Surtension admissible. Plages d'écarts de tension aux points de transmission de puissance. Le besoin de différenciation

Publié le 01/08/2014

Valentina Sudnova, Ph.D., chercheuse senior à l'ANO "ElectroCertification"

Ilya Kartashev, Ph.D., chercheur principal, MPEI

Vladimir Tulsky, Ph.D., adjoint Chef du Département des systèmes d'énergie électrique, Université nationale de recherche "MPEI"

Vsevolod Kozlov, chef de département

LLC "Centre de recherche Test-Electro", Moscou

Pour les indicateurs de qualité énergie électrique(CE) la nouvelle norme GOST 32144-2013 établit les normes suivantes : les écarts de tension positifs et négatifs aux points de transmission d'énergie électrique (TPP) ne doivent pas dépasser 10 % de la valeur de tension nominale ou convenue pendant 100 % de l'intervalle de temps d'une semaine .

En ce qui concerne les récepteurs électriques finaux (EP), GOST 32144-2013 dit que "dans réseau électrique le consommateur doit être informé des conditions dans lesquelles les écarts de tension d'alimentation aux bornes des récepteurs électriques ne dépassent pas les valeurs admissibles fixées pour eux lors du respect des exigences de la présente norme pour PQ au point de transmission d'énergie électrique.

Avec un niveau de tension possible dans le TPE depuis l'organisation du réseau (SO) jusqu'au consommateur, égal à 90 % tension nominale alimentation électrique (U nom), pour un consommateur industriel, dans le secteur de l'énergie duquel il y a généralement au moins des transformateurs avec des dispositifs de commutation non excités (PBV), "pour assurer les conditions ..." est toujours possible.

Or, pour le réseau électrique d'un immeuble résidentiel dont les TPE sont des pneumatiques de 0,4 kV ASU ou MSB, et, par exemple, à un niveau de tension sur les bus de 90% Unom (δU = -10%) et non- zéro perte de tension dans celui-ci, sans moyen de régulation de tension dans un réseau 0,4 kV, il est impossible de prévoir un écart de tension aux sorties de l'ED du niveau δU = -10% pour les plus proches, et certainement pour les plus éloignés .

Les moyens de régulation de tension dans le réseau 0,4 kV d'un consommateur domestique - les transformateurs élévateurs d'introduction ou les dispositifs redresseurs-onduleurs (UPS-online) sont extrêmement rares. Installation en vrac d'un tel équipement comme un événement pour « Garantir les conditions dans le réseau du consommateur… », auquel le projet GOST 32144-2103 pousse, n'est pas économiquement réalisable.

Les normes du nouveau GOST et les exigences des autres NTD

Les auteurs du projet GOST 32144-2013, parmi les faits justifiant les normes δU = ±10% dans les TPE des organisations en réseau de tous niveaux, estiment que "Ce sont les changements économie moderne et l'industrie de l'énergie électrique restructurée, établie dans la législation Fédération Russe, ont été pris en compte dans la norme, qui a été à plusieurs reprises portée à l'attention des développeurs. Si, par tradition, nous comprenons les normes de GOST 13109 pour les écarts de tension aux bornes d'un récepteur électrique, cela a dû être abandonné dans les conditions du marché.

Vous pouvez également refuser de dégager la responsabilité du CO. Mais alors qu'en est-il du décret du gouvernement de la Fédération de Russie du 23 mai 2006 n ° 307 «Sur la procédure de fourniture utilitaires citoyens » et l'exigence que les paramètres de tension et de fréquence du réseau électrique dans les locaux d'habitation répondent aux exigences établi par la loi Fédération Russe?

En outre, les auteurs du projet GOST 32144-2013 affirment que dans "La majorité absolue des réseaux du complexe de réseau de distribution ne sont pas conformes à l'exigence de GOST 13109-97 pour les valeurs d'écart de tension normalement admissibles."

Selon nos statistiques, dans la plupart des travaux effectués (jusqu'à 90%) sur les mesures dans le cadre de la certification obligatoire et du contrôle périodique du CE, la conformité du CE aux exigences de GOST 13109-97 pour les écarts de tension a été confirmée en termes de valeurs maximales autorisées.

Des questions ont été soulevées sur l'interaction des CO adjacents à la lumière des exigences de GOST R 54149-2010 sur les plages d'écarts de tension dans le TPE, sur le maintien des normes d'écarts de tension aux sorties de l'EA, et il a également été constaté que l'introduction de l'indicateur "tension adaptée U С et δU = ± 10%" pour les niveaux des organisations de réseau interrégionales et territoriales, par exemple, ne fournit pas un intervalle acceptable pour l'écart de tension par rapport à la valeur nominale (90-110% de l'U N) dans les TPE des réseaux électriques publics.

Il faut faire attention une fois de plus que les exigences pour assurer δU aux sorties de l'EA sont également indiquées dans le courant documents normatifs pour la conception du réseau :

RD 34.20.185-94 Instructions pour la conception des réseaux électriques urbains : "P. 5.2.2. Dans les réseaux électriques, des écarts de tension aux récepteurs d'énergie électrique doivent être assurés, ne dépassant pas ± 5 % de la tension nominale du réseau en mode normal et ± 10 % en mode post-accidentel.

SP 31-110-2003 Conception et installation d'installations électriques de bâtiments résidentiels et publics : "P. 7.23. Les écarts de tension par rapport à la tension nominale aux bornes des consommateurs d'électricité et des lampes d'éclairage électriques les plus éloignées ne doivent pas dépasser ± 5% en mode normal, et le maximum autorisé en mode post-urgence aux charges de conception les plus élevées - ± 10%.

Dans la structure des villes, comme Moscou, la part de la consommation d'électricité des consommateurs domestiques atteint 40%, par conséquent, par décret du gouvernement de la Fédération de Russie du 04.05.2012 n ° 442 (article 7) et la loi "sur l'électricité " (article 38), la responsabilité de la fiabilité de l'approvisionnement des consommateurs et du CE incombe aux sujets de l'industrie de l'énergie électrique. Un organisme de réseau qui dispose de tous les moyens techniques nécessaires, conformément aux missions qui lui sont dévolues pour la régulation de la tension (PTEES, clauses 5.3.6, 6.2.1, 6.3.12, 6.3.13), doit fournir au consommateur les niveau de tension dans le TPE.

En relation avec ce qui précède, nous pensons que les normes d'écart de tension dans la plage requise par GOST 32144-2013 δU = ± 10% devraient être valables non seulement pour les «TPE intermédiaires des organisations de réseau», mais également pour tous les TPE du réseau électrique , y compris pour les TPE destinés aux consommateurs domestiques (récepteur électrique).

Riz. 1. Valeurs admissibles δU(–), δU(+) sur les jeux de barres de l'appareillage 0,4 kV TS

Changements nécessaires dans GOST

Nous estimons qu'il est nécessaire d'apporter les modifications suivantes au projet GOST 32144-2013 (voir tableau 1).

Tableau 1. Modifications nécessaires dans GOST 32144-2013

Nous pensons également qu'il est nécessaire d'ajouter une annexe au projet GOST 32144-2013 avec les valeurs des normes pour δU (-), δU (+) avec leur différenciation en fonction des niveaux de tension dans le TPE et du type de transmission de l'EE : du CO vers le CO ou du CO vers le consommateur (tableau .2).

Conclusion

Valeurs préconisées de δU(–), δU(+) en TPE du CO au consommateur à U nom égal à 6(10) kV : –5…+10%. En tenant compte des ajouts possibles du dispositif PBB (0 ; 2,5 ; 5 ; 7,5 ; 10 %, respectivement, pour les positions 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5), ainsi que de la plage recommandée sur les jeux de barres de l'appareillage 0,4 kV TS, les valeurs doivent être de -2,5 ... + 12%.

Littérature:

1. GOST 32144-2013. Énergie électrique. La compatibilité des moyens techniques est électromagnétique. Normes de qualité de l'énergie électrique dans les systèmes d'alimentation à usage général.

2. Sudnova V. V., Kartashev I. I., Tulsky V. N., Kozlov V. V. Écarts de tension admissibles aux points de transmission de puissance // Nouvelles de l'électrotechnique. 2013. N° 4(82).

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1. GÉNÉRAL.

1.1. Cette instruction établit la procédure de régulation de tension sur les bus 110-35-10-6-3 kV des sous-stations des réseaux électriques.

1.2. Ce manuel a été compilé sur la base de :
- Règles opération technique centrales et réseaux électriques (PTE) ;
- Instruction standard "Liquidation des accidents et violations technologiques du régime dans les entreprises et associations d'électricité" (SOU-N MPE 40.1.20.563:2004);
- GOST 13109-97 "Normes de qualité de l'énergie électrique dans les systèmes d'alimentation à usage général";

Règles d'utilisation de l'énergie électrique ;
Instructions "Sur le contrôle et l'analyse de la qualité de l'alimentation et de la régulation de la tension".

1.3. La connaissance des instructions est requise pour :
a) le personnel d'exploitation et d'exploitation-production des réseaux électriques ;
b) contrôleurs SAO ;
c) Répartiteurs RES.

2. INSTRUCTIONS GÉNÉRALES POUR LA RÉGULATION DE LA TENSION

2.1. La régulation de la tension dans les réseaux électriques doit être pourvue de :
- conformité des valeurs des indicateurs de qualité aux exigences de GOST 13109-97;

conformité du niveau de tension avec les valeurs autorisées pour les équipements des centrales électriques et des réseaux ;
la nécessaire marge de stabilité des systèmes énergétiques ;
pertes de puissance minimales dans les réseaux électriques.

2.2. La régulation de la tension dans le réseau de 110 kV et plus est effectuée par le répartiteur du système d'alimentation électrique.

2.3. Un tracé de tension à deux étages aux points de test est établi tous les trimestres par le système électrique. L'étape supérieure du graphique de tension correspond au mode de consommation maximale de l'IPS, le système d'alimentation électrique, et l'étape inférieure correspond au mode minimal. La durée des modes maximum et minimum (en heures) fixe le NEC, le système d'alimentation électrique, en fonction des saisons de l'année. Le temps de transition estimé d'une étape de l'horaire à l'autre est d'une à deux heures. La transition s'effectue au prorata du changement charge active centrales électriques, et si la centrale électrique fonctionne selon un horaire fixe, alors au prorata de l'évolution de la consommation du système électrique ou selon le principe de la régulation à contre-tension - à l'opposé de la tendance naturelle de son évolution. L'écart par rapport aux niveaux de tension optimaux spécifiés par le programme aux points de contrôle de l'IPS du pays, le système d'alimentation électrique, n'est pas autorisé. Les niveaux de tension spécifiés par les graphiques doivent être maintenus avec la précision réellement fournie instruments de mesure utilisé pour le contrôle visuel par le personnel de service.

2.4. Dans les Réseaux Electriques Centraux, en tenant compte du programme donné, un programme de tension est en cours d'élaboration aux sous-stations 110kV, 35kV, 6kV. Les positions des changeurs de prises en charge (BPV) des transformateurs sont déterminées et approuvées par l'ingénieur en chef des réseaux électriques.

2.5. Le répartiteur de l'ODS et le personnel d'exploitation des réseaux électriques sont tenus de surveiller en permanence les niveaux de tension sur les bus de la sous-station. La tension est contrôlée à l'aide d'instruments de mesure et d'informations techniques existants.

2.6. Le personnel d'exploitation en régulant la tension dans les réseaux électriques doit s'assurer que les exigences relatives à la qualité de l'électricité sont respectées conformément à la norme GOST 13109-97 «Normes pour la qualité de l'énergie électrique dans les systèmes d'alimentation à usage général.

La déviation des indicateurs de qualité au-delà des limites établies entraîne une augmentation des pertes d'électricité et de puissance dans les réseaux électriques.
Les pertes de puissance dans le réseau et dans les équipements électriques varient en fonction de la valeur de la tension. Les pertes de charge dans les lignes et les transformateurs sont proportionnelles au carré du courant et inversement proportionnelles au carré de la tension.
Pertes mouvement oisif proportionnelle au carré de la tension.
La distorsion de la symétrie et la sinusoïdalité des courants et des tensions entraînent des pertes de puissance supplémentaires dans les lignes, les transformateurs, les machines tournantes et les batteries de condensateurs.

2.7. Le répartiteur ODS contrôle l'utilisation de la puissance réactive des générateurs des stations de bloc et BSC, SC situés sur le territoire des réseaux électriques. Des listes de consommateurs avec des dispositifs de compensation sont compilées par Energonadzor et transférées à la sous-station concernée et à l'ODS.

Les valeurs de tension minimale, maximale et d'urgence pour les points de contrôle sur les bus des sous-stations 330 - 110 kV sont définies par le système d'alimentation électrique. En cas de réduction simultanée de fréquence et de tension, les limites de tension d'urgence peuvent être abaissées au taux de 1 % de tension par 1 Hz.
La régulation de tension dans le réseau 35kV, 10kV, 6kV est effectuée par le répartiteur ODS.

Valeurs standard acceptées des tensions nominales des réseaux et valeurs les plus élevées Les tensions des équipements connectés à ces réseaux sont indiquées dans le tableau 1 ci-dessous.
TABLEAU 1(GOST 721-77)
Tensions assignées des réseaux électriques courant triphasé 50 Hz.

Tensions nominales	Tension esclave maximale, kV	Tensions nominales, kV	Tension esclave maximale, kV




Kilovolt :

2.10. Dans les sous-stations des réseaux électriques, la régulation de la tension doit être effectuée tous les trimestres, en tenant compte de l'évolution des charges. Le personnel d'exploitation des sous-stations est tenu d'attirer rapidement l'attention des consommateurs et des répartiteurs de SER sur le changement à venir des niveaux de tension sur les bus des sous-stations.

3. RÉGULATION DE TENSION.

3.1. Le personnel d'exploitation de la centrale électrique est tenu de surveiller les niveaux de tension sur les bus de la sous-station. Si la tension dépasse les limites établies, informez-en le répartiteur ODS.

3.2. Le gestionnaire ODS détermine le besoin et décrit les mesures possibles pour réguler la tension.;

3.3. Toutes les réclamations des consommateurs pour basse ou haute tension sont enregistrées par le répartiteur ODS dans journal opérationnel prendre d'éventuelles mesures pour les éliminer. S'il est impossible d'éliminer - informe la direction de l'UDF et de l'entreprise.
Si le motif de la réclamation est une diminution de la tension dans le réseau de 110 kV et plus, le répartiteur ODS doit en informer le répartiteur DOE.

3.4. La régulation de la tension et de la puissance réactive s'effectue dans les limites limitées par les caractéristiques admissibles du mode :
- les niveaux de tension maximaux admissibles à long terme ;
- les niveaux de tension minimaux admissibles ;
- charge nominale des équipements et des fils par courant ;
- absence de surexcitation des transformateurs.

3.5. Pour n'importe quel mode tension de fonctionnement sur l'équipement ne doit pas dépasser le maximum - celui de travail pour la classe d'isolation correspondante conformément à GOST 721-77 (tableau-1).

3.6. La régulation de la tension sur les bus de la sous-station dans les limites établies est effectuée par :

utilisation de transformateurs OLTC ;
commutation d'interrupteurs non plafonnés (PBV) de transformateurs ;
l'inclusion de lignes parallèles ;
chargement des postes industriels et dispositifs de compensation des consommateurs pour la puissance réactive ;
transfert des points de rupture sur le réseau 6-35 kV ;
application du programme d'arrêt d'urgence.

3.7. Commutation des branches dans les enroulements de réglage des transformateurs.
3.7.1. Le personnel d'exploitation est tenu de conserver des enregistrements de la position des interrupteurs non encapsulés (PBV) et des changeurs de prises en charge des transformateurs de puissance.
3.7.2. La commutation des prises sur les transformateurs est effectuée personnel opérationnel PS uniquement sur ordre du répartiteur ODS.
3.7.3. Il est interdit de commuter les prises sur les transformateurs avec des changeurs de prises en charge sous charge.
3.7.4. La commutation des prises sur les transformateurs avec changeurs de prises en charge sous tension (sans charge) doit être effectuée à distance en adoptant des mesures pour empêcher le personnel de se trouver à proximité du transformateur.
3.7.5. Il est interdit de commuter les prises sur les transformateurs avec des changeurs de prises sous tension à l'aide d'une poignée ou d'un bouton de commande dans le mécanisme d'entraînement du changeur de prises.
3.7.6. Après avoir commuté le changeur de prises en charge, PBV des transformateurs sur la sous-station, il est nécessaire d'effectuer des tests haute tension des transformateurs de puissance en temps opportun.
3.7.7. Les dispositifs de commutation OLTC du transformateur sont autorisés à fonctionner à une température d'huile de moins 20 °C et plus (pour les OLTC submersibles) et de moins 45 °C et plus (pour les OLTC avec réacteurs limiteurs de courant, ainsi que pour les dispositifs de commutation avec un contacteur situé sur l'isolateur de base à l'extérieur de la cuve du transformateur et équipé d'un dispositif de chauffage).

3.8. Au poste, avant de remettre le transformateur de puissance en réparation, il faut :
- prévoir le contrôle des niveaux de tension des systèmes de jeu de barres (sections de jeu de barres) et prendre des mesures pour maintenir la tension à des niveaux spécifiés ;

Transférer le changeur de prises en charge du transformateur en cours de réparation dans la position correspondant au mode de son excitation (ou sous-excitation) nominale.

Un champ électrique a de l'énergie qui, en travaillant, crée tension électrique agissant sur les charges dans le conducteur. Numériquement, le stress est égal au rapport du travail effectué par champ électrique, déplaçant une particule chargée le long d'un conducteur, par la quantité de charge de la particule.

Cette valeur est mesurée en volts. 1 B est le travail de 1 joule effectué par le champ électrique en déplaçant une charge de 1 coulomb à travers le conducteur. Le nom de l'unité de mesure est donné par le nom du scientifique italien A. Volta, qui a conçu la cellule galvanique - la première source de courant.

La valeur de la tension est identique. Par exemple, si le potentiel d'un point est de 35 V et que le point suivant est de 25 V, alors la différence de potentiel, comme la tension, sera de 10 V.

Le volt étant une unité de mesure très souvent utilisée, les préfixes sont souvent utilisés pour les mesures afin de former des multiples décimaux d'unités. Par exemple, 1 kilovolt (1 kV = 1000 V), 1 mégavolt (1 MV = 1000 kV), 1 millivolt (1 mV = 1/1000 V), etc.

La tension du réseau doit correspondre à la valeur pour laquelle ils sont conçus. Lors du transfert d'énergie à travers fils de connexion une partie de la différence de potentiel est perdue pour vaincre la résistance des conducteurs d'alimentation. Par conséquent, à la fin de la ligne de transmission, cette caractéristique énergétique devient un peu inférieure à son début.

La tension chute dans le réseau. Cette diminution, l'un des principaux paramètres, affectera certainement le fonctionnement de l'équipement, qu'il s'agisse de l'éclairage ou de la charge électrique. Lors de la conception et du calcul des lignes électriques, il faut tenir compte du fait que les écarts dans les lectures des instruments mesurant la différence de potentiel doivent être conformes aux normes établies. Les circuits calculés par le courant de charge, en tenant compte, sont contrôlés par la valeur.

La chute de tension ΔU est la différence de potentiel au début de la ligne et à sa fin.

La perte de différence de potentiel par rapport à la valeur efficace est déterminée par la formule : ΔU = (P r+Qx)L/Unom,

où Q est concernant puissance active, P – puissance active, r – résistance active ligne, x - réactance de ligne, Unom - tension nominale.

Résistance active et réactive, les fils conducteurs sont sélectionnés selon des tableaux de référence.

Selon les exigences de GOST et les règles relatives aux installations électriques, la tension du réseau électrique ne peut pas s'écarter des lectures normales de plus de 5%. Pour les réseaux d'éclairage des locaux domestiques et industriels de + 5 % à - 2,5 %. La perte de tension admissible n'est pas supérieure à 5 %.

Dans les lignes électriques triphasées, dont la tension est de 6 à 10 kV, la charge est répartie plus uniformément et la perte de différence de potentiel est moindre. En raison d'une charge inégale dans les réseaux d'éclairage basse tension, utilisez un système à 4 fils de courant triphasé, tension 380/220 V (système TN-C) et à cinq fils (TN-S) . En connectant, dans un tel système, des moteurs électriques aux fils linéaires et des équipements d'éclairage entre les fils linéaires et neutres, ils égalisent la charge sur trois phases.

Quelle tension dans le réseau est considérée comme optimale ? Considérons la tension de base parmi une série de tensions normalisées en fonction du niveau d'isolement des équipements électriques.

La tension nominale dans le réseau est la valeur d'une telle différence de potentiel pour laquelle les sources et les récepteurs d'électricité sont constitués, dans des conditions de fonctionnement normales. Il est installé dans le réseau et dans les consommateurs connectés utilisant GOST. La tension effective dans les appareils qui génèrent de l'électricité, en raison des conditions de compensation des pertes de différence de potentiel dans le circuit, est autorisée de 5% supérieure aux tensions nominales du réseau.

Les enroulements primaires des transformateurs élévateurs sont des récepteurs d'électricité. Par conséquent, leurs valeurs de tension effectives sont de la même amplitude que les tensions nominales des générateurs. Leur tension effective est la même que la tension nominale du réseau ou supérieure de 5 %. À l'aide des enroulements secondaires des transformateurs, fermés au circuit alimenté, le courant est fourni au réseau. Pour compenser la perte de différence de potentiel en eux, leurs tensions nominales sont fixées plus haut que dans les circuits de 5 à 10%.

N'importe quel circuit électrique a ses propres paramètres de tension nominale pour les équipements électriques qui en sont alimentés. L'équipement fonctionne à une tension différente de la tension nominale en raison d'une chute de tension. Selon GOST, si le mode de fonctionnement du circuit est normal, la tension fournie à l'équipement ne doit pas être inférieure à celle actuelle de plus de 5%.

La tension nominale dans le réseau de la ville devrait être de 220 V, mais c'est loin d'être toujours vrai. Cette caractéristique peut être augmentée, diminuée ou instable si l'un des voisins est en train de souder ou a connecté un outil puissant. Une tension non standard affecte négativement le fonctionnement de l'équipement électrique domestique.

Avec les surtensions, le plus grand danger menace les appareils électroniques. Ils tomberont en panne avant que le moteur de l'aspirateur ou Machine à laver. Un centième de seconde suffit, c'est-à-dire une demi-onde de haute tension à échouer blocage des impulsions la nutrition. L'exposition à long terme à une différence de potentiel accrue est particulièrement dangereuse, les sauts à court terme sont moins dangereux.

Par exemple, cela provoque une augmentation de la tension, mais tous les appareils électroniques sont protégés de manière fiable contre de tels problèmes. La protection est impuissante avec une augmentation prolongée de la tension. Les organismes fournissant de l'électricité au marché sont responsables de la qualité de l'électricité vendue.