Контакты

664050 РФ, Иркутская область, г. Иркутск, ул. Байкальская, 239, кор. 26 А 
 
Для писем: 664075, Иркутск, а/я 3857
 
Телефон/факс: 
(395-2) 225-303 - приемная
 
 
Написать нам письмо            
 

Присоединение крупных искажающих потребителей к сети 220 кВт

Иниститут систем энергетики СО РАН, Иркутск

Д. т. н. Смирнов С.С.
Институт систем энергетики

им Л.А. Мелентьева.
г. Иркутск

1. Введение

К сетям 220кВ подсоединены крупные искажающие потребители - алюминиевые заводы и тяговые подстанции железных дорог, которые приводят к ухудшению качества электрической энергии КЭ связанному с искажением синусоидальности кривой напряжения KU и коэффициентами высших гармоник и KU(n), КЭ по KU и KU(n), во многих узлах сети 220кВ не соответствует требованиям стандарта ГОСТ 13109-97.

В документах, регламентирующих отношения между сетевой организацией и потребителями, должны учитываться физические свойства режимов высших гармоник в сетях высокого напряжения и возможные технические решения по обеспечению допустимых величин KU и KU(n).

Необходим переход, к созданию сети 110-220 кВ с гарантированным качеством электроэнергии. В соответствии с постановлением правительства №861 такая обязанность возложена на сетевую компанию.

Обеспечить КЭ в сети 220кВ только за счет мероприятий, проводимых искажающими потребителями, не возможно, так как в сети имеют место резонансные явления, приводящие к многократному увеличению KU(n).

2. Параметры сети и потребителя, определяющие их влияние на KU(n).

 

 

 

Схема взаимодействия потребителя и сети при формировании напряжения гармоники n

Коммутации в сети могут приводить к значительному изменению напряжений высших гармоник - 10 раз и более. Проводимые в сети коммутации должны учитывать необходимость обеспечения КЭ. Это может сделать только диспетчер сети, проводя предварительные расчеты режимов сети.

Суммирование токов сети и потребителя является вероятностным.

Широко используется взаимная компенсация токов 11 и 13-ой гармоник на алюминиевых заводах и 3-ей гармоники на тяговых подстанциях. Поэтому определение вклада одной нагрузки в большинстве случаев не возможна.

3. Нормирование величин KU и KU(n)

Нормирование величин KU и KU(n) должно выполняться из условия обеспечения регламента по ЭМС. Требования к КЭ являются обязательными для договора электроснабжения

Величины KU, KU(n), вошедшие в государственный стандарт качества, должны соответствовать экономическим, территориальным и техническим особенностям России. Существенным для России является наличие в Сибири протяженных ЛЭП 220кВ, осуществляющих электроснабжение тяговой нагрузки железных дорог и алюминиевых заводов большой мощности.

Нормально допустимые значения KU, KU(n) по ГОСТ 13109-97 для сети 220кВ

Гармоника

KU

5

7

11

13

Допустимое значение,%

2

1,5

1.0

1.0

0.7

Гармоника

17

19

23

25

>25

Допустимое значение,%

0.5

0.4

0.4

0.4

0.2+0.2х23/n

Гармоника

3

9

15

21

>25

Допустимое значение,%

1,5

0.4

0.2

0.2

0.2

Нет оснований предъявлять более жесткие требования к напряжениям гармоник кратным 3 в сетях 110-220кВ, чем к нечетным гармоникам. Более жесткие требования к KU, KU(n)) c n>5 ничем не оправданы для России. В России целесообразно перейти к нормам IEEE 519.

Стандарт IEEE 519 устанавливает для сетей с напряжением более 161кВ допустимое значение KU равное 1.5% и допустимое значение для всех гармоник 1%.Стандарт IEEE 519 используется в США, Канаде, Китае, в которых имеются территории с малой плотностью нагрузок.

4. Нормирование эмиссии искажений потребителями в сеть общего назначения

Два подхода в обеспечении KU, KU(n):

1. Потребитель отвечает за свой вклад в KU(n). Если вклад больше допустимого, то потребитель реализует мероприятия по уменьшению вклада..

2. Сеть проектируется с учетом подключенных искажающих нагрузок и отвечает за величину KU и KU(n). Потребитель отвечает за величину токов высших гармоник.

Вклад потребителя в KU(n) зависит от режима сети и от других подсоединенных к узлу потребителей. Поэтому величины KU, KU(n), создаваемые искажающим потребителем не являются его собственными параметрами.

Ток высших гармоник потребителя определяется используемым оборудованием. Ответственность потребителей за I(n) нашла отражение в стандарте IEEE 519,, в стандарте Японии.

5. Неустойки за качество электрической энергии и мощность искажения.

Величины неустойки определяются в договоре электроснабжения по согласию сторон.

Неустойки за качество электроэнергии и за вносимые потребителем искажения необходимо разделить

6. Кто должен разработать технический проект по обеспечению качества электроэнергии в сетях 220кВ

В соответствии с постановлением правительства № 861 сетевая компания должна разработать технический проект по обеспечению качества электроэнергии во всех расчетных режимах во всех узах сети с определением технических мероприятий проводимых потребителями и сетевой компанией.

7. Величина затрат, связанных с обеспечением KU(n)

Мероприятия, проводимые сетью – рассматриваются как услуга по передаче электрической энергии и оплачиваются всеми присоединенными потребителями через тариф на электроэнергию. Мероприятия, проводимые искажающими потребителями оплачиваются этими потребителями и оцениваются в 0,5% от стоимости электроэнергии.

8. Выводы:

1. Стандарты на качество электрической энергии должны учитывать свойства сетей высокого напряжения России.

2. Сети 220кВ необходимо проектировать с учетом обеспечения качества электроэнергии по высшим гармоникам при заданном составе подключенных потребителей. Сетевая компания отвечает за показатели качества электроэнергии, потребители - за токи высших гармоник.