Supratensiune permisă. Domenii de abateri de tensiune la punctele de transmisie a puterii. Nevoia de diferențiere

Postat pe 01.08.2014

Valentina Sudnova, Ph.D., cercetător senior la ANO „ElectroCertification”

Ilya Kartashev, Ph.D., cercetător principal la Universitatea Națională de Cercetare „MPEI”

Vladimir Tulsky, Ph.D., deputat. Șef al Departamentului de Sisteme Electrice, Universitatea Națională de Cercetare „MPEI”

Vsevolod Kozlov, șef de departament

SRL „NIC Test-Electro”, Moscova


Pentru indicatorii de calitate energie electrica(CE) în noul standard GOST 32144-2013 sunt stabilite următoarele standarde: abaterile de tensiune pozitive și negative la punctele de transmisie a energiei electrice (TPE) nu trebuie să depășească 10% din valoarea tensiunii nominale sau convenite pentru 100% din intervalul de timp. de o săptămână.


În ceea ce privește receptoarele electrice finale (EP), GOST 32144-2013 precizează că „V reteaua electrica consumatorului trebuie să i se asigure condiții în care abaterile tensiunii de alimentare la bornele receptoarelor electrice să nu depășească valorile admisibile stabilite pentru ele cu respectarea cerințelor prezentului standard pentru CE la punctul de transmitere a energiei electrice.”


Cu un nivel posibil de tensiune în TPE de la organizarea rețelei (SO) la consumator egal cu 90% tensiune nominală sursă de alimentare (U nom), pentru un consumator industrial, a cărui sursă de alimentare are de obicei cel puțin transformatoare cu dispozitive de comutare fără excitație (PSU), „pentru a asigura condiții…” este încă posibilă.


Totuși, pentru rețeaua electrică a unei clădiri de locuințe, ale căror TPE sunt magistrale de 0,4 kV ASU sau tablou principal, și, de exemplu, la un nivel de tensiune pe magistrale de 90% U nom (δU = –10%) și non -pierderi de tensiune zero în acesta, fără mijloace de reglare a tensiunii într-o rețea de 0,4 kV, este imposibil să se asigure o abatere de tensiune la bornele ED de nivelul δU = –10% pentru cele mai apropiate și cu siguranță pentru cele mai îndepărtate.


Mijloacele de reglare a tensiunii într-o rețea de 0,4 kV pentru un consumator casnic - transformatoarele amplificatoare de intrare sau dispozitivele redresor-invertor (UPS online) sunt extrem de rare. Instalarea în masă a unor astfel de echipamente ca eveniment pt „asigurarea condițiilor în rețeaua de consumatori...”, spre care proiectul GOST 32144-2103 împinge, nu este fezabil din punct de vedere economic.


Standardele noului GOST și cerințele altor documentații normative și tehnice


Autorii proiectului GOST 32144-2013, printre faptele care justifică normele δU = ±10% în TPE ale organizațiilor de rețea de toate nivelurile, consideră că „Sunt schimbările economie modernăși industria energiei electrice restructurată stabilită prin legislație Federația Rusă, au fost luate în considerare în standard, la care a fost atrasă atenția în mod repetat de dezvoltatori. Dacă prin tradiție ne referim la standardele GOST 13109 pentru abaterile de tensiune la bornele unui receptor electric, atunci în condițiile de piață acest lucru a trebuit să fie abandonat.”


Puteți refuza să eliberați responsabilitatea de la CO. Dar atunci, cum rămâne cu Decretul Guvernului Federației Ruse din 23 mai 2006 nr. 307 „Cu privire la procedura de furnizare utilitati cetățeni” și cerința ca parametrii de tensiune și frecvență din rețeaua electrică dintr-o zonă rezidențială să îndeplinească cerințele, stabilit prin lege Federația Rusă?


De asemenea, autorii proiectului GOST 32144-2013 susțin că în „Majoritatea absolută a rețelelor din complexul rețelei de distribuție nu respectă cerințele GOST 13109-97 pentru valorile abaterii tensiunii în mod normal permise.”


Conform statisticilor noastre, în majoritatea lucrărilor efectuate (până la 90%) privind măsurătorile în cadrul certificării obligatorii și monitorizării periodice a CE, conformitatea CE cu cerințele GOST 13109-97 pentru abaterile de tensiune a fost confirmată în termeni a valorilor maxime admise.


Au fost ridicate întrebări cu privire la interacțiunea CO-urilor adiacente în lumina cerințelor GOST R 54149-2010 privind intervalele de abateri de tensiune în TPE, despre menținerea normelor de abateri de tensiune la bornele ED și, de asemenea, s-a constatat că introducerea a indicatorului „tensiune potrivită U C și δU = ±10% » pentru nivelurile organizațiilor de rețele interregionale și teritoriale, de exemplu, nu oferă un interval acceptabil de abatere de tensiune de la nominal (90–110% din U N) în TPE pt. rețele electrice de utilități.


Este necesar de remarcat încă o dată că cerințele pentru asigurarea δU la bornele ED sunt specificate și în actualul documente de reglementare despre proiectarea rețelei:


RD 34.20.185-94 Instrucțiuni pentru proiectarea rețelelor electrice urbane: "p. 5.2.2. În rețelele electrice, abaterile de tensiune la receptoarele de energie electrică trebuie să fie asigurate care nu depășesc ±5% din tensiunea nominală a rețelei în regim normal și ±10% în regim post-urgență.”


SP 31-110-2003 Proiectare si instalare instalatii electrice rezidentiale si clădiri publice: „p. 7.23. Abaterile de tensiune de la tensiunea nominală la bornele receptoarelor electrice de putere și cele mai îndepărtate lămpi de iluminat electric nu trebuie să depășească ±5% în modul normal, iar maximul admisibil în modul post-urgență la cele mai mari sarcini de proiectare este de ±10%. ”


În structura orașelor, de exemplu Moscova, ponderea consumului de energie electrică de către consumatorii casnici ajunge la 40%, prin urmare, prin Decretul Guvernului Federației Ruse din 04.05.2012 nr. 442 (articolul 7) și Legea „Cu privire la energie electrică”. Industria energiei electrice” (articolul 38), responsabilitatea pentru fiabilitatea aprovizionării consumatorilor și centralelor electrice revine subiecților industriei energiei electrice. O organizație de rețea care dispune de toate mijloacele tehnice necesare, în conformitate cu responsabilitățile care îi sunt atribuite pentru reglarea tensiunii (PTES, clauze 5.3.6, 6.2.1, 6.3.12, 6.3.13), trebuie să asigure consumatorului necesarul nivelul de tensiune în TPE.


În legătură cu cele de mai sus, considerăm că standardele de abatere a tensiunii în intervalul δU = ±10% cerute de GOST 32144-2013 ar trebui să se aplice nu numai pentru „TPE intermediar al organizațiilor de rețea”, ci și pentru toate TPE ale rețelei electrice, inclusiv pentru TPE pentru consumatorii casnici (la receptorul electric).


Orez. 1. Valori admise ale δU(–), δU(+) pe barele colectoare ale unei stații de comutație de 0,4 kV


Modificările necesare în GOST


Considerăm că este necesar să facem următoarele modificări la proiectul GOST 32144-2013 (a se vedea tabelul 1).


Tabelul 1. Modificări necesare la GOST 32144-2013



De asemenea, considerăm că este necesar să se adauge un apendice la proiectul GOST 32144-2013 cu valorile standardelor pentru δU(–), δU(+) cu diferențierea acestora în funcție de nivelurile de tensiune din TPE și tipul a transmiterii EE: de la CO la CO sau de la CO la consumator (Tabelul .2).





Concluzie


Valori recomandate ale δU(–), δU(+) în TPE de la CO la consumator la U nominal egal cu 6(10) kV: –5…+10%. Luând în considerare posibilele adăugări ale dispozitivului comutator (0; 2,5; 5; 7,5; respectiv 10%, pentru pozițiile 1; 2; 3; 4; 5), precum și intervalul recomandat pe barele de distribuție ale tabloului de distribuție. 0,4 kV TP, valorile ar trebui să fie –2,5…+12%.


Literatură:


1. GOST 32144-2013. Energie electrică. Compatibilitate mijloace tehnice electromagnetic. Standarde pentru calitatea energiei electrice în sistemele de alimentare cu energie electrică de uz general.

2. Sudnova V.V., Kartashev I.I., Tulsky V.N., Kozlov V.V. Abateri de tensiune permise la punctele de transmisie a energiei // Știri de inginerie electrică. 2013. Nr 4(82).

Discutați pe forum


1. PARTEA GENERALĂ.

1.1. Această instrucțiune stabilește procedura de reglare a tensiunii pe magistralele 110-35-10-6-3 kV ale stațiilor de rețea electrică.

1.2. Această instrucțiune este compilată pe baza:
- Reguli operare tehnică centrale electriceși rețele (PTE);
- Instrucțiuni standard „Eliminarea accidentelor și încălcărilor tehnologice la întreprinderile energetice și asociațiile energetice” (SOU-N MPE 40.1.20.563:2004);
- GOST 13109-97 „Standarde de calitate a energiei electrice în sistemele de alimentare cu energie electrică de uz general”;

  1. Reguli de utilizare a energiei electrice;
  2. Instrucțiuni „Cu privire la monitorizarea și analiza calității puterii și reglarea tensiunii.”

1.3. Cunoașterea instrucțiunilor este necesară pentru:
a) personalul de exploatare și operațional-producție al rețelelor electrice;
b) controlori de trafic;
c) dispeceri SRE.

2. INSTRUCȚIUNI GENERALE PENTRU REGLAREA TENSIUNII

2.1. Reglarea tensiunii în rețelele electrice trebuie să asigure:
- conformitatea valorilor indicatorului de calitate cu cerințele GOST 13109-97;

  1. conformitatea nivelului de tensiune cu valorile admise pentru echipamentele centralelor și rețelelor electrice;
  2. marja necesară de stabilitate a sistemelor de alimentare;
  3. pierderi minime de energie electrică în rețelele electrice.

2.2. Reglarea tensiunii în rețeaua de 110 kV și mai mare se realizează de către dispeceratul sistemului de energie electrică.

2.3. Un program de tensiune în două trepte la punctele de control este stabilit trimestrial de sistemul de energie electrică. Nivelul superior al graficului tensiunii corespunde modului de consum maxim al UES, sistemul de energie electrică, iar nivelul inferior corespunde modului minim. Durata modurilor maxime și minime (în ore) stabilește NEC, sistemul de energie electrică, în funcție de anotimpurile anului. Timpul de tranziție estimat de la o etapă la alta a programului este de una până la două ore. Tranziția se realizează proporțional cu schimbarea sarcina activa centrale electrice, iar dacă centrala funcționează într-un program uniform, atunci proporțional cu modificarea consumului sistemului de energie sau conform principiului reglării contra-tensiunii - opus tendinței naturale a modificării acestuia. Nu sunt permise abateri de la nivelurile optime de tensiune specificate de orar la punctele de control ale sistemului energetic unificat și al sistemului de energie electrică a țării. Nivelurile de tensiune specificate de grafice trebuie menținute cu precizia furnizată efectiv instrumente de măsură, care sunt utilizate pentru controlul vizual de către personalul de serviciu.

2.4. În Rețelele Electrice Centrale, ținând cont de graficul dat, se elaborează un grafic de tensiune la posturile de 110 kV, 35 kV, 6 kV. Pozițiile ramurilor transformatorului comutatorului de reglaj sub sarcină (BPV) sunt determinate și aprobate de către inginerul șef rețele electrice.

2.5. Dispeceratul UDS și personalul operațional al rețelelor electrice sunt obligați să monitorizeze constant nivelurile de tensiune pe magistralele stațiilor. Tensiunea este controlată cu ajutorul instrumentelor și informațiilor tehnice existente.

2.6. Personalul de exploatare, prin reglarea tensiunii în rețelele electrice, trebuie să asigure conformitatea cu cerințele privind calitatea energiei electrice în conformitate cu GOST 13109-97 „Standarde pentru calitatea energiei electrice în sistemele de alimentare cu energie electrică de uz general.

Abaterea indicatorilor de calitate dincolo de limitele stabilite duce la o creștere a energiei electrice și a pierderilor de putere în rețelele electrice.
Pierderile de putere în rețea și în echipamentele electrice variază în funcție de valoarea tensiunii. Pierderile de sarcină în linii și transformatoare sunt proporționale cu pătratul curentului și invers proporțional cu pătratul tensiunii.
Pierderi viteza de mers în gol proporțional cu pătratul tensiunii.
Distorsiunea simetriei și sinusoidității curenților și tensiunilor duce la pierderi suplimentare de putere în linii, transformatoare, mașini rotative și bănci de condensatoare.

2.7. Dispeceratul UDS controlează utilizarea puterii reactive a generatoarelor stațiilor de blocare și BSK, SK situate pe teritoriul rețelelor electrice. Listele de consumatori care au dispozitive compensatoare sunt întocmite de Energonadzor și transmise PS-urilor și UDS relevante.

  1. Valorile tensiunii minime, maxime și de urgență pentru punctele de control de pe autobuzele stațiilor de 330 - 110 kV sunt stabilite de sistemul de alimentare electrică. În cazul unei reduceri simultane a frecvenței și tensiunii, limitele tensiunii de urgență pot fi reduse cu o rată de 1% tensiune pe 1 Hz.
  2. Reglarea tensiunii în rețeaua de 35 kV, 10 kV, 6 kV se realizează de către dispeceratul ODS.

Valori standard acceptate ale tensiunilor nominale ale rețelei și cele mai mari valori tensiunile pentru echipamentele conectate la aceste rețele sunt prezentate mai jos în Tabelul-1.
TABEL-1(GOST 721-77)
Tensiunile nominale ale rețelelor electrice curent trifazat 50 Hz.


Tensiuni nominale

Tensiune maximă de funcționare, kV

Tensiuni nominale, kV

Tensiune maximă de funcționare, kV

Kilovolt:

2.10. La substațiile rețelelor electrice, reglarea tensiunii trebuie efectuată trimestrial, ținând cont de modificările sarcinilor. Personalul de exploatare al substațiilor este obligat să informeze cu promptitudine consumatorii și dispecerii zonelor de distribuție cu privire la schimbarea viitoare a nivelurilor de tensiune pe autobuzele stațiilor.

3. REGLAREA TENSIUNII.

3.1. Personalul de exploatare al centralei este obligat să monitorizeze nivelurile de tensiune pe magistralele stației. Dacă tensiunea deviază dincolo de limitele stabilite, raportați acest lucru dispecerului ODS.

3.2. Managerul ODS determină necesitatea și schițează măsurile posibile pentru reglarea tensiunii.;

3.3. Dispeceratul ODS înregistrează toate plângerile consumatorilor cu privire la tensiunea joasă sau înaltă jurnal operațional, ia măsuri posibile pentru eliminarea acestora. Dacă este imposibil de eliminat, informați conducerea UDS și întreprinderea.
Dacă motivul reclamației este o scădere a tensiunii în rețea de 110 kV sau mai mare, atunci dispeceratul ODS trebuie să informeze dispeceratul DOE despre acest lucru.

3.4. Reglarea tensiunii și a puterii reactive se efectuează în limitele limitate de caracteristicile permise ale modului:
- niveluri maxime de tensiune admisibile pe termen lung;
- niveluri minime admisibile de tensiune;
- sarcina curenta nominala a echipamentelor si cablurilor;
- absenta supraexcitarii transformatoarelor.

3.5. În orice mod tensiune de operare pe echipament nu trebuie să depășească maximul - lucrând pentru clasa de izolație corespunzătoare în conformitate cu GOST 721-77 (Tabelul-1).

3.6. Reglarea tensiunii pe magistralele statiilor in limitele stabilite se realizeaza prin:

  1. utilizarea comutatoarelor sub sarcină ale transformatoarelor;
  2. comutarea comutatoarelor axiale (APS) ale transformatoarelor;
  3. întoarcerea pe linii paralele;
  4. încărcarea instalațiilor industriale și a dispozitivelor de compensare a puterii reactive de consum;
  5. transfer puncte de întrerupere în rețeaua 6-35 kV;
  6. aplicarea programului de oprire de urgență.

3.7. Prize de comutare în înfășurările de control ale transformatoarelor.
3.7.1. Personalul de exploatare este obligat să țină evidența poziției întrerupătoarelor inelare (ATS) și a comutatoarelor sub sarcină ale transformatoarelor de putere.
3.7.2. Se realizează pornirea transformatoarelor personal operațional PS doar la ordinul dispeceratului politiei rutiere.
3.7.3. Este interzisă comutarea prizelor la transformatoarele cu comutatoare sub sarcină sub sarcină.
3.7.4. Comutarea prizelor la transformatoarele cu comutatoare sub sarcină care sunt sub tensiune (fără sarcină) trebuie efectuată de la distanță, luând măsuri pentru a preveni ca personalul să se afle în apropierea transformatorului.
3.7.5. Este interzisă comutarea ramurilor la transformatoarele cu un comutator sub tensiune cu ajutorul unui mâner sau al unui buton de comandă din mecanismul de antrenare al dispozitivului comutatorului sub sarcină.
3.7.6. După comutarea comutatorului de reglaj sub sarcină și a transformatoarelor de comutare fără sarcină la substație, este necesar să se efectueze prompt teste de înaltă tensiune ale transformatoarelor de putere.
3.7.7. Dispozitivele de comutare comutatoarele sub sarcină ale transformatoarelor pot fi puse în funcțiune la o temperatură a uleiului de minus 20 °C și mai mult (pentru comutatoarele sub sarcină cu rezistență submersibilă) și minus 45 °C și mai mult (pentru comutatoare de sarcină cu reactoare limitatoare de curent, precum și pentru dispozitivele de comutare cu un contactor situat pe izolatorul suport în afara rezervorului transformatorului și echipat cu un dispozitiv de încălzire).

3.8. La substație, înainte de a scoate transformatorul de putere pentru reparație, trebuie să:
- asigură verificarea nivelurilor de tensiune pe sistemele de magistrală (secții de magistrală) și ia măsuri pentru menținerea tensiunii la niveluri specificate;

Mutați comutatorul de reglaj sub sarcină al transformatorului reparat în poziția corespunzătoare modului de excitație nominală (sau subexcitare) a acestuia.

Un câmp electric are energie care produce muncă și creează tensiune electrică, acționând asupra sarcinilor dintr-un conductor. Numeric, tensiunea este egală cu raportul muncii efectuate câmp electric, mișcând o particulă încărcată de-a lungul unui conductor cu cantitatea de sarcină a particulei.

Această valoare este măsurată în volți. 1 B este munca de 1 joule efectuată de câmpul electric în deplasarea unei sarcini de 1 coulomb de-a lungul conductorului. Numele unității de măsură este dat de numele omului de știință italian A. Volta, care a proiectat o celulă galvanică - prima sursă de curent.

Tensiunea este aceeași valoare. De exemplu, dacă potențialul unui punct este de 35 V, iar următorul punct este de 25 V, atunci diferența de potențial, ca și tensiunea, va fi egală cu 10 V.

Deoarece voltul este o unitate de măsură care este foarte des folosită, prefixele sunt adesea folosite pentru măsurători pentru a forma multipli zecimali de unități. De exemplu, 1 kilovolt (1 kV = 1000 V), 1 megavolt (1MV = 1000 kV), 1 milivolt (1 mV = 1/1000 V), etc.

Tensiunea din rețea trebuie să corespundă valorii pentru care este proiectată. La transmiterea energiei prin fire de conectare o parte din diferența de potențial se pierde pentru a depăși rezistența conductorilor de alimentare. Prin urmare, la sfârșitul liniei de transmisie această caracteristică energetică devine oarecum mai mică decât la începutul ei.

Tensiunea rețelei scade. Această scădere a unuia dintre principalii parametri va afecta cu siguranță funcționarea echipamentului, fie că este vorba de iluminare sau de sarcina de putere. La proiectarea și calcularea liniilor electrice trebuie să se țină cont de faptul că abaterile în citirile instrumentelor care măsoară diferențele de potențial trebuie să respecte standardele stabilite. Circuitele calculate în funcție de curentul de sarcină, ținând cont de , sunt controlate de valoare.

Căderea de tensiune ΔU este diferența de potențial la începutul liniei și la sfârșitul acesteia.

Pierderea diferenței de potențial în raport cu valoarea efectivă este determinată de formula: ΔU = (P r+Qx)L/Unom,

unde Q – re putere activă, P – putere activă, r – rezistență activă linie, x – reactanța liniei, Unom – tensiunea nominală.

Rezistența activă și reactivă, firele de alimentare sunt selectate conform tabelelor de referință.

În conformitate cu cerințele GOST și regulile de instalare electrică, tensiunea din rețeaua electrică poate abate de la citirile normale cu cel mult 5%. Pentru rețelele de iluminat a spațiilor casnice și industriale de la +5% la – 2,5%. Pierderea de tensiune permisă nu este mai mare de 5%.

În liniile electrice trifazate, a căror tensiune este de 6 - 10 kV, sarcina este distribuită mai uniform, iar pierderile prin diferența de potențial sunt mai mici. Datorită încărcăturii neuniforme retele de iluminat tensiune joasă, utilizați un sistem de curent trifazat cu 4 fire cu o tensiune de 380/220 V (sistem TN-C) și un sistem cu cinci fire (TN-S). Prin conectarea motoarelor electrice la firele liniare într-un astfel de sistem și a echipamentelor de iluminat între firele liniare și neutre, ele egalizează sarcina în cele trei faze.

Ce tensiune de rețea este considerată optimă? Să luăm în considerare tensiunea de bază dintr-o serie de tensiuni standardizate în funcție de nivelul de izolare a echipamentelor electrice.

Tensiunea nominală în rețea este valoarea diferenței de potențial pentru care sunt fabricate sursele și receptoarele de energie electrică, în condiții normale de funcționare. Instalat în rețea și în consumatorii conectați folosind GOST. Tensiunea efectivă în dispozitivele care creează energie electrică, datorită condițiilor de compensare a pierderilor diferenței de potențial din circuit, este admisă cu 5% mai mare decât tensiunea nominală din rețea.

Înfășurările primare ale transformatoarelor superioare sunt receptoarele de putere. Prin urmare, valorile tensiunii efective ale acestora sunt aceleași ca mărime cu tensiunile nominale ale generatoarelor. Tensiunea lor efectivă este aceeași cu tensiunea nominală din rețea sau cu 5% mai mare. Cu ajutorul înfășurărilor secundare ale transformatoarelor închise la circuitul alimentat, curentul este furnizat rețelei. Pentru a compensa pierderea diferenței de potențial în ele, tensiunile lor nominale sunt setate mai mari decât în ​​circuite cu 5 - 10%.

Orice circuit electric are propriii parametri de tensiune nominală pentru echipamentele electrice care sunt alimentate de la acesta. Echipamentul funcționează la o tensiune diferită de tensiunea nominală din cauza căderii de tensiune. Potrivit GOST, dacă modul de funcționare al circuitului este normal, atunci tensiunea furnizată echipamentului nu trebuie să fie mai mică decât tensiunea curentă cu mai mult de 5%.

Tensiunea nominală în rețeaua orașului ar trebui să fie de 220V, dar nu este întotdeauna cazul. Această caracteristică poate fi crescută, scăzută sau instabilă dacă unul dintre vecini sudează sau a conectat o unealtă puternică. Tensiunea non-standard afectează negativ funcționarea echipamentelor electrice de uz casnic.

În timpul supratensiunii, pericolul cel mai mare îl reprezintă dispozitivele electronice. Se vor defecta înaintea motorului electric al aspiratorului sau maşină de spălat. O sutime de secundă este suficientă, adică. o jumătate de val înaltă tensiune a eșua blocarea pulsului nutriţie. Expunerea pe termen lung la diferențe de potențial crescute este deosebit de periculoasă;

De exemplu, provoacă o creștere a tensiunii, dar toate componentele electronice sunt protejate în mod fiabil de astfel de probleme. Protecția este neputincioasă cu o creștere prelungită a tensiunii. Organizațiile care furnizează energie electrică pieței sunt responsabile pentru calitatea energiei electrice vândute.



Vă recomandăm să citiți