Допустимо свръхнапрежение. Диапазони на отклонения на напрежението в точките на електропренос. Необходимостта от диференциация

Публикувано на 01/08/2014

Валентина Суднова, д-р, старши научен сътрудник в АНО "Електросвидетелстване"

Иля Карташев, д-р, водещ научен сътрудник, MPEI

Владимир Тулски, д-р, зам Ръководител на катедра „Електроенергийни системи“, Национален изследователски университет „МЕИ“

Всеволод Козлов, началник отдел

ООО "Изследователски център Тест-Електро", Москва


За качествени показатели електрическа енергия(CE) новият стандарт GOST 32144-2013 установява следните стандарти: положителните и отрицателните отклонения на напрежението в точките за пренос на електроенергия (ТЕЦ) не трябва да надвишават 10% от номиналната или договорената стойност на напрежението за 100% от интервала от една седмица .


По отношение на крайните електрически приемници (EP), GOST 32144-2013 казва това "във електрическа мрежана потребителя трябва да бъдат осигурени условия, при които отклоненията на захранващото напрежение на клемите на електрическите приемници не надвишават допустимите стойности, определени за тях при изпълнение на изискванията на този стандарт за PQ в точката на предаване на електрическа енергия.


С възможно ниво на напрежение в TPE от мрежовата организация (SO) до потребителя, равно на 90% номинално напрежениезахранване (U nom), за промишлен потребител, в чийто енергиен сектор обикновено има поне трансформатори с невъзбудени превключващи устройства (PBV), „за осигуряване на условията ...“ все още е възможно.


Въпреки това, за електрическата мрежа на жилищна сграда, TPE на която са гуми от 0,4 kV ASU или MSB, и например при ниво на напрежение на автобусите от 90% Unom (δU = -10%) и не- нулеви загуби на напрежение в него, без средства за регулиране на напрежението в мрежа 0,4 kV, е невъзможно да се осигури отклонение на напрежението на изходите на ED на ниво δU = -10% за най-близките и със сигурност за най-отдалечените .


Средствата за регулиране на напрежението в мрежата 0,4 kV на домакински потребител - въвеждащи бустерни трансформатори или токоизправително-инверторни устройства (UPS-online) са изключително редки. Масов монтаж на такова оборудване като събитие за „Осигуряване на условия в мрежата на потребителя...“, към който настоява проектът на GOST 32144-2103, не е икономически осъществимо.


Нормите на новия GOST и изискванията на други NTD


Авторите на проекта на GOST 32144-2013, сред фактите, обосноваващи нормите δU = ±10% в TPE на мрежови организации от всички нива, смятат, че „Това са промените модерна икономикаи законодателно преструктурирана електроенергетика Руска федерация, бяха взети предвид в стандарта, който многократно беше обърнат на вниманието на разработчиците. Ако по традиция разбираме нормите на GOST 13109 за отклонения на напрежението на клемите на електрически приемник, тогава това трябваше да бъде изоставено в пазарни условия.


Можете също да откажете да свалите отговорност от CO. Но тогава какво да кажем за Указ на правителството на Руската федерация от 23 май 2006 г. № 307 „За процедурата за предоставяне комунални услугиграждани” и изискването параметрите на напрежението и честотата в електрическата мрежа в жилищните помещения да отговарят на изискванията. установени със законРуска федерация?


Също така авторите на проекта на GOST 32144-2013 твърдят, че в „Абсолютното мнозинство от мрежите на разпределителния мрежов комплекс не отговарят на изискването на GOST 13109-97 за нормално допустимите стойности на отклонение на напрежението.“


Според нашата статистика, в по-голямата част от извършената работа (до 90%) по измервания в рамките на задължителната сертификация и периодичен контрол на CE, беше потвърдено съответствието на CE с изискванията на GOST 13109-97 за отклонения на напрежението по отношение на максимално допустимите стойности.


Бяха повдигнати въпроси относно взаимодействието на съседни CO в светлината на изискванията на GOST R 54149-2010 относно диапазоните на отклонения на напрежението в TPE, за поддържане на нормите за отклонения на напрежението на изходите на EA и също така беше установено, че въвеждането на индикатора „съвпадащо напрежение U С и δU = ± 10% » за нивата на междурегионални и териториални мрежови организации, например, не осигурява приемлив интервал за отклонение на напрежението от номиналната стойност (90–110% на УН) в ТПЕ на обществени електрически мрежи.


Необходимо е още веднъж да се обърне внимание, че изискванията за осигуряване на δU на изходите на ЕА са посочени и в текущата нормативни документиза проектиране на мрежа:


RD 34.20.185-94 Инструкции за проектиране на градски електрически мрежи: „П. 5.2.2. В електрическите мрежи трябва да се осигурят отклонения на напрежението при приемниците на електрическа енергия, които не надвишават ± 5% от номиналното мрежово напрежение в нормален режим и ± 10% в следавариен режим.


SP 31-110-2003 Проектиране и монтаж на електрически инсталации на жилищни и обществени сгради: „П. 7.23. Отклоненията на напрежението от номиналното напрежение на клемите на консуматорите и най-отдалечените електрически осветителни лампи не трябва да надвишават ± 5% в нормален режим, а максимално допустимите в следавариен режим при най-високи проектни натоварвания - ± 10%.


В структурата на градове, като Москва, делът на потреблението на електроенергия от битови потребители достига 40%, следователно с Указ на правителството на Руската федерация от 04.05.2012 г. № 442 (член 7) и Закона „За електроенергията “ (чл. 38), отговорността за надеждността на доставките на потребителите и СЕ се носи от субектите на електроенергийната индустрия. Мрежова организация, която разполага с всички необходими технически средства, в съответствие с възложените й задължения за регулиране на напрежението (PTEES, точки 5.3.6, 6.2.1, 6.3.12, 6.3.13), трябва да предостави на потребителя необходимите ниво на напрежение в TPE.


Във връзка с гореизложеното смятаме, че нормите за отклонение на напрежението в диапазона, изискван от GOST 32144-2013 δU = ±10%, трябва да са валидни не само за „междинни TPE на мрежови организации“, но и за всички TPE на електрическата мрежа , включително за ТПЕ за битови потребители (електроприемник).


Ориз. 1. Допустими стойности δU (–), δU (+) на шините на разпределителната уредба 0,4 kV TS


Необходими промени в GOST


Считаме за необходимо да направим следните промени в проекта на GOST 32144-2013 (виж таблица 1).


Таблица 1. Необходими промени в GOST 32144-2013



Ние също така смятаме, че е необходимо да добавим допълнение към проекта на GOST 32144-2013 със стойностите на нормите за δU (-), δU (+) с тяхната диференциация според нивата на напрежение в TPE и типа на предаване на ЕЕ: от СО към СО или от СО към потребителя (Таблица .2).





Заключение


Препоръчителни стойности на δU(–), δU(+) в TPE от CO до потребителя при U nom равно на 6(10) kV: –5…+10%. Като се вземат предвид възможните допълнения на устройството PBB (0; 2,5; 5; 7,5; 10%, съответно за позиции 1; 2; 3; 4; 5), както и препоръчителният обхват на шините на разпределителната уредба 0,4 kV TS, стойностите трябва да бъдат -2,5 ... + 12%.


Литература:


1. ГОСТ 32144-2013. Електрическа енергия. Съвместимостта на техническите средства е електромагнитна. Стандарти за качество на електрическата енергия в електроснабдителните системи с общо предназначение.

2. Суднова В. В., Карташев И. И., Тулски В. Н., Козлов В. В. Допустими отклонения на напрежението в точките на електропренос // Новини на електротехниката. 2013. № 4(82).

Обсъдете във форума


1. ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ.

1.1. Тази инструкция установява процедурата за регулиране на напрежението на автобуси 110-35-10-6-3 kV на подстанции на електрически мрежи.

1.2. Това ръководство е съставено въз основа на:
- Правила техническа експлоатацияелектроцентрали и мрежи (ПТЕ);
- Стандартна инструкция "Ликвидиране на аварии и технологични нарушения на режима в енергийни предприятия и енергийни асоциации" (СОУ-Н МПЕ 40.1.20.563:2004);
- GOST 13109-97 "Стандарти за качество на електрическата енергия в системи за захранване с общо предназначение";

  1. Правила за използване на електрическа енергия;
  2. Инструкция "За контрол и анализ на качеството на електроенергията и регулиране на напрежението".

1.3. Познаването на инструкциите е необходимо за:
а) оперативен и оперативно-производствен персонал на електрическите мрежи;
б) ODS контролери;
в) ВЕИ диспечери.

2. ОБЩИ УКАЗАНИЯ ЗА РЕГУЛИРАНЕ НА НАПРЕЖЕНИЕТО

2.1. Регулирането на напрежението в електрическите мрежи трябва да бъде осигурено с:
- съответствие на стойностите на показателите за качество с изискванията на GOST 13109-97;

  1. съответствие на нивото на напрежение със стойностите, разрешени за оборудването на електроцентрали и мрежи;
  2. необходимата граница на стабилност на енергийните системи;
  3. минимални загуби на мощност в електрическите мрежи.

2.2. Регулирането на напрежението в мрежата от 110 kV и повече се извършва от диспечера на електроенергийната система.

2.3. Двустепенна графика на напрежението в точките за изпитване се задава на тримесечие от електроенергийната система. Горната стъпка на графиката на напрежението съответства на режима на максимална консумация на IPS, електроенергийната система, а долната стъпка съответства на минималния режим. Продължителността на максималния и минималния режим (в часове) определя НЕК, електроенергийната система в зависимост от сезоните на годината. Очакваното време за преход от един етап от графика към друг е един до два часа. Преходът се извършва пропорционално на промяната активно натоварванеелектроцентрали, а ако централата работи по плосък график, тогава пропорционално на промяната в потреблението на електроенергийната система или според принципа на регулиране на насрещното напрежение - обратно на естествената тенденция на неговото изменение. Не се допуска отклонение от определените с графика оптимални нива на напрежение в контролните точки на ОЕС – електроенергийната система на страната. Нивата на напрежение, определени от графиките, трябва да се поддържат с действително предоставената точност измервателни уредиизползвани за визуален контрол от дежурния персонал.

2.4. В Централните електрически мрежи, като се вземе предвид дадения график, се разработва график на напрежението на подстанциите 110kV, 35kV, 6kV. Позициите на превключвателите под натоварване (BPV) на трансформаторите се определят и одобряват от главния инженер на електрическите мрежи.

2.5. Диспечерът на ОДС и оперативният персонал на електрическите мрежи са длъжни да следят постоянно нивата на напрежение на шините на подстанцията. Напрежението се контролира с помощта на съществуващи технически измервателни уреди и информация.

2.6. Оперативният персонал чрез регулиране на напрежението в електрическите мрежи трябва да гарантира, че изискванията за качество на електричеството са изпълнени в съответствие с GOST 13109-97 „Норми за качество на електрическата енергия в системи за захранване с общо предназначение.

Отклонението на качествените показатели над установените граници води до увеличаване на загубите на електроенергия и мощност в електрическите мрежи.
Загубите на мощност в мрежата и в електрическото оборудване варират в зависимост от стойността на напрежението. Загубите на натоварване в линии и трансформатори са пропорционални на квадрата на тока и обратно пропорционални на квадрата на напрежението.
загуби празен ходпропорционално на квадрата на напрежението.
Нарушаването на симетрията и синусоидалността на токовете и напреженията води до допълнителни загуби на мощност в линии, трансформатори, въртящи се машини и кондензаторни батерии.

2.7. Диспечерът на ODS контролира използването на реактивна мощност на генератори на блокови станции и BSK, SK, разположени на територията на електрическите мрежи. Списъците на потребителите с компенсаторни устройства се съставят от Енергонадзор и се предават на съответната подстанция и на ODS.

  1. Минималните, максималните и аварийните стойности на напрежението за контролните точки на автобусите на подстанции 330 - 110 kV се определят от електроенергийната система. В случай на едновременно намаляване на честотата и напрежението, границите на аварийното напрежение могат да бъдат намалени със скорост от 1% напрежение на 1 Hz.
  2. Регулирането на напрежението в мрежата 35kV, 10kV, 6kV се извършва от диспечера на ODS.

Приети стандартни стойности на номиналните напрежения на мрежите и най-високи стойностиНапреженията за оборудване, свързано към тези мрежи, са показани в Таблица-1 по-долу.
МАСА 1(ГОСТ 721-77)
Номинални напрежения на електрическите мрежи трифазен ток 50 Hz.


Номинални напрежения

Максимално подчинено напрежение, kV

Номинални напрежения, kV

Максимално подчинено напрежение, kV

Киловолт:

2.10. В подстанциите на електрическите мрежи регулирането на напрежението трябва да се извършва на тримесечие, като се вземат предвид промените в товарите. Експлоатационният персонал на подстанцията е длъжен своевременно да информира потребителите и диспечерите на ВЕИ за предстояща промяна на нивата на напрежение на шините на подстанцията.

3. РЕГУЛИРАНЕ НА НАПРЕЖЕНИЕТО.

3.1. Оперативният персонал на централата е длъжен да следи нивата на напрежение на шините на подстанцията. Ако напрежението се отклони извън установените граници, уведомете диспечера на ODS за това.

3.2. Ръководителят на ODS определя необходимостта и набелязва възможни мерки за регулиране на напрежението.;

3.3. Всички рекламации на потребители за ниско или високо напрежение се записват от диспечера на ОДС в оперативен дневникпредприемане на възможни мерки за отстраняването им. При невъзможност за отстраняване - информира ръководството на СДС и предприятието.
Ако причината за иска е намаляване на напрежението в мрежата от 110 kV и повече, тогава диспечерът на ODS трябва да информира диспечера на DOE за това.

3.4. Регулирането на напрежението и реактивната мощност се извършва в границите, ограничени от допустимите характеристики на режима:
- максимално дългосрочно допустими нива на напрежение;
- минимално допустими нива на напрежение;
- номинално натоварване на оборудване и проводници по ток;
- липса на превъзбуждане на трансформатори.

3.5. За всеки режим работно напрежениена оборудването не трябва да надвишава максимума - работния за съответния клас на изолация в съответствие с GOST 721-77 (таблица-1).

3.6. Регулирането на напрежението на шините на подстанцията в рамките на установените граници се извършва от:

  1. използване на РНТ трансформатори;
  2. превключване на неограничени ключове (PBV) на трансформатори;
  3. включването на успоредни линии;
  4. натоварване на промишлени станции и потребителски компенсаторни устройства за реактивна мощност;
  5. прехвърляне на точки на прекъсване в мрежата 6-35 kV;
  6. прилагане на графика за аварийно изключване.

3.7. Превключване на клонове в регулиращите намотки на трансформатори.
3.7.1. Оперативният персонал е длъжен да води записи за положението на незапечатаните превключватели (PBV) и превключвателите под товар на силови трансформатори.
3.7.2. Извършва се превключване на кранове на трансформатори оперативен състав PS само по нареждане на диспечера на ODS.
3.7.3. Забранено е превключването на кранове на трансформатори с превключватели под товар под товар.
3.7.4. Превключването на кранове на трансформатори с превключватели на натоварване под напрежение (без товар) трябва да се извършва дистанционно с приемането на мерки за предотвратяване на присъствието на персонал в близост до трансформатора.
3.7.5. Забранено е превключването на кранове на трансформатори с стъпални превключватели под напрежение с помощта на ръкохватка или бутон за управление в задвижващия механизъм на стъпалния превключвател.
3.7.6. След превключване на превключвателя на натоварването, PBV трансформаторите към подстанцията е необходимо своевременно да се извършат тестове за високо напрежение на силови трансформатори.
3.7.7. Трансформаторните превключващи устройства на ПНГ могат да работят при температура на маслото минус 20 °C и по-висока (за потопяеми ПНГ) и минус 45 °C и по-висока (за РНН с токоограничаващи реактори, както и за превключващи устройства с разположен контактор върху основния изолатор извън резервоара на трансформатора и оборудван с нагревател).

3.8. В подстанцията, преди да пуснете силовия трансформатор в ремонт, е необходимо:
- осигуряване на проверка на нивата на напрежение на шинните системи (шиновите секции) и вземане на мерки за поддържане на напрежението на зададените нива;

Преместете превключвателя на натоварването на извадения за ремонт трансформатор в положение, съответстващо на режима на неговото номинално възбуждане (или недовъзбуждане).

Електрическото поле има енергия, която, извършвайки работа, създава електрическо напрежениедействащи върху зарядите в проводника. Числено напрежението е равно на съотношението на извършената работа от електрическо поле, движейки заредена частица по протежение на проводник, от размера на заряда на частицата.

Тази стойност се измерва във волтове. 1 B е работата на 1 джаул, извършена от електрическото поле при преместването на заряд от 1 кулон през проводника. Името на мерната единица е дадено от името на италианския учен А. Волта, който проектира галваничния елемент - първият източник на ток.

Стойността на напрежението е идентична. Например, ако потенциалът на една точка е 35 V, а следващата точка е 25 V, тогава потенциалната разлика, подобно на напрежението, ще бъде 10 V.

Тъй като волтът е мерна единица, която се използва много често, префиксите често се използват за измервания, за да образуват десетични кратни единици. Например 1 киловолт (1 kV = 1000 V), 1 мегаволт (1 MV = 1000 kV), 1 миливолт (1 mV = 1/1000 V) и т.н.

Напрежението в мрежата трябва да съответства на стойността, за която са проектирани. При пренос на енергия през свързващи проводницичаст от потенциалната разлика се губи за преодоляване на съпротивлението на захранващите проводници. Следователно в края на преносната линия тази енергийна характеристика става малко по-малка, отколкото в нейното начало.

Напрежението пада в мрежата. Това намаление, един от основните параметри, определено ще се отрази на работата на оборудването, независимо дали става въпрос за осветление или мощност. При проектирането и изчисляването на електропроводите трябва да се има предвид, че отклоненията в показанията на инструментите, измерващи потенциалната разлика, трябва да отговарят на установените стандарти. Вериги, изчислени от тока на натоварване, като се вземат предвид, се контролират от стойността.

Спадът на напрежението ΔU е потенциалната разлика в началото и в края на линията.

Загубата на потенциална разлика по отношение на ефективната стойност се определя по формулата: ΔU = (P r+Qx)L/Unom,

където Q е повторно активна мощност, P – активна мощност, r – активно съпротивлениелиния, x - реактивно съпротивление на линията, Uном - номинално напрежение.

Активното и реактивното съпротивление, проводниците се избират според референтните таблици.

Съгласно изискванията на GOST и правилата за електрически инсталации, напрежението в електрическата мрежа може да се отклонява от нормалните показания с не повече от 5%. За осветителни мрежи на битови и промишлени помещения от + 5% до - 2,5%. Допустимата загуба на напрежение е не повече от 5%.

В трифазните електропроводи, чието напрежение е 6 - 10 kV, натоварването се разпределя по-равномерно и в тях загубата на потенциална разлика е по-малка. Поради неравномерно натоварване в осветителните мрежи ниско напрежение, използвайте 4-проводна система от трифазен ток, напрежение 380/220 V (система TN-C) и петпроводна (TN-S) . Свързвайки в такава система електрически двигатели към линейните проводници и осветително оборудване между линейните и нулевите проводници, те изравняват натоварването на три фази.

Какво напрежение в мрежата се счита за оптимално? Разгледайте базовото напрежение от серия от напрежения, стандартизирани според нивото на изолация на електрическото оборудване.

Номиналното напрежение в мрежата е стойността на такава потенциална разлика, за която са направени източници и приемници на електроенергия при нормални работни условия. Инсталира се в мрежата и в свързаните потребители, използвайки GOST. Ефективното напрежение в устройствата, генериращи електричество, поради условията за компенсиране на загубите на потенциална разлика във веригата, е допустимо с 5% по-високо от номиналните напрежения в мрежата.

Първичните намотки на повишаващите трансформатори са приемници на електричество. Следователно техните стойности на ефективно напрежение са същите по големина като номиналните напрежения на генераторите. Ефективното им напрежение е същото като номиналното напрежение в мрежата или с 5% по-високо. С помощта на вторичните намотки на трансформаторите, затворени към захранващата верига, се подава ток към мрежата. За да се компенсира загубата на потенциална разлика в тях, техните номинални напрежения се задават по-високи, отколкото във веригите с 5 - 10%.

Всякакви електрическа веригаима собствени параметри на номинално напрежение за електрическо оборудване, което се захранва от него. Оборудването работи при напрежение, различно от номиналното поради спад на напрежението. Според GOST, ако режимът на работа на веригата е нормален, тогава напрежението, подадено към оборудването, не трябва да бъде по-ниско от текущото с повече от 5%.

Номиналното напрежение в градската мрежа трябва да бъде 220V, но далеч не винаги е вярно. Тази характеристика може да бъде увеличена, намалена или нестабилна, ако някой от съседите се занимава със заваряване или е свързал мощен инструмент. Нестандартното напрежение влияе неблагоприятно върху работата на домакинското електрическо оборудване.

При пренапрежения на тока най-голямата опасност заплашва електронните устройства. Те ще се повредят преди мотора на прахосмукачката или пералня. Достатъчна е стотна от секундата, т.е. една половин вълна от високо напрежение да се повреди импулсен блокхранене. Дългосрочното излагане на повишена потенциална разлика е особено опасно, краткосрочните скокове са по-малко опасни.

Например, това причинява скок на повишаване на напрежението, но цялата електроника е надеждно защитена от такива проблеми. Защитата е безсилна при продължително повишаване на напрежението. Организациите, доставящи електроенергия на пазара, носят отговорност за качеството на продаваната електроенергия.

Препоръчваме за четене