Обеспечение качества электроэнергии

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Инструкция составлена на основании:

  • НД "Техническая эксплуатация электрических станций и сетей. Правила" от 13.06.2003г.;
  • Инструкции "Ликвидация аварий и нарушений режима на энергопредприятиях и в энергообъединениях.» СОУ-Н МПЕ. 40.1.20.563:2004.;
  • ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»;
  • Правил пользования электрической энергией;
  • Положения об оперативно-технических взаимоотношениях между электроэнергетической системой НЭК "Укрэнерго" и энергоснабжающей компанией облэнерго;
  • Инструкции ДП-1 "О взаимоотношениях между д/д электроэнергетической системы и оперативно – подчиненным персоналом";
  • Инструкции ДП-6 "По регулированию напряжения и реактивной мощности";
  • Положения о производственно-диспетчерской службе облэнерго;

1.2. Знание настоящей инструкции обязательно для:

  • диспетчера облэнерго (ДД облэнерго);
  • диспетчера электрических сетей (ДД ЭС);
  • начальника смены станции и начальника смены электроцеха (НСС и НСЭ) ТЭС
  • инженеров по режимам ПДС и ЭС облэнерго.
2. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕГУЛИРОВАНИЮ НАПРЯЖЕНИЯ.

2.1. Регулированием напряжения в электрических сетях должны быть обеспечены:

  • соответствие значений показателей качества требованиям ГОСТ 13109-97;
  • соответствие уровня напряжений значениям, допустимым для оборудования электрических станций и сетей;
  • необходимый запас устойчивости энергосистем;
  • минимум потерь электроэнергии в электрических сетях.

2.2. Регулирование напряжения в сети 110 кВ и выше осуществляет ДД электроэнергетической системы.
2.3. Оперативный персонал облэнерго контролирует напряжение в контрольных точках, заданных электроэнергетической системы. Двухступенчатый график напряжения в контрольных точках задается электроэнергетической системы ежеквартально (см. Приложение 1). Верхняя ступень графика напряжения соответствует максимальному режиму потребления ОЭС Украины, а нижняя ступень минимальному режиму.
Длительность максимального и минимального режимов (в часах) задает Донбасская ЭС, в зависимости от сезонов года.
Время предположительного перехода от одной ступени графика на другой - один-два часа. Переход осуществляется пропорционально изменению активной нагрузки электростанциями, а если электростанция работает по ровному графику, то пропорционально изменению потребления энергосистемы или по принципу встречного регулирования напряжения – противоположно естественной тенденции его изменения.
Отклонение от задаваемых графиком оптимальных уровней напряжения в контрольных точках электроэнергетической системы, не допускается. Уровни напряжения, задаваемые графиками, должны поддерживаться с точностью, реально обеспечиваемой измерительными приборами, которыми пользуется для визуального контроля дежурный персонал.
2.4. Производственно-диспетчерская служба облэнерго на основании Графика напряжений в контрольных точках сети, заданного электроэнергетической системы, ежемесячно разрабатывает график напряжений в собственных контрольных точках сети 110 кВ и представляет его в предприятия электрических сетей облэнерго.
2.5. В ЭС, с учетом заданного облэнерго графика, разрабатывается график эксплуатационных напряжений на ПС 110кВ, 35кВ, 6кВ. Определяются положения ответвлений РПН (ПБВ) трансформаторов и утверждаются главным инженером ЭС.
2.6. Диспетчер и оперативный персонал ЭС обязаны вести постоянный контроль за уровнями напряжения в контрольных точках сети. Напряжение контролируется с использованием существующих технических средств измерений и информации.
2.7. Оперативный персонал регулированием напряжения в электрических сетях должен обеспечить выполнение требований к качеству электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-97. (Показатели качества электроэнергии и анализ причин их ухудшения приведен в Приложении-3). Отклонение показателей качества за установленные пределы ведет к увеличению потерь электроэнергии и мощности в электрических сетях. Потери мощности в сети и в электрооборудовании изменяются в зависимости от значения напряжения. Нагрузочные потери в линиях и трансформаторах пропорциональны квадрату тока и обратно пропорциональны квадрату напряжения. Потери холостого хода пропорциональны квадрату напряжения. Искажение симметрии и синусоидальности токов и напряжений приводит к дополнительным потерям мощности в линиях, трансформаторах, вращающихся машинах и батареях конденсаторов.
2.8. Диспетчер облэнерго и диспетчеры ЭС контролируют использование реактивной мощности генераторов блокстанций, СК и БСК, находящихся на территории ЭС. Списки потребителей, имеющих компенсирующие устройства, а также их технические характеристики должны находиться в ОДС ЭС. Регулирование напряжения в сети 35кВ, 10кВ, 6кВ, осуществляет диспетчер электрических сетей. Принятые стандартные значения номинальных напряжений сетей и наибольших значений напряжения для оборудования, присоединенного к этим сетям, приведены ниже в таблице-1.

Номинальные напряжения электрических сетей трехфазного тока 50 Гц,
согласно ГОСТ 721-77
Таблица-1


Номинальные напряжения

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

Номинальные напряжения, кВ

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

Вольт:

 

20

24

(220/127)

-

35

40,5

380/220

-

110

126

660/380

-

(150)

(172)

Киловольт:

 

220

252

(3)

(3,6)

330

363

6

6,9

500

525

10

12,0

750

787

 

2.9. Минимальные и аварийные величины напряжения для контрольных точек даны в Приложении 1, в случае одновременного снижения частоты и напряжения аварийные пределы напряжения могут быть понижены из расчета 1% напряжения на 1 Гц.

3. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ.

3.1. Донбасская ЭС осуществляет регулирование напряжения в сети 110-750 кВ, в соответствии с Инструкцией ДП-6.
3.2. Оперативный персонал ЭС обязан вести контроль за уровнями напряжения на шинах ПС. В случае отклонения напряжения за установленные пределы сообщить об этом диспетчеру ЭС или облэнерго в соответствии с оперативной подчиненностью.
3.3. Диспетчер ЭС определяет необходимость и намечает возможные мероприятия по регулированию напряжения. Разрешение на производство регулирования напряжения дает диспетчер облэнерго.
3.4. Регулирование напряжения и реактивной мощности осуществляется в пределах, ограниченных допустимыми характеристиками режима:

  • максимальными длительно допустимыми уровнями напряжения;
  • минимальными допустимыми уровнями напряжения;
  • номинальной загрузкой оборудования и проводов по току;
  • отсутствием перевозбуждения трансформаторов.

3.5. При любых режимах рабочее напряжение на оборудовании не должно превышать наибольшего - рабочего для соответствующего класса изоляции, в соответствии с ГОСТ 721-77 (Таблица-1).
3.6. При неблагоприятных метеоусловиях (мокрый снег, туман и др.), когда возможно перекрытие изоляции, оперативный персонал обязан поддерживать уровни напряжения на шинах ПС в соответствии с Приложением 2 и местными инструкциями.
3.7. Регулирование напряжения на шинах ПС в установленных пределах производится путем:

  • использования РПН трансформаторов;
  • переключения анцапфных переключателей трансформаторов;
  • включением параллельных линий;
  • загрузкой промстанций и устройств компенсации реактивной мощности;
  • переносом точек разрыва в сети 6-35 кВ;
  • применением графика аварийных отключений.

3.8. Переключение ответвлений в регулировочных обмотках трансформаторов.

      • Оперативный персонал обязан вести учет положения анцапфных переключателей и РПН силовых трансформаторов.
      • Автоматические устройства регулирования напряжения на трансформаторах должны быть в работе.
      • Во время переключений РПН пребывание персонала вблизи трансформатора запрещается. Осмотр трансформатора производится в соответствии с инструкциями по их эксплуатации.
      • Переключение ответвлений на трансформаторах производится оперативным персоналом ПС только по распоряжению диспетчера ЭС.
      • Запрещено производить переключение ответвлений на трансформаторах с РПН, находящихся под напряжением, рукояткой или кнопкой управления в приводном механизме устройства РПН.
      • Переключение РПН трансформаторов, находящихся под напряжением, необходимо производить дистанционно с принятием необходимых и достаточных мер по недопущению нахождения персонала вблизи трансформатора.

Приложение
к инструкции

Показатели качества электроэнергии и анализ причин их ухудшения

Отклонение показателей качества за установленные пределы ведет к увеличению потерь электроэнергии и мощности в электрических сетях.
Потери мощности в сети и в электрооборудовании изменяются в зависимости от значения напряжения. Нагрузочные потери в линиях и трансформаторах пропорциональны квадрату тока и обратно пропорциональны квадрату напряжения. Потери холостого хода пропорциональны квадрату напряжения.
Искажение симметрии и синусоидальности токов и напряжений приводит к дополнительным потерям мощности в линиях, трансформаторах, вращающихся машинах и батареях конденсаторов.

Показатели качества электроэнергии.

Установлены два вида норм Качества Электроэнергии: нормально допустимые и предельно допустимые. Согласно ГОСТ 13109-97 показателями качества электроэнергии являются:
1. Отклонение напряжения. Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения, для которого установлены следующие нормы:
нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения dUу на выводах приемников электрической энергии равны соответственно + 5 и + 10 % от номинального напряжения электрической сети.

2. Колебания напряжения. Колебания напряжения характеризуются следующими показателями:

  • размахом изменения напряжения;
  • дозой фликера. (Фликер-субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями напряжения в электрической сети, питающей эти источники; Доза фликера – мера восприимчивости человека к воздействию фликера за установленный промежуток времени.) Определяется по приведенной в ГОСТ 13109-97 методике и специальным измерениям.

3. Несинусоидальность напряжения. Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:
коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения;
коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения. Нормы приведенных показателей установлены ГОСТ 13109-97.

4. Несимметрия напряжения. Несимметрия напряжения характеризуется следующими показателями:

  • коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности. Нормально допустимое и предельно допустимое значение коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности в точках общего присоединения к электрическим сетям равны 2.0% и 4.0 % соответственно;
  • коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности. Нормально допустимое и предельно допустимое значение коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности в точках общего присоединения к четырехпроводным электрическим сетям с номинальным напряжением 0.38 кВ равны 2.0% и 4.0 % соответственно.

5. Отклонение частоты. Отклонение частоты напряжения переменного тока в электрических сетях характеризуется показателем отклонения частоты, для которого установлены следующие нормы:

  • нормально допустимое и предельно допустимое значения отклонения частоты равны + 0.2 и + 0.4 Гц соответственно.

6. Провал напряжения. Провал напряжения характеризуется показателем длительности провала напряжения, для которого установлена следующая норма: предельно допустимое значение длительности провала напряжения в электрических сетях напряжением до 20 кВ включительно равно 30 с. Длительность автоматически устраняемого провала напряжения в любой точке присоединения к электрическим сетям определяется выдержками времени релейной защиты и автоматики.

7. Импульс напряжения. Импульс напряжения характеризуется показателем импульсного напряжения. Значения импульсных напряжений для грозовых и коммутационных импульсов, возникающих в электрических сетях энергоснабжающей организации, приведены в ГОСТ 13109-97.

8. Временное перенапряжение. Временное перенапряжение характеризуется показателем коэффициента временного перенапряжения. Значения коэффициентов временных перенапряжений приведены в ГОСТ 13109-97.

Свойства электроэнергии, показатели и наиболее вероятные виновники ухудшения качества электроэнергии(ГОСТ 13109-97).


Свойства электрической энергии

Показатели качества электроэнергии

Наиболее вероятные виновники ухудшения КЭ

Отклонение напряжения
(рисунок А.1)

Установившееся отклонение напряжения dUу

Энергоснабжающая организация

Колебания напряжения
(рисунок А.1)

Размах изменения
Напряжения dUt
Доза фликера Pt

Потребитель с переменной нагрузкой

Несинусоидальность напряжения
(рисунок А.2)

Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KU
Коэффициент n-ой гармонической составляющей
напряжения KU(n)

 

Потребитель с нелинейной нагрузкой

Несимметрия трехфазной системы напряжений

Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U
Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K0U

Потребитель с несимметричной нагрузкой

Отклонение частоты

Отклонение частоты Df

Энергоснабжающая организация

Провал напряжения
(рисунок А.1)

Длительность провала напряжения Dtп

Энергоснабжающая организация

Импульс
Напряжения
(рисунок А.3)

Импульсное напряжение Uимп

Энергоснабжающая организация

Временное перенапряжение
(рисунок А.1)

Коєффициент временного перенапряжения КперU

Энергоснабжающая организация