444 0 объект
>
эндобдж
445 0 объект
>
эндобдж
446 0 объект
>
эндобдж
447 0 объект
>
эндобдж
448 0 объект
>
эндобдж
449 0 объект
>
эндобдж
450 0 объект
>
эндобдж
451 0 объект
>
эндобдж
452 0 объект
>
эндобдж
453 0 объект
>
эндобдж
454 0 объект
>
эндобдж
455 0 объект
>
эндобдж
456 0 объект
>
эндобдж
457 0 объект
>
эндобдж
458 0 объект
>
транслировать
HVN @} ​​WW ›zmTJ / ԇqHvάss @ QÃ ^ Ι33Ҭ» GGnUm> $ NRNU + QHB +
ULJb% ϮIN: tOI’q͸HqY $ ad!: H5A
x> ‘

NIF ^ `e
EG «0-X ڂ I {; ~ @ xS (? ‘{% 4f_wI 폨 Ur & ޷.epa.’0cd

Анализ потенциал-зависимой и синаптической проводимости, способствующей дефектам сетевой возбудимости у мутантных мышей, шатающихся

1. Внутриклеточные записи тока и напряжения были выполнены в пирамидных нейронах CA3 из срезов гиппокампа взрослых мышей tg / tg и их коизогенных контролей C57BL / 6J (+ / +) с использованием метода одноэлектродного переключателя-зажима. . Основная цель этого исследования состояла в том, чтобы изучить механизмы, ответственные за связанное с геном tg удлинение (в среднем 60%) гигантского синаптического ответа, индуцированный калием пароксизмальный деполяризующий сдвиг (PDS) при деполяризованных мембранных потенциалах (от Vm -47 до — 54 мВ) во время синхронного разрыва сети, вызванного 10 мМ калия ([K +] o).2. Чтобы изучить роль собственной потенциал-зависимой проводимости, лежащей в основе удлинения мутантного PDS, нейроны были ограничены напряжением с помощью микроэлектродов, заполненных 100 мМ хлорида QX-314 или QX-222 (блокаторы потенциалзависимых натриевых каналов) и 2 мкМ сульфат цезия (блокатор калиевых каналов). Токи целой клетки, активные во время PDS, показали значительно большую продолжительность (в среднем 34%) при деполяризованном Vms в tg / tg по сравнению с + / + клетками, что указывает на то, что дефект в зависимой от напряжения проводимости вряд ли полностью объясняет мутант. фенотип.3. Нанесение в ванну 40 мкМ (DL) -2-аминофосфоновалерата (DL-APV) приводило к снижению продолжительности PDS на 30% в обоих генотипах, но не приводило к значительному изменению удлинения, связанного с геном tg, по сравнению с диким типом. Эти данные показывают, что аномалия мутантного PDS не является результатом избирательного увеличения возбуждающего синаптического компонента, опосредованного рецептором N-метил-D-аспартата (NMDA). 4. Блокада передачи гамма-аминомасляной кислоты-A (GABAA) пикротоксином (50 мкМ) или бикукуллином (1-5 мкМ) полностью устранила разницу в продолжительности ПДС между генотипами.Кроме того, хотя оба антагониста рецептора GABAA увеличивали среднюю продолжительность PDS в + / + нейронах, они существенно не изменяли ее в tg / tg нейронах. Эти данные согласуются с уменьшением синаптического торможения, опосредованного рецепторами ГАМК, во время прорыва в сети гиппокампа tg CA3. 5. Чтобы проверить эту гипотезу, разорвавшиеся пирамидные нейроны CA3 были загружены внутриклеточно хлоридом с использованием микроэлектродов, заполненных KCl, чтобы исследовать эффект реверсии гиперполяризующего хлорид-зависимого рецептора ГАМК, опосредованного ингибирующим постсинаптическим компонентом PDS.Нагрузка хлоридом увеличивала продолжительность PDS в обоих генотипах, но это увеличение было больше в + / +, чем в tg / tg нейронах, что указывает на то, что меньший компонент постсинаптического потенциала ингибирования ГАМК (IPSP) был обращен у мутанта (РЕФЕРАТ ОТРЕЗАНО В 400 СЛОВАХ)

.