Правила подключения к низковольтной электросети и нормируемые показатели по гармоническим возмущениям. О правильных, неправильных и допустимых подходах к регулированию гармонических возмущений в низковольтной силовой сети объекта.
Правила подключения к низковольтной электросети устанавливаются сетевой организацией для защиты других потребителей электроэнергии от воздействия чрезмерных гармонических возмущений и обычно эти правила основаны на согласованном уровне искажения напряжения, который может быть допущен при правильно спроектированной силовой сети объекта.
В ряде развитых стран, в том числе и России привязываются к коэффициентам общего (в терминологии ГОСТ IEC 61000-3-2-2021 – «полного») гармонического искажения THD (total harmonic distortion), но игнорируется введенный IEEE Std 519, IEC 61642 коэффициент полного искажения потребления TDD (Total Demand Distortion) (см. формулы расчета, различия THD и TDD здесь). В итоге de facto по THD уровень искажений в точке замера может быть завышен, но по TDD – оставаться вполне приемлемым для работы оборудования в силовой сети объекта, т.е. нормирование по THD можно условно считать неким «конструктивным запасом прочности», позволяющим сетевой организации выполнять свои обязательства по качеству поставляемой электроэнергии.
О правильных, неправильных и допустимых подходах к регулированию гармонических возмущений в низковольтной силовой сети объекта
Принятый на международном уровне максимальный «уровень совместимости» THD в системе низкого напряжения составляет 8 %, и для достижения этого с высокой степенью достоверности обычно стремятся к более низкому значению (5%), но здесь речь идет именно об измерениях на границе балансовой принадлежности Потребитель – электросетевая компания в то время, как:
- практически все «не специализированное» оборудование проектируется защищенным только до уровня THD 8 %;
- в силовой сети объекта происходит и эмиссия, и накапливание генерируемых гармоник;
- в силовой сети распределительной компании происходит эмиссия «своих» гармоник и накапливаются гармоники, передаваемые трансмиссией через ТП на границе балансовой принадлежности с разными Потребителями.
Т.е. регистрируемые в точках общего присоединения (РСС) и рассчитываемые значения THD по факту не дают реальной картины состояния энергосистемы, тем более что владелец (менеджмент) объекта может отфильтровать гармоники до требуемого уровня перед РСС.
И здесь очень важно понимать, что интеграция менеджментом объекта активного фильтра гармоник (АФГ) перед РСС:
- позволит выйти на норму THD и выполнить обязательства перед электросетевой компанией, однако «ниже фильтра по течению», т.е. в самой силовой сети объекта будет буквально какофония гармоник различных порядков с разной амплитудой, а это огромные риски аварий, выхода из строя электросетевого оборудования, приборов, устройств, нарушения производственно-технологического процесса и т.д.;
- не решит проблему трансмиссии гармоник в силовую сеть со стороны распределительной сети, ведь любой АФГ вне зависимости от его маркетингового названия работает только в «одну сторону» - блокирует эмиссию гармоник в сеть выше места подключения.
Кроме того, АФГ придется подбирать по мощности суммарной нагрузке в силовой сети, а это финансово подъемно далеко не каждой компании и тем более в текущей политико-экономической ситуации в мире и стране.
Не менее значимым для менеджментов объектов, чем места замеров уровня гармонических искажений становится сама процедура, которая может быть «упрощенной одномоментной», т.е. за короткий промежуток времени или проводиться в рамках полного энергоаудита с регистрацией всех искажений в периоды максимальной, минимальной, типовой загрузки.
Проведение полного энергоаудита достаточно дорого, но (при условии проведения соответствующих мероприятий на его основе) гарантирует высокое качество электроэнергии в сети и стабильность работы оборудования.
«Упрощенная» процедура допустима, если она проводится в период максимальной нагрузки объекта, со скрупулезным выбором мест измерений, а сама силовая сеть не планируется к расширению.
Абсолютно неприемлемыми сегодня являются оценка качества электроэнергии и выбор любого фильтрующего (гармоники) устройства, равно, как и технического средства компенсации реактивной мощности на фундаментальной частоте по паспортным данным нагрузки. Причем это относится даже к новой, только спроектированной и вводимой в действие энергосистемы, поскольку в силовую сеть объекта будут попадать трансмиссией и перетоки реактивной энергии и гармонические искажения из распределительной сети.
О некоторых оптимальных способах превентивной защиты от гармонических возмущений силовой сети объекта в следующем материале цикла.
