Чем «делится» со своими Абонентами электросетевая компания de facto. Гармоники в сравнении с трансмиссией в абонентские силовые сети переходных процессов при коммутации конденсаторов, батарей, установок повышения коэффициента мощности среднего напряжения.
Было бы наивным ожидать, что благодаря ТУ на подключение, Приказу Министерства энергетики РФ № 380, ГОСТ 33073-2014 и пр. отношения электросетевых компаний со своими Абонентами будут честными, равноправными или хотя бы «прозрачными», причем проблема de facto скрыта не столько в финансовых расчетах, сколько в трансмиссии негативов, влияющих на качество, стабильность потребляемой электроэнергии, работу оборудования, устройств, аварийность силовой сети и т.д.
По сути, до сих пор не прописаны четкие правила по измерениям и проверкам (и ответственности) на границе балансовой принадлежности электросетевой компании и Абонента с учетом всех возможных искажений основных параметров качества электроэнергии, передаваемых «в наследство» Абоненту из распределительной сети. В то же время пакет достаточно новых стандартов ГОСТ Р 59032.1-4-2020 такого направления, включая 3 часть по анализу взаимного влияния искажений ориентирован на высоковольтные сети и вряд ли может быть использован для низковольтных абонентских сетей, во всяком случае формально.
Так чем же «делится» со своими Абонентами электросетевая компания
Если абстрагироваться от нетиповых событий на линиях и понижающих подстанциях распределительной сети, включая удары молнии, феррорезонанс трансформаторов, сбои в системах АСУ и т.д., то не единственными, но самыми типичными негативами, передаваемыми в силовую сеть Абонента будут трансмиссия:
- перенапряжения из-за переходных процессов при коммутации конденсаторов, батарей, установок повышения коэффициента мощности среднего напряжения;
- гармонических возмущений, включая гармоники, генерируемые в силовых сетях других Абонентов.
Справка: Гармоники в сравнении с переходными процессами
Гармоники обвиняют во многих нарушениях качества электроэнергии, однако ряд искажений напряжения, тока, частоты на самом деле вызывается переходными процессами, которые хотя и генерируют высокочастотные компоненты, но являются совершенно другим явлением. Переходные процессы генерируют высокие частоты только в короткий промежуток времени после того, как произошло резкое изменение в энергосистеме. Эти частоты совсем не обязательно будут гармониками по определению, являются собственными частотами системы в момент переключения и не имеют никакого отношения к основной (фундаментальной) частоте силовой сети.
Гармоники генерируются в стационарном состоянии энергосистемы, связаны с непрерывной работой нелинейной нагрузки и определяются целыми числами, кратными основной частоте, т.е. искажение формы волны, которое создает гармоники, присутствует постоянно или, по крайней мере, в течение нескольких секунд.
Переходные процессы при коммутации конденсаторов, батарей, установок повышения коэффициента мощности среднего напряжения
Коммутация конденсаторов, батарей, установок повышения коэффициента мощности среднего напряжения в распределительной сети электросетевой компании является одним из наиболее типовых и распространенных переходных процессов.
Конденсаторы используются для коррекции коэффициента мощности, что снижает потери и поддерживает напряжение в системе и остаются очень экономичным и, как правило, безотказным техническим средством. Вместе с тем, одним из недостатков использования конденсаторов, конденсаторных батарей, установок повышения коэффициента мощности является то, что они создают колебательные переходные процессы при переключении, причем большинство УКРМ среднего напряжения подключают ступени в соответствии с уровнями нагрузки, используя программируемые логические контроллеры по времени, показаниям температуры, напряжения, тока, реактивной мощности.
Наиболее типичным для распределительных сетей с абонентами – промышленными объектами является коммутация ступеней по часам в ожидании увеличения нагрузки с началом рабочего дня. Каждое подключение ступени вызывает перенапряжение в диапазоне от 1,0 до 2,0 Un в зависимости от демпфирования системы (обычно от 1,3 до 1,4 Un – см. рис. выше), а сам переходной процесс распространяется в локальную силовую сеть Абонента и, как правило, трансмиссия происходит через распределительные трансформаторы в сети потребителя почти на величину, определяемую коэффициентом трансформации.
Хотя такие переходные процессы кратковременные и обычно не повреждают изоляцию системы, они могут вызывать сбои в работе электронных устройств преобразования энергии, а контроллеры в абонентской силовой сети будут интерпретировать перенапряжение как признак аварийной ситуации и отключать нагрузку в целях безопасности. Трансмиссия перенапряжения также будет мешать работе тиристоров в свитчах УКРМТ, УКРМТФ, блоках активных фильтров гармоник, преобразователях, а из-за бросков тока может быть нарушена работа трансформаторов в силовой сети Абонента электросетевой компании.
В следующем материале цикла об усилении негативов трансмиссии переходных процессов в абонентской сети объекта.
