Mengapa nilai tegangan rumah lebih tinggi pada malam hari?

Saya telah memonitor tegangan di rumah saya sendiri (Mexico 120V 60Hz). Saya telah membuat grafik nilai setiap menit dan saya mulai memperhatikan bahwa pada pagi hari tegangan naik menjadi 127, dan pada siang hari (4 sore) dapat mencapai 118V - mengapa ini terjadi?

Efeknya sangat mirip dengan ketika saya menyalakan microwave untuk waktu singkat, namun variasi dari 118V ke 127V ini terjadi secara perlahan selama 24 jam sehari.

TL, DR; Apa yang Anda lihat pada dasarnya adalah hasil dari berbagi droop beban reaktif, dengan penurunan tegangan pembebanan sekunder pada transformator dan saluran.

Ketika generator berjalan secara paralel seperti yang mereka lakukan untuk memasok grid nasional, ada dua mekanisme yang dimainkan yang sebagian besar tidak diperhatikan oleh populasi lokal.

Mungkin yang paling kritis adalah pembagian beban yang cepat. Ini sebenarnya cukup pintar dan cukup sederhana - setiap generator secara paralel diprogram untuk memiliki yang sama, dapat diprediksi melambat dari tanpa beban ke beban penuh. Dengan cara ini jika sesuatu yang besar dimulai pada grid, semua generator merespons secara kasar, membagi beban secara proporsional dengan peringkat beban penuhnya.

Ada sedikit lebih banyak dari ini, tentu saja. Pada jaringan besar, beberapa generator seperti pembangkit nuklir akan menjadi stasiun beban dasar, dan hampir tidak akan merespon sama sekali terhadap perubahan ini. Di ekstrem lainnya adalah stasiun memuncak seperti turbin gas alam, yang dapat dengan mudah bereaksi dengan sangat cepat terhadap perubahan besar dalam pemuatan jaringan. Pengaturan semacam ini memanfaatkan sumber daya dengan sebaik-baiknya.

Namun trik pengaturan kecepatan ini tidak membantu memuat reaktif . Singkatnya bagi mereka yang belum tahu, pada dasarnya beban reaktif terdiri dari pertukaran arus bolak-balik antara beban kapasitif dan induktif yang tidak menghasilkan pengiriman daya nyata.

Tapi kita bisa menggunakan trik serupa dengan menggunakan pengatur droop tegangan pada output setiap generator di grid. Dari tanpa beban hingga beban penuh, setiap generator akan mengalami penurunan tegangan output yang kira-kira sama. Orang-orang hidup dan bekerja dalam siklus harian, dan ketika sejumlah besar beban induktif yang dioperasikan motor mulai menyala, tegangan jaringan turun sedikit untuk menjaga keseimbangan. Ini biasanya paling sulit terjadi pada sore hari, dengan tonjolan nyata di sekitar waktu sarapan (biasanya).

Kedua sistem ini bekerja bersamaan untuk memastikan bahwa tidak ada satu pun unit pada sistem yang dapat menyerap sejumlah beban nyata atau reaktif yang tidak dapat ditangani (setidaknya sampai sesuatu yang benar-benar tak terduga terjadi). Tentu saja, kerugian tambahan terjadi dalam langkah-langkah antara Anda dan grid, tetapi saya tidak dapat memberikan proporsi yang tepat tanpa informasi peralatan yang terperinci.

Utilitas daya Anda biasanya akan mencoba menghasilkan pada tegangan konstan. Jaringan distribusi daya dari saluran listrik dan transformator akan memiliki beberapa hambatan dan ini akan menyebabkan penurunan tegangan di sepanjang jaringan. Penurunan tegangan akan sebanding dengan arus yang ditarik dan ini bervariasi sepanjang hari. Dari pemantauan tegangan Anda, Anda harus dapat menentukan periode penggunaan tinggi di wilayah Anda. (Ini saya tidak akan begitu mudah jika perusahaan utilitas menghidupkan dan mematikan generator waktu puncak.)

Hal lain yang mungkin terjadi adalah frekuensi grid mungkin turun sedikit dari 60 Hz (di wilayah Anda) selama pemuatan puncak. Jika ini terjadi maka perusahaan utilitas harus menjalankan sedikit lebih cepat dari 60 Hz selama periode beban ringan untuk menebus ini jika tidak maka setiap jam bertenaga listrik akan kehilangan waktu. Artinya, mereka akan melacak frekuensi listrik dan kehilangan dan mendapatkan waktu di siang hari tetapi rata-rata mereka mempertahankan keakuratannya.

Kemungkinan besar utilitas Anda tidak mengatur tegangan dengan sempurna. Tegangannya 120 V nominal ; dalam praktiknya perangkat akan dirancang untuk mentolerir kisaran 110-130 V atau lebih. Jika Anda kebetulan berada di dekat beban industri besar (pabrik) yang dapat menjelaskan beberapa variasi. Beberapa pembangkit listrik lebih mudah diatur daripada yang lain.

Ada efek yang akan menyebabkan penurunan voltase lokal di rumah Anda sendiri, tetapi variasi yang Anda lihat lebih besar daripada yang akan dihasilkan kecuali Anda memiliki masalah kabel yang serius.

Jawaban paling sederhana adalah bahwa permintaan daya berkurang ketika orang tertidur. Lebih sedikit permintaan daya berarti lebih sedikit permintaan saat ini. Berkurangnya permintaan saat ini menyebabkan kehilangan transmisi yang lebih rendah, ini memungkinkan tegangan naik lebih tinggi (menuju nilai "tanpa beban").