В настоящее время в России не существует легитимного документа, устанавливающего методику расчета допустимого влияния потребителя на КЭ и процедуру оценки соблюдения им установленных требований. Ниже излагается методика, разработанная автором на основе проведенных с его участием разработок Исследовательского комитета № 36 Международной конференции по большим энергетическим системам (СИГРЭ).
Основные положения этих разработок используются на практике в ряде зарубежных стран. В нашей стране методика была положена в основу действовавших до 2001 г. «Правил присоединения потребителя к сети общего назначения по условиям влияния на качество электроэнергии».
Требования к КЭ по показателям «коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения», «коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения», «коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности», «коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности» (для потребителей, присоединенных к четырехпроводным сетям напряжением 380 В) устанавливают в виде обязательства энергоснабжающей организации поддерживать значения ПКЭ в точке контроля КЭ в соответствии с нормами ГОСТ 13109–97 при условии непревышения потребителем установленного в технических условиях или в договоре электроснабжения допустимого влияния его электроустановок на значения ПКЭ в этой точке.
Допустимое влияние электроустановок потребителя на значения ПКЭ, перечисленных выше, указывают в виде допустимого вклада потребителя (ДВП) в значение ПКЭ или в виде допустимых значений тока (мощности) искажений, соответствующих данному ПКЭ.
Энергоснабжающая организация может не указывать требования к допустимому влиянию потребителя на КЭ в точке контроля. Это целесообразно при явном отсутствии у потребителя искажающих ЭП и обусловленной этим бессмысленности затрат на проведение процедуры определения фактического вклада потребителя (ФВП) в значение ПКЭ с целью определения виновника. В этом случае требования к ПКЭ устанавливают в виде одностороннего обязательства энергоснабжающей организации поддерживать КЭ в точке контроля в соответствии с нормами ГОСТ 13109–97.
Допустимое влияние на КЭ относительно крупного потребителя, отношение разрешенной (договорной) мощности которого к пропускной способности сети в точке присоединения dп > 0,2 указывают в виде ДВП в значения ПКЭ. При dп ≤ 0,2 оценка ФВП затруднена в связи с влиянием других, более мощных потребителей, поэтому целесообразно указывать допустимое влияние не в виде вклада в ПКЭ, а в виде допустимого значения тока (мощности) искажения, соответствующего рассматриваемому ПКЭ.
По показателю «размах изменения напряжения» требования формулируют следующим образом:
«Установки потребителя не должны вызывать в точке присоединения размахи изменения напряжения с параметрами, превышающими установленные ГОСТ 13109–97. При выполнении этого требования энергоснабжающая организация обеспечивает значение размаха изменения напряжения в соответствии с нормами ГОСТ 13109–97».
По показателям «доза фликера», «коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения», «коэффициенты гармонических составляющих напряжения и несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательностям» требования формулируют следующим образом:
«Потребитель должен обеспечить режимы работы своих электроустановок, при которых их влияние на значения перечисленных ПКЭ в точке присоединения не превышает допустимого влияния. При выполнении этого условия энергоснабжающая организация должна обеспечивать значения указанных ПКЭ в пределах норм ГОСТ 13109–97».
Допустимый вклад потребителя в нормально допустимое или предельно допустимое значение ПКЭ в точке присоединения определяют по формуле
Таблица 8.9
Значения показателя a
При расчете ДВП в коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности принимают dпкэ = 1.
При расчете ДВП в коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения значение dпкэ определяют по формуле
При присоединении потребителя непосредственно к шинам высокого напряжения подстанции или к линии напряжением 110 кВ и выше принимают Sк. н = Sк. в .
Пропускную способность сети при питании потребителя от шин ЦП, принадлежащего энергоснабжающей организации или основному абоненту, принимают равной:
- номинальной мощности трансформатора, установленного в ЦП, при определении dп для потребителя, питающегося от однотрансформаторной подстанции;
- 70 % номинальной мощности подстанции при определении dп для потребителя, питающегося от двухтрансформаторной подстанции с нормально включенным межсекционным выключателем;
- 70 % номинальной мощности одного трансформатора при определении dп для потребителя, питающегося от одной из секций подстанции с нормально отключенным межсекционным выключателем (при питании потребителя от обеих секций такой подстанции ДВП определяют для каждой секции с учетом нагрузки, приходящейся на секцию).
Для трехобмоточного трансформатора значение dп определяют отдельно для шин среднего и низкого напряжения трансформатора с учетом разрешенной мощности на каждых шинах.
При определении ДВП на шинах первичного напряжения подстанции, принадлежащей потребителю, используют значение пропускной способности сети (линии), к которой присоединена подстанция. Пропускную способность сети определяют для условий нагрузки, соответствующей предельно возможной нагрузке сети в нормальных режимах, а пропускную способность линии – соответствующей плотности тока в проводах 1 А/мм2 .
При питании потребителя от шин генераторного напряжения электростанции пропускную способность сети определяют как установленную мощность генераторов станции, предназначенных для покрытия местной нагрузки. Если установленная мощность генераторов меньше суммарной мощности потребителей, питающихся от шин генераторного напряжения, пропускную способность сети определяют как сумму установленной мощности генераторов станции и трансформаторов связи станции с энергосистемой.
В случаях более сложных схем электроснабжения значение пропускной способности сети определяет энергоснабжающая организация и предоставляет потребителю соответствующее обоснование.
Если высшие гармоники создаются различными типами ЭП, значение показателя а при определении ДВП в коэффициент искажения синусоидальности рассчитывают по формуле
Значение показателя а при определении ДВП в коэффициент гармонической составляющей n-го порядка в этом случае определяют следующим образом:
для n = 5 и 7 значение показателя рассчитывают по формуле
для n = 11 и 13 значение показателя рассчитывают по формуле
Для остальных гармонических составляющих a = 2.
При отсутствии данных о структуре ЭП, генерирующих высшие гармоники, принимают:
при расчете ДВП в коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения а = 1,3;
при расчете ДВП в значения коэффициентов гармонических составляющих:
Если точка контроля (ТК) ПКЭ не совпадает с точкой присоединения, значение ДВП в ТК определяют по формуле
Энергоснабжающая организация должна сообщать потребителю по его запросу сопротивления своей сети относительно точки присоединения потребителя по каждому ПКЭ в нормальном эксплуатационном режиме.
Требования к КЭ, получаемой по межсистемным (межсетевым) связям одной энергоснабжающей организацией от другой, устанавливают в договорах между этими организациями. Качество электроэнергии в точке ее продажи определяется составом потребителей и электрооборудования обеих сторон. Допустимые вклады каждой из сторон в коэффициенты гармонических составляющих напряжения, искажения синусоидальности кривой напряжения и несимметрии напряжений по обратной последовательности определяют по формуле
При наличии заявки потребителя, в которой приведены результаты измерений ПКЭ в ТК, показывающие, что фактическое значение ПКЭ (Пф) существенно меньше значения Пн, нормированного ГОСТ 13109–97, стороны оговаривают:
- степень увеличения ДВП потребителя за счет неиспользуемой части ДВП;
- срок, на который энергоснабжающая организация допускает увеличенное значение ДВП;
- условия, при которых дается разрешение на увеличение ДВП.
Неиспользуемую часть ДВП определяют по формуле
Значения суммарного ДВП участка тяговых подстанций электрифицированного железнодорожного транспорта устанавливают:
- в точках присоединения линии 110–220 кВ, питающей цепь тяговых подстанций, к шинам районных подстанций;
- на подстанциях, присоединенных к линии 110–220 кВ и питающих других потребителей.
При определении по формуле (8.38) суммарного ДВП участка тяговых подстанций в значения ПКЭ на шинах районных подстанций расчетную нагрузку тяговых подстанций, приходящуюся на каждую районную подстанцию, определяют исходя из фактического долевого распределения суммарной нагрузки тяговых подстанций между районными подстанциями или перспективного распределения, согласованного сторонами.
При определении суммарного ДВП участка тяговых подстанций в значения ПКЭ на шинах подстанций, присоединенных к линии 110–220 кВ и питающих других потребителей, в формуле (8.38) произведение dп dпкэ заменяют на (1 – dпкэ ).
При осуществлении транзита электроэнергии между районными подстанциями ДВП тяговых подстанций в значения ПКЭ на шинах передающей подстанции определяют по формуле (8.38), в которой значение dп рассчитывают как отношение суммарной мощности тяговых подстанций к пропускной способности передающей подстанции, а на шинах приемной подстанции – по формуле (8.38), в которой произведение dп dпкэ заменяют на (1 – dпкэ ). При присоединении тяговой подстанции к шинам среднего напряжения районной подстанции 220/110/35–6 кВ ДВП тяговой подстанции рассчитывают по формуле (8.38).
В случаях более сложных схем электроснабжения значения ДВП и точки, к которым они относятся, определяет и согласовывает с потребителем энергоснабжающая организация.
Для потребителей, отношение разрешенной (договорной) мощности которых к пропускной способности сети в точке присоеди- 333 нения dп ≤ 0,2, ДВП рекомендуется выражать в виде допустимого значения тока (мощности) искажения, соответствующего рассматриваемому ПКЭ:
Требования по ограничению влияния на дозу фликера и коэффициенты гармонических составляющих для таких потребителей в технических условиях на подключение и договорах энергоснабжения не указывают. Требования по ограничению влияния на размахи изменения напряжения устанавливают так же, как и для потребителей с dп > 0,2.
