Эффективность различных мероприятий по повышению качества электрической энергии

42

Ежеквартальный спецвыпуск № 1 (24), март 2022

В статье рассматриваются различные способы повышения 

качества электрической энергии в соответствии с требова-

ниями нормативных документов. Проанализированы схемы 

электроснабжения потребителей филиала АО «Россети Тю-

мень» Сургутские электрические сети, рассмотрена возмож-

ность применения наиболее эффективных способов повы-

шения качества электрической энергии.

Эффективность  

различных мероприятий 

по повышению качества 

электрической энергии

КЛЮЧЕВЫЕ ПРАВИЛА И СТАНДАРТЫ 

ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ КАЧЕСТВА 

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

В настоящее время в различных областях производства предъявляются все более жест

-

кие требования к качеству электрической энергии (КЭ), вследствие чего возникает необхо

-

димость в соблюдении норм качества электрической энергии. Основным документом, ре

-

гламентирующим показатели и нормы качества электрической энергии в точках передачи 

электрической энергии пользователям электрических сетей низкого, среднего и высокого 

напряжения  систем  электроснабжения  общего  назначения  переменного  тока  частотой 

50 Гц, является ГОСТ 32144­2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических 

средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электро

-

снабжения общего назначения» [1]. 

Требования данного стандарта применяют при установлении норм КЭ в электрических 

сетях систем электроснабжения общего назначения, присоединенных к Единой энергети

-

ческой системе, и изолированных систем электроснабжения общего назначения.

Согласно данному стандарту установлены показатели и нормы КЭ следующих пара

-

метров:

–

отклонение частоты;

–

положительные и отрицательные отклонения напряжения;

–

кратковременная и длительная дозы фликера;

–

несинусоидальность напряжения, которая в свою очередь подразделяется на гармони

-

ческие составляющие напряжения и интергармонические составляющие напряжения;

–

несимметрия напряжений в трехфазных сетях;

–

прерывания напряжения;

–

провалы напряжения;

–

перенапряжения;

–

импульсные напряжения.

Тимур ДАННИК,

инженер ведущий 

Службы метрологии 

и контроля качества 

электроэнергии 

филиала АО «Россети 

Тюмень» Сургутские 

электрические сети

Виктория ДУБРОВСКАЯ, 

инженер ведущий 

Службы метрологии 

и контроля качества 

электроэнергии 

филиала АО «Россети 

Тюмень» Сургутские 

электрические сети

Качество электроэнергии

43

Проявление  вышеуказанных  отклонений  параметров 

и норм КЭ в системах электроснабжения ведет к ухудшению 

работы электрооборудования, уменьшению срока его служ

-

бы, снижению надежности электрооборудования и системы 

электроснабжения в целом, негативно влияет на организм 

человека.

Также необходимыми документами при разработке ме

-

роприятий повышения качества электрической энергии яв

-

ляются:

•  ГОСТ  30804.3.3­2013  «Совместимость  технических 

средств  электромагнитная.  Ограничение  изменений 

напряжения, колебаний напряжения и фликера в низ

-

ковольтных системах электроснабжения общего назна

-

чения. Технические средства с потребляемым током не 

более 16 А (в одной фазе), подключаемые к электри

-

ческой сети при несоблюдении определенных условий 

подключения»  [2].  Предназначен  для  применения 

при  ограничении  изменений  напряжения,  колебаний 

напряжения  и  фликера,  вызываемых  оборудованием, 

подключаемым к электрическим сетям низковольтных 

систем электроснабжения общего назначения, и оказы

-

вающим влияние на указанные системы электроснаб

-

жения.  Устанавливает  нормы  изменений  напряжения, 

колебаний напряжения и фликера, которые могут быть 

вызваны оборудованием при испытаниях в регламенти

-

рованных условиях, и содержит указания по методам 

оценки.

•  ГОСТ 30804.4.30­2013 «Методы измерений показателей 

качества  электрической  энергии»  [3].  Устанавливает 

методы  измерений  показателей  КЭ  в  электрических 

сетях  систем  электроснабжения  переменного  тока 

частотой 50/60 Гц и порядок оценки результатов изме

-

рений.  В  данном  стандарте  рассмотрены  показатели 

КЭ, относящиеся к частоте в системе электроснабже

-

ния (далее — частота), значению напряжения системы 

электроснабжения  (далее  —  напряжение),  фликеру, 

провалам  напряжения  и  перенапряжениям,  прерыва

-

ниям напряжения, переходным процессам напряжения, 

несимметрии  напряжений,  гармоникам  и  интергармо

-

никам напряжения, сигналам, передаваемым по элек

-

трическим  сетям,  быстрым  изменениям  напряжения, 

установившемуся отклонению напряжения в системах 

электроснабжения 50 Гц.

•  ГОСТ  33073­2014  «Электрическая  энергия.  Совмести

-

мость  технических  средств  электромагнитная.  Кон

-

троль  и  мониторинг  качества  электрической  энергии 

в системах электроснабжения общего назначения» [4]. 

Устанавливает  основные  положения  по  организации 

и  проведению  контроля  качества  энергии  в  точках 

передачи/поставки  ее  пользователям  электрических 

сетей  систем  электроснабжения  общего  назначения 

однофазного и трехфазного переменного тока частотой 

50  Гц  с  целью  определения  соответствия  качества 

электрической  энергии  нормам,  установленным  ГОСТ 

32144­2013, условиям договоров на поставку электри

-

ческой  энергии  и/или  на  оказание  услуг  по  передаче 

электрической энергии.

Исходя из вышесказанного необходимо разрабатывать 

и использовать различные мероприятия по повышению ка

-

чества электроэнергии. Такие мероприятия делятся на тех

-

нические и организационно­технические.

К техническим мероприятиям по повышению каче

-

ства электрической энергии относятся:

–

уменьшение сопротивления элементов систем электро

-

снабжения с помощью параллельной работы трансфор

-

маторов,  установки  сдвоенных  реакторов  продольной 

компенсации реактивной мощности;

–

изменение  напряжений  симметричных  составляющих 

путем создания симметричной системы напряжений;

–

ограничение  токов  симметричных  составляющих 

в местах их возникновения (реактивные фильтры).

Регулирование  отклонения  напряжения  может  быть 

централизованным и местным. Централизованное — это 

переключение  отпаек  с  высокой  стороны,  которое  поз­

воляет получить добавки 2,5; 5,0 и 7,5%. Двух­ и трехоб

-

моточные  трансформаторы  с  первичным  напряжением 

110  кВ  имеют  диапазон  регулирования  ±16%  с  числом 

ступеней 9.

Переключение может быть ручное (со снятием напряже

-

ния) и автоматическое (без снятия напряжения), то есть ре

-

гулирование под нагрузкой (РПН). Местное регулирование 

осуществляется за счет установки компенсаторов реактив

-

ной мощности (БК) с устройством автоматического регули

-

рования мощности. 

Имеют  широкое  применение  линейные  регуляторы 

напряжения  (ЛР),  включенные  в  сеть  последовательно. 

Эти  регуляторы  имеют  проходную  мощность  от  16  до 

110  МВА.  Эти  схемы  отличаются  степенью  и  точностью 

регулирования.  Регулирование  напряжения  необходимо 

вести с учетом его изменения во всех точках сети и из

-

менения нагрузки.

Организационно-технические  мероприятия  по  по

-

вышению качества электрической энергии:

–

рациональное  построение  системы  электроснабжения 

путем применения глубоких вводов, применение транс

-

форматоров  с  оптимальным  коэффициентом  загрузки, 

применение токопроводов;

–

правильный выбор ответвлений обмоток у трансформа

-

торов;

–

использование перемычек на низкой стороне напряже

-

ния, обеспечивающих отключение части трансформато

-

ров в часы минимума нагрузки;

–

снижение сопротивления внутризаводского электроснаб

-

жения путем параллельной работы трансформаторов;

–

использование регулировочной способности синхронных 

двигателей.

44

Ежеквартальный спецвыпуск № 1 (24), март 2022

Снижение колебаний напряжения достигается, в основ

-

ном, за счет рационального построения схем электроснаб

-

жения:

–

выделения  мощных  (ударных)  нагрузок  на  отдельный 

питающий трансформатор;

–

подключения ударной и прочей нагрузки на разные пле

-

чи сдвоенного реактора;

–

применения  трансформаторов  с  расщепленной  обмот

-

кой и разделения нагрузок;

–

увеличения мощности короткого замыкания (КЗ) за счет 

параллельной работы трансформаторов;

–

выделения  наиболее  чувствительной  к  колебаниям 

напряжения части нагрузки на отдельный фидер;

–

установки разделительных трансформаторов.

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ 

КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

При  использовании  фильтровых  устройств  для  снижения 

несинусоидальности  напряжения  параллельно  основной 

нагрузке включаются узкополосные резонансные фильтры, 

фильтрокомпенсирующие  устройства  (ФКУ),  фильтросим

-

метрирующие  устройства  (ФСУ),  источники  реактивной 

мощности (ИРМ), содержащие ФКУ, специальное оборудо

-

вание, характеризующееся пониженным уровнем генерации 

высших  гармоник,  «ненасыщающиеся»  трансформаторы, 

многофазные преобразователи с улучшенными энергетиче

-

скими показателями.

На рисунке 1а показана схема поперечного (параллель

-

ного) пассивного фильтра высших гармоник. Звено фильтра 

представляет собой контур из последовательно соединен

-

ных индуктивности и емкости, настроенных на частоту опре

-

деленной гармоники [5].

Сопротивление звена фильтра токам высших гармоник: 

X

ф

n

 = 

X

L

n

 – 

X

c

n 

/ 

n

, 

где 

X

L

, 

X

с

 — сопротивления соответственно реактора и ба

-

тареи конденсаторов току промышленной частоты, 

n

 — но

-

мер гармонической составляющей.

С  увеличением  частоты  индуктивное  сопротивление 

реактора  увеличивается  пропорционально,  а  батареи 

конденсаторов  уменьшается  обратно  пропорциональ

-

но номеру гармоники. На частоте одной из гармоник ин

-

дуктивное  сопротивление  реактора  становится  равным 

емкостному  сопротивлению  батареи  конденсаторов, 

и в цепи звена фильтра возникает резонанс напряжений. 

При этом сопротивление звена фильтра 

n

 току резонанс

-

ной частоты равно нулю, и оно шунтирует электрическую 

систему на этой частоте. Номер гармоники 

n

p

 резонанс

-

ной частоты вычисляют по формуле:

__________

n

p

 = √ 

X

C 

/ 

X

L

.

Идеальный  фильтр  полностью  отфильтровывает  токи 

гармоник, на частоты которых настроены его звенья. Одна

-

ко практически наличие активных сопротивлений реакторов 

и  батарей  конденсаторов  и  неточная  настройка  звеньев 

фильтра приводят к неполной фильтрации гармоник. Парал

-

лельный фильтр представляет собой ряд звеньев, каждое 

из которых настроено на резонанс для частоты определен

-

ной гармоники.

Количество звеньев в фильтре может быть любым. На 

практике  обычно  применяют  фильтры,  состоящие  из  двух 

или четырех звеньев, настроенных на частоты 5, 7, 11, 13, 

23 и 25­й гармоник. Поперечные фильтры присоединяют как 

в местах возникновения высших гармоник, так и в пунктах их 

усиления. Поперечный фильтр является одновременно и ис

-

точником реактивной мощности, и средством компенсации 

реактивных нагрузок.

Параметры фильтров подбирают таким образом, чтобы 

звенья были настроены в резонанс на частоты фильтруе

-

мых гармоник, а их емкости позволяли генерировать необхо

-

димую реактивную мощность на промышленной частоте [6]. 

В ряде случаев для компенсации реактивной мощности па

-

раллельно фильтру включают батарею конденсаторов. Та

-

кое  устройство  называют  фильтрокомпенсирующим  (ФКУ). 

Фильтрокомпенсирующие устройства выполняют и функцию 

фильтрации гармоник, и функцию компенсации реактивной 

мощности.

В настоящее время помимо пассивных узкополосных 

фильтров применяют и активные фильтры (АФ). Активный 

Система

ВП

Ф5

Ф7

I

v

I

5

I

7

Нагрузка

U

с

U

АФ

U

н

Нагрузка

U

с

I

с

I

н

I

АФ

U

АФ

L

c

Рис. 1. Принципиальные схемы фильтров высших гармоник: а) пассивного; б) активного фильтра (АФ) как источника напряжения; 

в) АФ как источника тока. ВП — вентильный преобразователь; Ф5, Ф7 — соответственно звенья фильтра на 5-ю и 7-ю гармоники; 

U

с

— напряжение сети; 

U

АФ

 — напряжение АФ; 

U

н

 — напряжение на нагрузке; 

I

с

 — ток сети; 

I

АФ

 — ток, генерируемый АФ; 

I

н

 — ток 

нагрузки

а)

б)

в)

Качество электроэнергии

45

фильтр — преобразователь переменно­постоянного тока 

с  емкостным  или  индуктивным  накопителем  электриче

-

ской энергии на стороне постоянного тока, формирующий 

методом импульсной модуляции определенное значение 

напряжения  или  тока.  В  его  составе  интегрированные 

силовые  ключи,  соединенные  по  типовым  схемам.  Под

-

ключение  АФ  в  сеть  в  качестве  источника  напряжения 

показано на рисунке 1б, в качестве источника тока — на 

рисунке 1в.

Снижение систематической несимметрии в сетях низ

-

кого  напряжения  осуществляется  рациональным  распре

-

делением  однофазных  нагрузок  между  фазами  с  таким 

расчетом,  чтобы  сопротивления  этих  нагрузок  были  при

-

мерно равны между собой. Если несимметрию напряжения 

не  удается  уменьшить  с  помощью  схемных  решений,  то 

применяют  несимметричное  включение  конденсаторных 

батарей (рисунок 2) или схемы симметрирования однофаз

-

ных нагрузок (рисунок 3).

Уменьшение несинусоидальности напряжения возмож

-

но при увеличении числа фаз выпрямителя.

В  данном  случае  резко  уменьшается  число  гармоник 

и их проявление. Это достигается, например, применением 

в выпрямителе двух одинаковых силовых трансформато

-

ров,  но  имеющих  первичные  об

-

мотки с разными схемами (в тре

-

угольник  и  звезду).  В  результате 

имеем два выпрямительных моста 

со сдвигом фаз между напряжени

-

ями, равным 30°, что равнозначно 

увеличению  числа  фаз  выпрями

-

теля вдвое (рисунок 4), и установ

-

ку  фильтров  высших  гармоник, 

которые  представляют  собой  по

-

следовательное соединение реак

-

тора и батареи конденсаторов, настроенных на определен

-

ную частоту (рисунок 5).

К  организационным  мероприятиям  относятся  выде

-

ление  несинусоидальной  нагрузки  на  отдельную  секцию 

шин со своей обмоткой трансформатора и с последующей 

установкой фильтров на шинах, а также рассредоточение 

несинусоидальной нагрузки, исходя из допустимого уров

-

ня  Kнс.  Можно  идти  путем  увеличения  мощности  КЗ  за 

счет параллельной работы трансформаторов (в филиале 

АО «Россети Тюмень» Сургутские электрические сети дан

-

ные мероприятия не применяются).

Показатель отклонения напряжения зависит от потерь 

напряжения в сети, сопротивления сети и величины на

-

грузки. На практике расчеты отклонения напряжения у по

-

требителей  электроэнергии  используются  при  выборе 

сечений проводов и жил кабелей, а также при принятии 

решения о последовательном включении конденсаторов 

в  воздушных  линиях  (установки  продольной  компенса

-

ции — УПК).

Последовательно  включенные  конденсаторы  ком

-

пенсируют часть индуктивного сопротивления линии, тем 

самым уменьшается реактивная слагающая в линии и со­

здается некоторая добавка напряжения в сети, зависящая 

от нагрузки.

Последовательное  включение  конденсаторов  целе

-

сообразно  лишь  при  значительной  реактивной  мощности 

нагрузки  (

tg

j

  >  0,75–1,0).  Если  коэффициент  реактивной 

мощности близок к нулю, потери напряжения в линии опре

-

VD

T

Q2

VD1

VD2

I

v

Q3

Ф5

С1

LR1

I

5

Q5

Ф11

С3

LR3

I

11

Q6

Ф13

С4

LR4

I

13

Z

н

A

B

C

Q

AC

Z

AC

A

B

C

Q

BA

Z

BA

Q

BC

Z

BC

Q

BA

 ≠ 

Q

BC

 ≠ 

Q

AC

Z

BA

=

Z

BC

=

Z

AC

I

(5)

=

 0

I'

(5)

=

 –

I''

(5)

I'

(5)

I'

2(5)

I''

(5)

I''

2(5)

I

d

Рис. 2. Симметрирующее устройство 

с конденсаторной батареей

Рис. 3. Специальная схема симметри

-

рующего устройства

Рис. 4. Распределение пятой гармоники тока в транс

-

форматорах двухмостового выпрямителя

Рис. 5. Схема включения фильтров 5, 7, 11 и 13-й гармоник

Q1

Q4

Ф7

С2

LR2

I

7

46

Ежеквартальный спецвыпуск № 1 (24), март 2022

деляются в основном активным сопротивлением и актив

-

ной мощностью. В этих случаях компенсация индуктивного 

сопротивления нецелесообразна.

Применение  УПК  наиболее  эффективно  при  резких 

колебаниях нагрузки, так как регулирующий эффект кон

-

денсаторов (значение добавки напряжения) пропорциона

-

лен току нагрузки и автоматически изменяется практиче

-

ски без инерции. Поэтому последовательное включение 

конденсаторов  следует  применять  в  воздушных  линиях 

напряжением 35 кВ и ниже, питающих резкопеременные 

нагрузки с относительно низким коэффициентом мощно

-

сти. Их используют также в промышленных сетях с резко

-

переменными нагрузками.

К уменьшению потерь напряжения, а следовательно, 

к увеличению напряжения в конце линии помимо рассмо

-

тренных выше мер по уменьшению сопротивления сети 

приводят  меры  по  изменению  нагрузок  сети,  особенно 

реактивных. Это возможно осуществить, применяя уста

-

новки  поперечной  компенсации  (включение  батарей 

конденсаторов параллельно нагрузке) и быстродейству

-

ющие источники реактивной мощности (ИРМ), отрабаты

-

вающие  реальный  график  изменения  реактивной  мощ

-

ности.

Для  улучшения  режима  напряжения  сети,  снижения 

отклонений и колебаний напряжения возможно использо

-

вание мощных синхронных двигателей с автоматическим 

регулированием  возбуждения.  В  зоне  ответственности 

филиала АО «Россети Тюмень» Сургутские электрические 

сети синхронные двигатели применяются на объектах не

-

фтедобычи ПАО «Сургутнефтегаз».

Для  симметрирования  несимметричных  нагрузок  при

-

меняются  статические  симметрирующие  устройства  (ри

-

сунки 6 и 7). 

Если нагрузка имеет реактивную индуктивную нагруз

-

ку, то присоединяется параллельно нагрузке конденсатор.

Симметрирование можно осуществить подключением 

конденсаторов  в  две,  а  не  в  три  фазы  (неполнофазная 

компенсация) и за счет этого выровнять напряжение по

-

фазно.

В 4­проводной системе электроснабже

-

ния  необходимо  компенсировать  токи  об

-

ратной последовательности. Для этого надо 

стремиться  к  равномерной  загрузке  фаз, 

а если это не удастся, то заменяют транс

-

форматор с соединением обмоток звездой 

на трансформатор с соединением обмоток 

треугольником, в котором токи обратной по

-

следовательности,  кратные  трем,  замыка

-

ются в первичной обмотке (в треугольнике), 

снижая тем самым степень несимметрии во 

вторичной обмотке.

Для  улучшения  таких  показателей  ка

-

чества  электроэнергии  целесообразно 

подключение искажающих КЭ электроприемников в точ

-

ках  системы  с  наибольшими  значениями  мощности  КЗ. 

А  применение  средств  ограничения  токов  КЗ  в  сетях, 

содержащих  специфические  нагрузки,  следует  произво

-

дить  только  в  пределах,  необходимых  для  обеспечения 

надежной работы коммутационных аппаратов и электро

-

оборудования.

В  зоне  ответственности  филиала  АО  «Россети  Тю

-

мень» Сургутские электрические сети используются кон

-

денсаторные батареи на уровнях напряжения 0,4–35 кВ, 

также конденсаторные батареи используются в электро

-

установках  потребителей,  работающих  в  нефтегазовой 

отрасли.  Установка  батарей  позволяет  избежать  несим

-

метрии в трехфазных сетях и параллельно компенсирует 

реактивную составляющую сети. 

Для  поддержания  отклонений  и  колебаний  напряже

-

ния в пределах значений, соответствующих нормам, не

-

обходимо регулирование напряжения.

Регулированием  напряжения  называют  процесс  из

-

менения  уровней  напряжения  в  характерных  точках 

системы  электроснабжения  с  помощью  специальных 

технических  средств,  который  осуществляется  автома

-

тически по заранее заданному закону. Закон регулиро

-

вания  напряжения  в  центрах  питания  (ЦП)  определяет 

энергоснабжающая  организация,  по  возможности  учи

-

тывая интересы большинства потребителей, присоеди

-

ненных к данному ЦП.

Для обеспечения требуемого режима напряжений на 

зажимах  приемников  электроэнергии  используют  сле

-

дующие  способы  регулирования  напряжения:  на  шинах 

электростанций и подстанций (ЦП), на отходящих линиях, 

совместное и дополнительное.

При регулировании напряжения на шинах ЦП обеспе

-

чивают  так  называемое  встречное  регулирование  напря

-

жения.  Под  встречным  регулированием  напряжения  по

-

нимают повышение напряжения до 5–8% от номинального 

в режиме наибольших нагрузок и понижение напряжения 

до номинального (или ниже) в режиме наименьших нагру

-

зок при линейном изменении в зависимости от нагрузки.

C

BC

A

B
C

C

AB

C

CA

C

КУ

C

L

R

н

Рис. 7. Схема симметрирования не

-

симметричной трехфазной нагрузки 

с помощью конденсаторной батареи

Рис. 6. Схема симметрирования 

однофазной нагрузки Штейнметца

A

B

C

I'

н

I'

L

I'

C

Качество электроэнергии

47

Регулирование производят с помощью изменения 

коэффициента  трансформации  питающего  транс

-

форматора.  Для  этого  трансформаторы  оснащают 

средствами регулирования напряжения под нагрузкой 

(РПН). 

Трансформаторы  с  РПН  позволяют  регулировать 

напряжение в диапазоне от ±10% до ±16% с дискретно

-

стью 1,25–2,5%. Силовые трансформаторы 6–20/0,4 кВ 

оснащают устройствами регулирования ПБВ (переклю

-

чение без возбуждения) с диапазоном ±5% и шагом ре

-

гулирования ±2,5% (таблица 1).

Правильный выбор коэффициента трансформации 

трансформатора с ПБВ (например, при сезонном регу

-

лировании)  обеспечивает  по  возможности  наилучший 

режим напряжений при изменении нагрузки.

В филиале АО «Россети Тюмень» Сургутские электри

-

ческие  сети  повсеместно  используются  РПН,  исходя  из 

местных  условий,  в  зависимости  от  протяженности  сети 

и ее схемы, резерва реактивной мощности и т.п.

Если несимметрия меняется по вероятностному закону, 

то для ее снижения применяют автоматические симметри

-

рующие устройства, схема одного из которых представлена 

на рисунке 8. Регулируемые симметричные устройства до

-

роги и сложны, их применение порождает новые проблемы 

(в  частности,  несинусоидальность  напряжения).  Поэтому 

положительного  опыта  использования  симметрирующих 

устройств в России нет.

Для защиты от перенапряжений применяются ограни

-

чители  перенапряжений.  От  кратковременного  снижения 

и провалов напряжений могут использоваться динамиче

-

ские  компенсаторы  искажений  напряжения  (ДКИН),  кото

-

рые  решают  многие  проблемы  качества  электроэнергии, 

включая провалы (в том числе и импульсные) и перенапря

-

жения питающего напряжения.

Основные преимущества ДКИН:

–

нет батарей и проблем, связанных с ними;

–

время  реакции  на  кратковременные  нарушения  элек

-

троснабжения — 2 мс;

–

эффективность работы устройства ДКИН — более 99% 

при  50%­ной  нагрузке  и  более  98,8%  при  100%­ной 

нагрузке;

–

низкая потребляемая мощность и малые эксплуатаци

-

онные затраты;

–

компенсация гармонических составляющих, фликеров;

–

синусоидальная форма выходного напряжения;

–

защита от всех видов КЗ;

–

высокая надежность.

В  зоне  ответственности  филиала  АО  «Россети  Тю

-

мень» Сургутские электрические сети ДКИН применяются 

на объектах нефтедобычи ПАО «Сургутнефтегаз» (уста

-

новлены на токопроводах напряжения 6 кВ, передающих 

вырабатываемую  электроэнергию  газотурбинной  элек

-

тростанции ПАО «Сургутнефтегаз» в сеть энергоснабжа

-

ющей организации).

Снижение уровня негативного влияния на сеть от при

-

емников  электроэнергии  специфических  нагрузок  (удар

-

ных, с нелинейными вольт­амперными характеристиками, 

несимметричных) достигается нормированием их и разде

-

лением питания специфических и «спокойных» нагрузок.

Помимо выделения отдельного ввода для специфиче

-

ских нагрузок возможны и другие решения рационального 

построения схем электроснабжения:

–

четырехсекционная  схема  главной  понижающей  под

-

станции на напряжении 6–10 кВ с трансформаторами 

с  расщепленными  вторичными  обмотками  и  со  сдво

-

енными реакторами для раздельного питания «спокой

-

ной» и специфической нагрузки;

–

перевод трансформаторов главной понизительной под

-

станции  (ГПП)  на  параллельную  работу  включением 

секционного выключателя напряжением 6–10 кВ, когда 

это  допустимо  по  токам  КЗ.  Это  мероприятие  можно 

применять  и  временно,  например,  в  периоды  пуска 

крупных двигателей;

–

осуществление  в  цеховых  сетях  питания  осветитель

-

ной  нагрузки  отдельно  от  силовой  резкопеременной 

(например, от сварочных агрегатов).

R

н

A

B

С

C

2

L

2

C

3

L

3

C

1

L

1

Табл. 1. Добавки напряжения трансформаторов 6–20/0,4 кВ с ПБВ

Регулировочное от-

ветвление обмотки 

первичного напряжения

Добавка 

напряжения транс-

форматора, %

Ширина зоны 

регулировочного 

ответвления, %

№ п/п

%

Точно Округленно

1

+5

0,25

0

2,45

2

+2,5

2,7

2,5

2,56

3

0

5,26

5

2,7

4

–2,5

7,96

7,5

2,84

5

­5

10,8

10

2,84

Рис. 8. Типовая схема симметрирующего устройства

48

Ежеквартальный спецвыпуск № 1 (24), март 2022

ЛИТЕРАТУРА
1.  ГОСТ  32144­2013.  Электриче

-

ская  энергия.  Совместимость 

технических  средств  электро

-

магнитная. Нормы качества элек

-

трической  энергии  в  системах 

электроснабжения общего назна

-

чения.  URL:  https://docs.cntd.ru/

document/1200104301.

2.  ГОСТ  30804.3.3­2013.  Совмести

-

мость  технических  средств  элек

-

тромагнитная.  Ограничение  из

-

менений  напряжения,  колебаний 

напряжения  и  фликера  в  низко

-

вольтных  системах  электроснаб

-

жения общего назначения. Техни

-

ческие средства с потребляемым 

током  не  более  16  А  (в  одной 

фазе),  подключаемые  к  электри

-

ческой  сети  при  несоблюдении 

определенных  условий  подклю

-

чения.  URL:  https://docs.cntd.ru/

document/1200104972.

3.  ГОСТ  30804.4.30­2013.  Электри

-

ческая  энергия.  Совместимость 

технических  средств  электромаг

-

нитная. Методы измерений пока

-

зателей  качества  электрической 

энергии.  URL:  https://docs.cntd.ru/

document/1200104665.

4.  ГОСТ 33073­2014. Электрическая 

энергия. Совместимость техниче

-

ских  средств  электромагнитная. 

Контроль  и  мониторинг  качества 

электрической  энергии  в  систе

-

мах  электроснабжения  общего 

назначения. URL: https://docs.cntd.

ru/document/1200115349.

5.  Справочник  по  энергоснабжению 

и  электрооборудованию  про

-

мышленных предприятий и обще

-

ственных  зданий.  Под  общ.  ред. 

профессоров МЭИ(ТУ) С.И. Гама

-

зина,  Б.И.  Кудрина,  С.А.  Цырука. 

М.: Издательский дом МЭИ, 2010. 

745 с.

6.  Мероприятия  и  технические 

средства  повышения  качества 

электрической  энергии.  URL: 

http://electricalschool.info/main/

elsnabg/1292­meroprijatija­i­

tekhnicheskie­sredstva.html.

ВЫВОДЫ

Использование  различных  технических  и  организационно­

технических мероприятий по повышению качества электри

-

ческой энергии позволяет в системах электроснабжения не 

допускать ухудшения работы электрооборудования, соблю

-

дать срок его службы в соответствии с заводскими паспор

-

тами, способствует увеличению надежности электрообору

-

дования и системы электроснабжения в целом.  

Качество электроэнергии