Для оценки технической возможности распределительных сетей в обеспечении требуемых уровней установившегося отклонения напряжения у потребителей электрической энергии необходима следующая информация:
- данные о возможностях регулирования напряжения в центре питания:состояние устройства РПН (автоматическое регулирование напряжения — АРН, дистанционное управление диспетчером или РПН отключен);
• наличие/отсутствие вольтодобавочных трансформаторов;
• наличие/отсутствие устройств компенсации реактивной мощности; - данные о возможностях регулирования напряжения в сети среднего и низкого напряжений, а также на трансформаторах с номинальным напряжением 35 — 6/0,4 кВ:
• состояние устройств ПБВ (пятипозиционное ПБВ, трехпозиционное, устройства регулирования отсутствуют);
• наличие/отсутствие вольтодобавочных трансформаторов (стабилизаторов);
• наличие/отсутствие устройств компенсации реактивной мощности; - значения потерь напряжения для режимов наибольших и наименьших нагрузок центра питания, возникающих в рассматриваемой распределительной сети до электрически ближайшего и удаленного потребителей.
Определение потерь напряжения возможно двумя методами:
- методом прямых измерений;
- расчетным методом.
При использовании метода прямых измерений производят установку средств измерений напряжения на одновременную работу в центре питания и у потребителей, которые могут быть классифицированы с большой долей вероятности в качестве электрически ближайших и удаленных потребителей.
Достоинством метода прямых измерений является относительно высокая точность измеренных результатов.
К основным недостаткам можно отнести следующие:
- необходимость наличия большого парка средств измерений;
- длительность одновременных измерений на одном центре питания (не менее 1 сут.);
- точность метода в большинстве случаев обратно пропорциональна количеству установленных средств измерений;
- не всегда имеется возможность подключения непосредственно у потребителя.
Поэтому использование метода прямых измерений можно рекомендовать в случае проведения претензионных или арбитражных испытаний для обеспечения максимальной точности результатов.
Применение расчетного метода без использования каких бы то ни было результатов измерений вовсе не рационально, так как погрешность может оказаться сопоставима с результатами расчетов.
В настоящее время, как правило, используется расчетный метод определения потерь напряжения с использованием результатов измерения нагрузки на отходящих фидерах среднего и низкого напряжения, а также суточных графиков нагрузки центра питания и типовых графиков нагрузки потребителей, подключенных к рассматриваемой распределительной сети.
При проведении расчетов потерь напряжения вручную используют, как правило, упрощенные формулы расчета с использованием справочных значений удельных потерь напряжения.
Для проведения расчетов потерь напряжения необходимо собрать и систематизировать следующую информацию для каждого центра питания:
- однолинейные схемы распределительных электрических сетей 35(6) и 0,4 кВ с указанием всех параметров (марки, сечения и длины линий электропередачи);
- значения нагрузок по отходящим фидерам 35(6) и 0,4 кВ с указанием времени измерений;
- коэффициент мощности нагрузки;
- характеристика потребителей этих сетей (тип нагрузки, этажность);
- суточные графики нагрузок центров питания (секций шин 35(6) кВ) и характерных для данной электрической сети потребителей в период зимних и летних режимов нагрузки сети;
- данные по оснащенности электрических сетей электросетевой организации средствами регулирования напряжения, в том числе, по наличию в центрах питания трансформаторов, оснащенных устройствами автоматического регулирования напряжения, устройствами регулирования напряжения под нагрузкой, линейными регуляторами и другими регулирующими устройствами.
При машинном (программном) расчете потерь напряжения обычно используются формулы, позволяющие определять потери напряжения на каждом участке сети через активные и реактивные сопротивления.
Однако следует отметить, что какие бы точные формулы ни использовались, основная доля погрешности расчетов приходится на неточность исходной информации:
- измеренных значений нагрузки и времени ее измерения;
- информации о схемах (протяженности линий, значения их фазности, этажности и типа нагрузки потребителей);
- информации о графиках нагрузки подключенных потребителей.
Анализ результатов расчетов потерь напряжения и возможностей регулирования напряжения для рассматриваемого центра питания позволяет определить:
- участки распределительных сетей, потери напряжения на которых превышают допустимые значения (сети, которые нуждаются в реконструкции);
- перегруженные сетевые трансформаторы;
- диапазоны регулирования напряжения в центре питания;
- оптимальные положения регулировочных ответвлений ПБВ на трансформаторах трансформаторной подстанции (ТП);
- характерные для данной распределительной сети пункты контроля установившегося отклонения напряжения и допустимые диапазоны установившегося отклонения напряжения в этих пунктах (пункты контроля для проведения периодических испытаний электрической энергии).
Основные положения методики расчетов потерь напряжения, выбора диапазонов регулирования напряжения в центре питания, положений ПБВ на трансформаторах, пунктов контроля установившегося отклонения напряжения и допустимых диапазонов установившегося отклонения напряжения в этих пунктах изложены в ГОСТ Р 533332008.
Потери напряжения в трехфазной линии переменного тока можно определить из выражения
При определении требований /го потребителя к режиму напряжения в центре питания учитывают следующие составляющие отклонений и потерь напряжения:
Фактическая добавка напряжения, соответствующая выбранному регулировочному ответвлению сетевого трансформатора, определяется из табл. 6.
Расчетное значение добавки напряжения определятся из условия компенсации потерь напряжения для режима наибольших нагрузок в сети среднего напряжения от центра питания до трансформатора, потерями в трансформаторе и потерями в сети низкого напряжения до ближайшего потребителя.
Рекомендуется следующий порядок выбора регулировочных ответвлений трансформаторов ТП:
- разделяют присоединенную к центру питания распределительную сеть на зоны шириной 2,5 % по потере напряжения от шин центра питания до ближайшего к шинам низкого напряжения ТП электроприемника;
- принимают в каждой зоне для трансформаторов ТП одно и то же регулировочное ответвление. На трансформаторах, присоединенных к распределительной сети в зоне потерь напряжения от
- определяют границы допускаемых значений установившегося отклонения напряжения в центре питания (ЦП), исходя из существующих потерь напряжения в сети и принятых регулировочных ответвлений трансформаторов.
При расчете потерь в сети низкого напряжения учитываются потери напряжения в проводниках (ВЛ, КЛ, СИП) от ТП до вводно-распределительного устройства (ВРУ) объектов и потери напряжения, возникающие в распределительной сети, находящейся внутри объекта.
Внутридомовые потери напряжения можно измерить либо определить по справочной литературе в зависимости от этажности строения.
При определении закона регулирования напряжения в центре питания необходимо определить область совместимости требований всех характерных потребителей, электроснабжение которых осуществляется от рассматриваемого центра питания. Под характерными потребителями электроэнергии понимают потребителей электроэнергии, электрически ближайших и электрически удаленных относительно рассматриваемого ЦП.
При определении закона регулирования напряжения в центре питания должно выполняться следующее условие:
По результатам расчетов потерь напряжения проводят следующие мероприятия по настройке регулирования напряжения в распределительной сети:
- перегруженные сетевые трансформаторы заменяют на более мощные либо переключают часть потребителей, электроснабжение которых осуществляется от перегруженных трансформаторов, на другие ТП;
- диапазоны регулирования напряжения в центре питания приводят в соответствие с расчетными значениями;
- положения ПБВ проверяют и при необходимости проводят коррекцию регулировочных ответвлений сетевых трансформаторов.
