Настройки побутової електромережі. Інструкція з регулювання напруги у мережі підприємства

1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА.

1.1. Ця інструкція встановлює порядок регулювання напруги на шинах 110-35-10-6-3 кВ підстанцій електричних мереж.

1.2. Ця інструкція складена на підставі:
- Правил технічної експлуатаціїелектричних станцій та мереж (ПТЕ);
- Типовий інструкції«Ліквідація аварій та технологічних порушень режиму на енергопідприємствах та в енергооб'єднаннях» (СОУ-Н МПЕ 40.1.20.563:2004);
- ГОСТ 13109-97 "Норми якості електричної енергії в системах електропостачання загального призначення";

1. Правил користування електричною енергією;
2. Інструкції «З контролю та аналізу якості електроенергії та регулювання напруги».

1.3. Знання інструкції є обов'язковим для:
а) оперативного та оперативно-виробничого персоналу електричних мереж;
б) диспетчерів ОДС;
в) диспетчерів РЕМ.

2. ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ З РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ

2.1. Регулюванням напруги в електричних мережах мають бути забезпечені:
- відповідність значень показників якості вимог ГОСТ 13109-97;

1. відповідність рівня напруг значенням, допустимим для обладнання електричних станцій та мереж;
2. необхідний запас сталості енергосистем;
3. мінімум втрат електроенергії в електричних мережах.

2.2. Регулювання напруги в мережі 110кВ та вище здійснює диспетчер електроенергетичної системи.

2.3. Двоступінчастий графік напруги в контрольних точках задається щокварталу електроенергетичної системи. Верхній ступінь графіка напруги відповідає максимальному режиму споживання ОЕС, електроенергетичної системи, а нижній ступінь мінімального режиму. Тривалість максимального та мінімального режимів (у годинах) задає НЕК, електроенергетичної системи залежно від сезонів року. Час імовірного переходу від одного ступеня графіка на інший одну-дві години. Перехід здійснюється пропорційно до зміни активного навантаженняелектростанціями, а якщо електростанція працює за рівним графіком, то пропорційно до зміни споживання енергосистеми або за принципом зустрічного регулювання напруги – протилежно природній тенденції його зміни. Відхилення від оптимальних рівнів напруги, що задаються графіком, в контрольних точках ОЕС країни, електроенергетичної системи, не допускаються. Рівні напруги, які задаються графіками, повинні підтримуватися з точністю реально забезпечується вимірювальними приладами, якими користується для візуального контролю черговий персонал.

2.4. У Центральних електричних мережах, з урахуванням заданого графіка, розробляється графік напруг ПС 110кВ, 35кВ, 6кВ. Визначаються положення відгалужень РПН (БПВ) трансформаторів та затверджуються головним інженером електричних мереж.

2.5. Диспетчер ОДС та оперативний персонал електричних мереж мають вести постійний контроль рівнів напруги на шинах ПС. Напруга контролюється з використанням існуючих технічних засобів вимірювання та інформації.

2.6. Оперативний персонал регулюванням напруги в електричних мережах повинен забезпечити виконання вимог до якості електроенергії відповідно до ГОСТ 13109-97 Норми якості електричної енергії в системах електропостачання загального призначення.

Відхилення показників якості за встановлені межі веде до збільшення втрат електроенергії та потужності в електричних мережах.
Втрати потужності в мережі та електрообладнанні змінюються в залежності від значення напруги. Втрати навантаження в лініях і трансформаторах пропорційні квадрату струму і назад пропорційні квадрату напруги.
Втрати неодруженого ходу пропорційні квадрату напруги.
Спотворення симетрії і синусоїдальності струмів і напруг призводить до додаткових втрат потужності в лініях, трансформаторах, машинах, що обертаються, і батареях конденсаторів.

2.7. Диспетчер ОДС контролює використання реактивної потужності генераторів блокстанцій та БСК, СК, що знаходяться на території електричних мереж. Списки споживачів, що мають компенсуючі пристрої, складаються Енергонаглядом і передаються відповідним ПС та до ОДС.

1. Мінімальні, максимальні та аварійні величини напруги для контрольних пунктів на шинах підстанцій 330 – 110кВ задаються електроенергетичною системою. У разі одночасного зниження частоти напруги аварійні межі напруги можуть бути знижені з розрахунку 1% напруги на 1 Гц.
2. Регулювання напруги в мережі 35кВ, 10кВ, 6кВ здійснює диспетчер ОДС.

Прийняті стандартні значення номінальної напруги мереж та найбільших значеньнапруги обладнання, приєднаного до цих мереж, наведені нижче у таблиці-1.
ТАБЛИЦЯ 1(ГОСТ 721-77)
Номінальна напруга електричних мереж трифазного струму 50 Гц.

2.10. На підстанціях електричних мереж щокварталу повинно проводитися регулювання напруги з урахуванням зміни навантажень. Оперативний персонал підстанцій зобов'язаний своєчасно довести до відома споживачів та диспетчерів РЕМів про зміну рівнів напруги на шинах підстанцій.

3. РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ.

3.1. Оперативний персонал ЕС має вести контролю над рівнями напруги на шинах ПС. У разі відхилення напруги за встановлені межі повідомити диспетчера ОДС.

3.2. Диспетчер ОДС визначає необхідність та намічає можливі заходи щодо регулювання напруги.;

3.3. Усі претензії споживачів на низьку чи високу напругу диспетчер ОДС записує у оперативний журнал, вживає можливих заходів для їх усунення. При неможливості усунути – повідомляє керівництво ОДС та підприємства.
Якщо причиною претензії є зниження напруги в мережі 110кВ і вище, диспетчер ОДС повинен повідомити про це диспетчеру ДОЕ.

3.4. Регулювання напруги та реактивної потужності здійснюється в межах, обмежених допустимими характеристиками режиму:
- максимальними довго допустимими рівняминапруги;
- мінімальними допустимими рівнями напруги;
- номінальним завантаженням обладнання та проводів за струмом;
- Відсутністю перезбудження трансформаторів.

3.5. За будь-яких режимів робоча напругана обладнанні не повинно перевищувати найбільшого – робітника для відповідного класу ізоляції відповідно до ГОСТ 721-77 (таблиця-1).

3.6. Регулювання напруги на шинах ПС у встановлених межах провадиться шляхом:

1. використання РПН трансформаторів;
2. перемикання анцапфних перемикачів (ПБВ) трансформаторів;
3. включенням паралельних ліній;
4. завантаженням промстанцій та пристроїв компенсації споживачів за реактивною потужністю;
5. перенесення точок розриву в мережі 6-35 кВ;
6. застосуванням графіка аварійних вимкнень.

3.7. Перемикання відгалужень у регулювальних обмотках трансформаторів.
3.7.1. Оперативний персонал має вести облік становища анцапфних перемикачів (ПБВ) і РПН силових трансформаторів.
3.7.2. Перемикання відгалужень на трансформаторах здійснюється оперативним персоналомПС лише за розпорядженням диспетчера ОДС.
3.7.3. Заборонено проводити перемикання відгалужень на трансформаторах з РПН, що знаходяться під навантаженням.
3.7.4. Перемикання відгалужень на трансформаторах з РПН що знаходяться під напругою (без навантаження) необхідно проводити дистанційно з вживання заходів щодо недопущення знаходження персоналу поблизу трансформатора.
3.7.5. Заборонено здійснювати перемикання відгалужень на трансформаторах з РПН, що знаходяться під напругою, рукояткою або кнопкою управління в приводному механізмі пристрою РПН.
3.7.6. Після перемикання РПН, ПБВ трансформаторів на ПС необхідно своєчасно проводити високовольтні випробування силових трансформаторів.
3.7.7. Перемикаючі пристрої РПН трансформаторів дозволено включати в роботу при температурі масла мінус 20 °С і вище (для занурювальних резисторних пристроїв РПН) і мінус 45 °С і вище (для пристроїв РПН з реакторами, що струмообмежують, а також для перемикаючих пристроїв з контактором, розташованим на опорному ізоляторі поза баком трансформатора та обладнаним пристроєм підігріву).

3.8. На ПС перед виведенням у ремонт силового трансформатора необхідно:
- передбачати перевірку рівнів напруги по системах шин (секціям шин) та вживати заходів щодо підтримки напруги на заданих рівнях;

Переводити РПН трансформатора, що виводиться в ремонт, в положення, що відповідає режиму його номінального збудження (або недозбудження).

Розміщено 08.01.2014

Валентина Суднова, к. т. зв., старший науковий співробітник АНО «ЕлектроСертифікація»

Ілля Карташев, к. т. н., провідний науковий співробітник НДУ «МЕІ»

Володимир Тульський, к. т.зв., заст. завідувача кафедри електроенергетичних систем НДУ «МЕІ»

Всеволод Козлов, начальник відділу

ТОВ «НДЦ Тест-Електро», м. Москва

Для показників якості електричної енергії (КЕ) у новому стандарті ГОСТ 32144-2013 встановлено такі норми: позитивні та негативні відхилення напруги у точках передачі електричної енергії (ТПЕ) не повинні перевищувати 10% номінального або узгодженого значення напруги протягом 100% часу інтервалу в одну тиждень.

Щодо кінцевих електроприймачів (ЕП) у ГОСТ 32144-2013 сказано, що «в електричної мережіспоживача повинні бути забезпечені умови, за яких відхилення напруги живлення на затискачі електроприймачів не перевищують встановлених для них допустимих значень при виконанні вимог цього стандарту до КЕ в точці передачі електричної енергії».

При можливому рівнінапруги в ТПЕ від мережевої організації (СО) споживачеві, що дорівнює 90% номінальної напругиелектроживлення (U ном), для промислового споживача, у чиєму енергогосподарстві є зазвичай щонайменше трансформатори з пристроями перемикання без збудження (ПБВ), «забезпечити умови…» ще є можливим.

Однак для електричної мережі житлової будівлі, ТПЕ якої є шини 0,4 кВ ВРУ або ГРЩ, і, наприклад, при рівні напруги на шинах 90% U ном (δU = -10%) та ненульових втратах напруги в ній, без засобів регулювання напруги в мережі 0,4 кВ забезпечити відхилення напруги на висновках ЕП рівня δU = -10% для найближчих, і вже точно для найбільш віддалених, неможливо.

Засоби регулювання напруги в мережі 0,4 кВ побутового споживача - вступні вольтододаткові трансформатори або пристрої «випрямляч-інвертор» (ДБЖ-online) зустрічаються дуже рідко. Масова установка такого обладнання як захід «забезпечення умов мережі споживача…», До якого підштовхує проект ГОСТ 32144-2103, економічно недоцільна.

Норми нового ГОСТА та вимоги інших НТД

Автори проекту ГОСТ 32144-2013 серед фактів, що обґрунтовують норми δU = ±10% у ТПЕ мережевих організаційвсіх рівнів вважають, що «саме зміни сучасної економіки та реструктурованої електроенергетики, встановлені у законодавстві Російської Федерації, були враховані у стандарті, на що неодноразово зверталася увага розробниками. Якщо під традиціями розуміти норми ГОСТ 13109 щодо відхилень напруги на затискачах електроприймача, то від цього в ринкових умовах довелося відмовитися».

Можна і відмовитись, щоб зняти відповідальність із СО. Але тоді як бути із Постановою Уряду Російської Федерації від 23.05.2006 № 307 «Про порядок надання комунальних послуггромадянам» та вимогою, щоб параметри напруги та частоти в електричній мережі в житловому приміщенні відповідали вимогам, встановленим законодавством України?

Також автори проекту ГОСТ 32144-2013 стверджують, що у «Абсолютній більшості мереж розподільно-мережевого комплексу не виконується вимога ГОСТ 13109-97 за значеннями відхилення напруги, що нормально допускаються».

За нашою статистикою, у більшості проведених робіт (до 90%) з вимірювань у рамках обов'язкової сертифікації та періодичного контролю КЕ відповідність КЕ вимогам ГОСТ 13109-97 щодо відхилень напруги було підтверджено в частині гранично допустимих значень.

У порушувалися питання про взаємодію суміжних СО у світлі вимог ГОСТ Р 54149-2010 щодо діапазонів відхилень напруги в ТПЕ, про збереження норм відхилень напруги на висновках ЕП, і також було встановлено, що запровадження показника «узгодженої напруги U С і δU = ±10% » для рівнів міжрегіональних та територіальних мережевих організацій, наприклад, не забезпечує допустимий інтервал відхилення напруги від номінального (90–110% від U Н) у ТПЕ комунальним електричним мережам.

Необхідно ще раз звернути увагу, що вимоги щодо забезпечення δU на висновках ЕП зазначені також і у діючих нормативні документиз проектування мереж:

РД 34.20.185-94 Інструкція з проектування міських електричних мереж: «П. 5.2.2. В електричних мережах повинні бути забезпечені відхилення напруги у приймачів електричної енергії, що не перевищують ±5% номінальної напруги мережі у нормальному режимі та ±10% у післяаварійному режимі».

СП 31-110-2003 Проектування та монтаж електроустановок житлових та громадських будівель: «П. 7.23. Відхилення напруги від номінального на затискачах силових електроприймачів та найбільш віддалених ламп електричного освітлення не повинні перевищувати в нормальному режимі ±5%, а гранично допустимі у післяаварійному режимі при найбільших розрахункових навантаженнях – ±10%».

У структурі міст, наприклад Москви, частка споживання електроенергії побутовими споживачами досягає 40%, тому Постановою Уряду Російської Федерації від 04.05.2012 № 442 (стаття 7) та Законом «Про електроенергетику» (стаття 38) відповідальність за надійність постачання споживачів та КЕ лягає на суб'єкти електроенергетики. Мережева організація, яка має всі необхідні технічні засоби, згідно з покладеними на неї обов'язками з регулювання напруги (ПТЕЕС, пп. 5.3.6, 6.2.1, 6.3.12, 6.3.13) повинна забезпечувати в ТПЕ споживачеві необхідний рівень напруги.

У зв'язку з вищевикладеним вважаємо, що норми відхилення напруги в необхідному ГОСТ 32144-2013 діапазоні U = ±10% повинні діяти не тільки для «проміжних ТПЕ мережевих організацій», але і для всіх ТПЕ електричної мережі, в тому числі і для ТПЕ побутового споживача (Електроприймач).

Рис. 1. Допустимі значення δU(–), δU(+) на шинах РУ 0,4 кВ ТП

Необхідні зміни у ГОСТі

Вважаємо за необхідне внести такі зміни до проекту ГОСТ 32144-2013 (див. табл. 1).

Таблиця 1. Необхідні зміни до ГОСТ 32144-2013

Вважаємо також, що в проект ДЕРЖСТАНДАРТ 32144-2013 необхідно додати Додаток зі значеннями норм для δU(–), δU(+) з диференціацією їх за рівнями напруги в ТПЕ та виду передачі ЕЕ: від ЗІ до ЗІ або від ЗІ до споживача (табл. 2).

Висновок

Рекомендовані значення U(–), U(+) у ТПЕ від СО до споживача при U ном, що дорівнює 6(10) кВ: –5…+10%. З урахуванням можливих добавок пристрою ПБВ (0; 2,5; 5; 7,5; 10% відповідно для положень 1; 2; 3; 4; 5), а також рекомендованого діапазону на шинах РУ 0,4 кВ ТП, значення повинні складати -2,5 ... +12%.

Література:

1. ГОСТ 32144-2013. Електрична енергія. Сумісність технічних засобів електромагнітна. Норми якості електричної енергії у системах електропостачання загального призначення.

2. Суднова Ст Ст, Карташев І. І., Тульський Ст Н., Козлов Ст Ст. Допустимі відхиленнянапруги у точках передачі електроенергії // Новини електротехніки. 2013. № 4 (82).

Електричне поле, що має енергію, яка виконує роботу, створює електрична напруга, що діє на заряди у провіднику. Чисельно напруга дорівнює відношенню роботи, яку виконує електричне поле, переміщуючи заряджену частинку провідником, на величину заряду частинки.

Ця величина вимірюється у вольтах. 1 B - це робота в 1 джоуль, яку зробило електричне поле, пересуваючи заряд в 1 кулон провідником. Назва одиниці виміру дано на ім'я італійського вченого А. Вольта, який сконструював гальванічний елемент – перше джерело струму.

Напруга величина тотожна. Наприклад, якщо потенціал однієї точки 35 B, а наступної точки 25, тоді різниця потенціалів, як і напруга буде дорівнює 10 В.

Оскільки вольт - одиниця виміру, яку часто використовують, то вимірів часто використовують приставки освіти десяткових кратних одиниць. Наприклад, 1 кіловольт (1 кВ = 1000 В), 1 мегавольт (1МВ = 1000 кВ), 1 мілівольт (1 мВ = 1/1000 В) тощо.

Напруга в мережі повинна відповідати тому значенню, на яке розраховані . При передачі енергії з'єднувальним проводам частина різниці потенціалів губиться на подолання опору провідників, що підводять. Тому наприкінці лінії передач ця енергетична характеристика стає дещо меншою, ніж на її початку.

У мережі падає напруга. Це зниження, одного з основних параметрів, обов'язково позначиться на роботі обладнання, чи то освітлювальне або силове навантаження. При проектуванні та розрахунку лінії електропередач треба враховувати, що відхилення у показаннях приладів, що вимірюють різницю потенціалів, повинні відповідати встановленим нормам. Ланцюги, розраховані за струмом навантаження, що враховують , контролюють за величиною .

Падінням напруги ΔU є різниця потенціалів на початку лінії та на її кінці.

Втрата різниці потенціалів по відношенню до чинного значення визначається формулою: ΔU = (P r+Qx)L/Uном,

де Q – ре активна потужність, P - активна потужність, r - активний опірлінії, x – реактивний опірлінії, Uном – напруга номінальна.

Активний та реактивний опір, що підводять проводів вибираються за довідковими таблицями.

Відповідно до вимог ГОСТ та правил електроустановок напруга в електричній мережі може відхилятися від нормальних показань не більше ніж на 5%. Для освітлювальних мереж побутових та промислових приміщень від +5% до – 2,5%. Допустима втрата напруги не більше 5%.

У трифазних лініях електропередач, напруга яких, 6 – 10 кВ навантаження розподіляється рівномірніше й у них втрати різниці потенціалів менше. Через нерівномірного навантаженняв освітлювальних мережах низької напруги, використовують 4-провідну систему трифазного струму, напругою 380/220 (система TN-C) і п'ятипровідну (TN-S) . Приєднавши, в такій системі електродвигуни до лінійних дротів, а освітлювальне обладнання між лінійним і нульовим дротомвирівнюють навантаження на три фази.

Яка напруга в мережі вважається оптимальною? Розглянемо базисну напругу зі стандартизованих, за рівнем ізоляції електрообладнання, низки напруг.

Номінальна напруга в мережі, це величина такої різниці потенціалів, на яку виготовлені джерела та приймачі електроенергії, за нормальних умов роботи. Встановлюється в мережі та в приєднаних споживачах за допомогою ГОСТ. Діюча напруга в пристроях, що створюють електроенергію, через умови компенсації втрат різниці потенціалів в ланцюзі, допустимі на 5% вище ніж номінальні напруги в мережі.

Первинні обмотки трансформаторів, що підвищують, є приймачами електроенергії. Тому їх діючі значеннянапруги такі ж, за величиною, як і номінальні напруги генераторів. У них діюча напруга така сама, як і номінальна напруга в мережі або на 5% вище. За допомогою вторинних обмотоктрансформаторів, замкнутих на ланцюг, що живиться, здійснюється подача струму в мережу. Щоб компенсувати втрату різниці потенціалів, їх номінальні напруги встановлюють вище, ніж у ланцюгах на 5 – 10%.

Будь-яка електричний ланцюгмає свої параметри номінальної напруги для електроустаткування, які запитані від неї. Обладнання працює при напрузі, що відрізняється від номінальної напруги через падіння напруги. По ГОСТ, якщо режим роботи ланцюга - нормальний, то напруга, що підводиться до обладнання, не повинна бути, нижче чинного більше, ніж на 5%.

Номінальна напруга в міській мережі повинна дорівнювати 220B, але далеко не завжди вона справді така. Ця характеристика може бути підвищеною, зниженою або нестабільною, якщо хтось із сусідів займається зварюванням або підключив потужний інструмент. Нестандартна напруганегативно діє працювати побутового електрообладнання.

При стрибках напруги найбільша небезпека загрожує електронним приладам. Вони вийдуть з ладу раніше, ніж електродвигун пилососа або пральної машини. Досить сотої частки секунди, тобто. однієї напівхвилі високої напругищоб вийшов з ладу імпульсний блокхарчування. Особливо небезпечний тривалий вплив підвищеної різниці потенціалів, короткочасні стрибки менш небезпечні.

Наприклад, сплеск підвищення напруги, але від таких неприємностей вся електроніка надійно захищена. Захист безсилий при тривалому підвищенні напруги. Організації, що постачають на ринок електроенергію, відповідають за якість електроенергії, що продається.