33
Применение симметрирующих
устройств в сетях ПАО «Россети
Московский регион»
Поставка
электроэнергии
потребителю
является
сложным
технологическим
процессом
,
в
котором
участвуют
множество
субъектов
электроэнергетики
,
каждый
из
которых
отве
-
чает
,
в
том
числе
,
и
за
качество
электрической
энергии
в
пределах
своей
ответственно
-
сти
.
Все
участники
рынка
электроэнергетики
могут
влиять
на
качество
электроэнергии
и
вызывать
ухудшение
ее
показателей
.
Бормотов
М
.
В
.,
начальник
отдела
управления
качеством
электроэнергии
ПАО
«
Россети
Московский
регион
»
В
настоящее
время
производство
,
передача
и
распределение
электроэнергии
осущест
-
вляется
посредством
трехфазной
симме
-
тричной
системы
напряжений
.
Такое
состо
-
яние
современной
электроэнергетики
обусловлено
следующими
причинами
:
–
передача
электроэнергии
трехфазной
сис
темой
,
по
сравнению
с
системами
с
иным
числом
фаз
,
требует
наименьшего
расхода
металла
прово
-
дников
линий
электропередачи
(
меди
,
алюми
-
ния
)
и
их
опор
(
для
воздушных
ЛЭП
)
при
прочих
равных
условиях
;
–
трехфазная
система
токов
по
-
зволяет
очень
просто
полу
-
чать
вращающееся
магнитное
поле
,
обеспечивающее
рабо
-
ту
широкого
класса
электро
-
механических
преобразова
-
телей
энергии
—
синхронных
и
асинхронных
электрических
машин
;
–
передача
электроэнергии
трех
-
фазной
системой
позволяет
обеспечивать
совмещение
питания
как
мощных
трехфаз
-
ных
приемников
,
так
и
много
-
ч и с л е н н ы х
м а л о м о щ н ы х
однофазных
(
при
условии
их
равномерного
распределения
по
всем
фазам
трехфазной
сети
).
Однако
в
некоторых
отраслях
промышленности
(
электротехно
-
логия
,
электрифицированный
железнодорожный
транспорт
)
при
-
меняются
мощные
одно
-
и
двухфаз
-
ные
приемники
,
а
также
иного
рода
тока
—
постоянного
.
Наличие
таких
приемников
приводит
к
не
-
симметрии
или
несинусоидально
-
сти
токов
питающей
трехфазной
сети
,
что
во
многом
обесценивает
ее
техническое
совершенство
.
Несимметрия
токов
обусловлена
работой
ком
-
мунально
-
бытовой
нагрузки
,
основную
часть
кото
-
рой
составляют
неравномерно
распределенные
однофазные
электроприемники
,
имеющие
случай
-
ный
характер
включения
.
При
общем
рассмотрении
сети
0,4
кВ
можно
выделить
следующие
несимме
-
тричные
режимы
работы
:
–
режимы
,
возникающие
при
аварийных
ситуациях
(
короткое
замыкание
,
потеря
фазы
);
Применение
симметрирующего
устройства
типа
PB50A-3P-200STD
на
объ
-
ектах
ПАО
«
Россети
Московский
регион
»
№
3 (78) 2023
34
–
режимы
,
вызванные
неравномерным
распреде
-
лением
однофазных
потребителей
(
системати
-
ческая
или
неслучайная
несимметрия
);
–
режимы
,
возникающие
при
случайном
характере
включений
и
отключений
,
однофазных
электро
-
приемников
в
течение
времени
суток
(
вероят
-
ностная
несимметрия
);
–
неполнофазные
(
двух
-
и
однофазные
)
режимы
работы
распределительных
сетей
.
Эффективность
использования
электрической
энергии
определяется
созданием
таких
условий
ее
потребления
,
при
которых
обеспечивается
надежность
,
требуемое
качество
электрической
энергии
(
КЭЭ
)
и
минимум
производительных
по
-
терь
.
Актуальность
вопроса
улучшения
качества
и
уменьшения
потерь
электрической
энергии
осо
-
бенно
возрастает
в
условиях
объективно
несим
-
метричной
работы
электроприемников
в
распре
-
делительных
сетях
напряжением
0,4
кВ
.
Устранение
перекоса
фаз
(
напряжений
по
фазам
),
перекоса
фазных
нагрузок
(
мощность
),
выравнивание
(
симметрирование
)
напряже
-
ний
(
фаз
),
равномерное
распределение
на
-
грузок
по
фазам
питающей
сети
существенно
снижает
расход
электроэнергии
,
топлива
генера
-
тора
,
обеспечивает
безотказную
работу
электро
-
приемников
.
Быстродействующие
пофазноуправляемые
устрой
-
ства
компенсации
реактивной
мощности
,
такие
как
статические
тиристорные
компенсаторы
реактив
-
ной
мощности
и
статические
компенсаторы
на
базе
управляемых
инверторов
напряжения
могут
обес
-
печить
балансирование
нагрузки
и
симметрирова
-
ние
напряжения
.
Следует
отметить
многофунк
-
циональность
этих
устройств
—
помимо
симметрирования
на
-
пряжения
в
точке
подключения
они
одновременно
выполняют
и
его
стабилизацию
,
а
при
не
-
обходимости
еще
и
фильтрацию
токов
высших
гармоник
.
Приме
-
нение
данных
компенсирующих
устройств
обеспечивает
повы
-
шение
эффективности
работы
электрооборудования
и
энергос
-
бережение
в
сис
темах
передачи
,
распределения
и
потребления
энергии
.
В
настоящий
момент
исполь
-
зуются
следующие
методы
сим
-
метрирования
нагрузок
:
1)
естественный
путь
выравни
-
вания
нагрузки
по
всем
фазам
посредством
равномерного
распределения
токовых
на
-
грузок
—
самый
простой
спо
-
соб
и
на
практике
неосуще
-
ствимый
;
2)
увеличение
сечения
прово
-
дов
и
мощности
питающих
трансформаторов
;
3)
изменение
схемы
соединения
обмоток
транс
-
форматора
на
Y/Z-0 (
данное
мероприятие
яв
-
ляется
долгосрочным
,
так
как
требует
вне
-
сения
в
ремонтную
или
инвестиционную
программу
).
Все
эти
способы
не
отличаются
эффективностью
,
поскольку
требуют
значительного
перерасхода
средств
и
применения
дорогостоящих
материалов
.
При
использовании
этих
способов
выравнивание
напряжения
по
фазам
не
удается
в
полной
мере
ввиду
увеличения
и
неравномерной
загрузки
фаз
,
а
также
подключения
мощных
однофазных
токо
-
приемников
.
В
настоящее
время
наиболее
приемлемым
яв
-
ляется
применение
симметрирующих
устройств
(
СУ
),
позволяющих
устранить
токи
нулевой
и
об
-
ратной
последовательности
.
Применение
симме
-
трирующих
устройств
оправдано
по
нескольким
причинам
:
–
не
требует
значительных
финансовых
вложений
;
–
не
требует
дополнительной
пусконаладки
(
до
-
полнительных
пусконаладочных
работ
).
Симметрирующие
устройства
подразделяются
на
три
класса
:
1)
конденсаторные
и
электромагнитные
шунтосим
-
метрирующие
устройства
(
ШСУ
) —
за
счет
под
-
ключения
в
сеть
реакторов
и
конденсаторных
батарей
,
основанных
на
минимальном
сопро
-
тивлении
токам
нулевой
последовательности
,
за
счет
шунтирования
замыкания
на
себя
этих
токов
;
2)
компенсационные
СУ
—
за
счет
включения
в
рассечку
нулевого
провода
трансформатора
Шкаф
ввода
и
защиты
с
установленным
трехфазным
сухим
симметрирую
-
щим
устройством
КАЧЕСТВО
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
35
Симметрирующее
устройство
целесообразно
применять
,
когда
другие
методы
не
дают
должного
эффекта
по
симметрированию
напряжения
по
фа
-
зам
у
удаленных
потребителей
.
Таким
образом
,
применение
СУ
в
распре
-
делительных
сетях
является
перспективным
.
Установка
и
эксплуатация
СУ
способствует
по
-
вышению
качества
электроэнергии
,
а
также
энергос
-
бережению
и
повышению
энергетической
эффектив
-
ности
.
компенсационной
обмотки
СУ
(
имеют
малый
диапазон
сим
-
метрирования
);
3)
преобразующие
СУ
—
за
счет
использования
преобразую
-
щих
статических
устройств
(
выпрямителей
,
тиристор
-
ных
регуляторов
,
высокоча
-
стотных
преобразователей
электромашины
постоянного
тока
).
В
данной
статье
рассмо
-
трено
применение
симме
-
трирующего
устройства
типа
PB50A-3P-200STD.
Устройство
служит
для
снижения
потерь
мощности
в
сетях
0,4
кВ
,
сим
-
метрируя
токи
нагрузки
потре
-
бителей
,
а
также
для
снижения
несимметрии
напряжений
на
зажимах
однофазных
электро
-
приемников
.
Установка
занимает
всего
несколько
часов
,
монтаж
,
на
-
ладка
и
ввод
в
эксплуатацию
симметрирующего
устройства
выполняется
в
течение
одной
рабочей
смены
.
В
связи
с
этим
данное
устройство
является
быстрым
способом
реакции
се
-
тевой
компании
на
поступление
обращений
потребителей
на
не
-
симметрию
напряжения
(
пони
-
женное
или
повышенное
напря
-
жение
).
Монтируется
на
любых
типах
стоек
для
ВЛ
,
без
дополнитель
-
ного
их
усиления
.
Конструктивно
изделие
пред
-
ставляет
трехфазное
сухое
симметрирующее
устройство
с
соединением
обмоток
в
«
зиг
-
заг
»
с
оборудованием
защиты
и
индикаторами
состояния
,
уста
-
новленными
в
шкафу
ввода
и
за
-
щиты
.
По
результатам
практическо
-
го
применения
вышеуказанного
СУ
в
ПАО
«
Россети
Московс
-
кий
регион
»
установлено
отсут
-
ствие
несимметрии
напряжения
в
сети
.
ВЫВОДЫ
Установка
СУ
—
идеальное
решение
в
рамках
технического
присоединения
и
оперативного
устранения
несоответствия
качества
электро
-
энергии
без
дополнительных
затрат
на
проекти
-
рование
и
строительства
новых
(
дополнительных
)
линий
электропередачи
и
распределительных
под
-
станций
.
Значение
напряжения
до
установки
СУ
Применение
СУ
для
удаленных
абонентов
(1
км
и
более
)
Значение
напряжения
после
установки
СУ
250
240
230
220
210
200
190
250
240
230
220
210
200
190
В
В
фаза
А
фаза
А
фаза
B
фаза
B
фаза
C
фаза
C
№
3 (78) 2023
Оригинал статьи: Применение симметрирующих устройств в сетях ПАО «Россети Московский регион»
Бормотов М.В., начальник отдела управления качеством электроэнергии ПАО «Россети Московский регион».
Поставка электроэнергии потребителю является сложным технологическим процессом, в котором участвуют множество субъектов электроэнергетики, каждый из которых отвечает, в том числе, и за качество электрической энергии в пределах своей ответственности. Все участники рынка электроэнергетики могут влиять на качество электроэнергии и вызывать ухудшение ее показателей.
