Что является нормируемым показателем для электрической сети

1.4.4. Для электрической сети нормируемым показателем яв­ляется технологический расход электроэнергии на ее транспорт.

Технологический расход электроэнергии при ее транс­порте по электрическим сетям (потери) обусловлен физическими процессами, происходящими при передаче элек­троэнергии по электрическим сетям.

По способу определения потери электроэнергии под­разделяются на отчетные, технические и коммерческие.

Отчетные потери определяются путем измерения по счетчикам как разность количества электроэнергии, отпу­щенной в сеть и переданной из сети за прошедший про­межуток времени, и представляют собой замыкающую часть баланса электроэнергии по энергосистеме.

Технические потери электроэнергии определяются рас­четным путем на основе законов электротехники, а так­же схемных и режимных параметров сетей. Технические потери могут быть рассчитаны как за прошедший проме­жуток времени, так и на любой плановый (прогнозируе­мый) период при наличии ожидаемых режимных пара­метров сети.

Технические потери разделяются на потери, зависящие от нагрузки или «нагрузочные» (переменные) потери, и на потери, не зависящие от нагрузки электрических сетей или на, так называемые, «условно — постоянные» потери.

В свою очередь, условно-постоянные потери подразде­ляются на:

потери холостого хода трансформаторов;

потери на корону на ВЛ электропередачи;

потери в компенсирующих устройствах и реакторах;

прочие потери (в измерительных трансформаторах, приборах учета электроэнергии и др.).

Кроме того, к условно-постоянным потерям электро­энергии отнесен расход электроэнергии на собственные нужды подстанций.

Нагрузочные потери электроэнергии подразделяются на потери в линиях электропередачи и в обмотках сило­вых трансформаторов.

Коммерческие потери электроэнергии представляют собой разность между значениями отчетных и техничес­ких потерь и зависят от многих факторов: неучтенной элект­роэнергии (хищения; погрешность, возникающая от неодновременного снятия показаний счетчиков); способов формирования полезно отпущенной электроэнергии по­требителям; погрешности системы учета электроэнергии и др. Все составляющие коммерческих потерь, кроме до­пустимой погрешности системы учета электроэнергии, не имеют самостоятельного математического описания и, как следствие, не могут быть рассчитаны автономно. Поэтому в целом по энергосистеме коммерческие потери могут быть определены только за прошедший промежуток времени, как разность между отчетными и техническими потерями. В соответствии с Постановлением Федеральной энер­гетической комиссии РФ от 17.03.2000 г. № 14/10 потери электроэнергии в электрических сетях являются норми­руемым показателем.

В основе норматива лежат технические потери с уче­том погрешности средств измерения электроэнергии. По­грешность учета электроэнергии определяется как модуль значения допустимого небаланса электроэнергии в энер­госистеме в соответствии с действующими нормативно-техническими документами.

Т.4.5. По объему, форме и содержанию энергетические ха­рактеристики должны соответствовать требованиям действующих нормативных и методических документов.

К числу действующих нормативных и методических документов следует отнести:

— Положение о нормировании расхода топлива на элект­ростанциях: РД 153-34.0-09.154-99. — М: СПО ОРГРЭС, 1999. (СО 153-34.09.154-99);

— Методические указания по составлению и содержа­нию энергетических характеристик оборудования тепло­вых электростанций: РД 34.09.155-93. — М.: СПО ОРГРЭС, 1993. (СО 153-34.09.155-93).

1.4.4. Для электрической сети нормируемым показателем яв­ляется технологический расход электроэнергии на ее транспорт.

Технологический расход электроэнергии при ее транс­порте по электрическим сетям (потери) обусловлен физическими процессами, происходящими при передаче элек­троэнергии по электрическим сетям.

По способу определения потери электроэнергии под­разделяются на отчетные, технические и коммерческие.

Отчетные потери определяются путем измерения по счетчикам как разность количества электроэнергии, отпу­щенной в сеть и переданной из сети за прошедший про­межуток времени, и представляют собой замыкающую часть баланса электроэнергии по энергосистеме.

Технические потери электроэнергии определяются рас­четным путем на основе законов электротехники, а так­же схемных и режимных параметров сетей. Технические потери могут быть рассчитаны как за прошедший проме­жуток времени, так и на любой плановый (прогнозируе­мый) период при наличии ожидаемых режимных пара­метров сети.

Технические потери разделяются на потери, зависящие от нагрузки или «нагрузочные» (переменные) потери, и на потери, не зависящие от нагрузки электрических сетей или на, так называемые, «условно — постоянные» потери.

В свою очередь, условно-постоянные потери подразде­ляются на:

—потери холостого хода трансформаторов;

—потери на корону на ВЛ электропередачи;

—потери в компенсирующих устройствах и реакторах;

—прочие потери (в измерительных трансформаторах, приборах учета электроэнергии и др.).

Кроме того, к условно-постоянным потерям электро­энергии отнесен расход электроэнергии на собственные нужды подстанций.

Нагрузочные потери электроэнергии подразделяются на потери в линиях электропередачи и в обмотках сило­вых трансформаторов.

Коммерческие потери электроэнергии представляют собой разность между значениями отчетных и техничес­ких потерь и зависят от многих факторов: неучтенной элект­роэнергии (хищения; погрешность, возникающая от неодновременного снятия показаний счетчиков); способов формирования полезно отпущенной электроэнергии по­требителям; погрешности системы учета электроэнергии и др. Все составляющие коммерческих потерь, кроме до­пустимой погрешности системы учета электроэнергии, не имеют самостоятельного математического описания и, как следствие, не могут быть рассчитаны автономно. Поэтому в целом по энергосистеме коммерческие потери могут быть определены только за прошедший промежуток времени, как разность между отчетными и техническими потерями. В соответствии с Постановлением Федеральной энер­гетической комиссии РФ от 17.03.2000 г. № 14/10 потери электроэнергии в электрических сетях являются норми­руемым показателем.

В основе норматива лежат технические потери с уче­том погрешности средств измерения электроэнергии. По­грешность учета электроэнергии определяется как модуль значения допустимого небаланса электроэнергии в энер­госистеме в соответствии с действующими нормативно-техническими документами.

Основные показатели, определяющие качество электроэнергии

Качество электроэнергии – это соответствие основных параметров энергосистемы нормам, принятым при производстве, передаче и распределении электроэнергии. Выход показателей качества за установленные нормы приводит к следующим негативным последствиям:

— увеличению расхода и потерь электроэнергии в системах электроснабжения; — снижению надёжности работы оборудования; — возникновению нарушений технологических процессов с одновременным снижением объёмов выпуска продукции.

Показатели качества определены в ГОСТ Р 54149-2010 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Рассмотрим ниже основные из них.

Основные показатели. Согласно данного стандарта, основными показателями, характеризующими качество электроэнергии, можно считать:

Отклонения частоты и напряжения. Отклонением частоты является усреднённая за 10 минут разность между фактической величиной основной частоты и её номинальной величиной. При этом допускаются:

— в нормальном режиме работы отклонения не более 0,1 Гц; — кратковременные отклонения не более 0,2 Гц.

Отклонением напряжения считается разность между фактической величиной напряжения и её номинальной величиной. Допускаются следующие отклонения напряжения при нормальной работе сети:

— на зажимах аппаратов и электродвигателей для их управления и пуска от -5 до +10%; — на зажимах аппаратов рабочего освещения от -2,5 до +5%; — на зажимах других электроприёмников не более 5%.

При этом, в после аварийных режимах понижение напряжения дополнительно допускается не более 5%. Основными причинами отклонений напряжения являются:

— изменения режимов работы энергосистемы и электрических приёмников; — большие значения индуктивных сопротивлений линий 6-10 кВ.

В целях поддержания данного параметра в допустимых пределах используются следующие методы:

— регулирование напряжения на отходящих линиях — регулирование напряжения на шинах подстанций; — совместное регулирование при одновременном снижении (повышении) напряжения и на ПС, и на линиях; — дополнительное регулирование, когда требуется локальное изменение напряжения у конкретного потребителя; — регулирование напряжения за счёт изменения схем электроснабжения.

Колебания частоты и напряжения. Это разность между наибольшей и наименьшей величиной основной частоты при достаточно быстром изменении параметров сети со скоростью изменения частоты не менее 0,2 Гц/сек. Колебания напряжения можно оценить при помощи следующих показателей:

1. Размаха изменения напряжения. 2. Частоты изменения напряжения. 3. Интервала между изменений напряжения.

Такого рода колебания возможны при работе приёмников резко меняющих свою нагрузку (сварочных машин, дуговых электропечей, прокатных электродвигателей). В итоге, в электрической сети появляются резкие толчки мощности потребляемой потребителем, приводящие к значительным изменениям напряжения сети.

При этом ухудшается работа обычных потребителей, подключённых к данной сети. Для сглаживания колебания напряжения используются следующие устройства:

— быстродействующий синхронный компенсатор; — синхронный двигатель; — статический источник реактивной мощности.

Коэффициент несимметрии напряжения основной частоты. Несимметрия напряжений – это неравенство линейных и фазных напряжений по амплитуде и углу сдвига между ними.

В данном случае нормируемый показатель несимметрии – это коэффициент обратной последовательности напряжения, который равен отношению напряжения обратной последовательности к номинальному линейному напряжению. Сегодня данный коэффициент не превышает 2%.

Коэффициент несинусоидальности формы кривой напряжения, который на зажимах электрических приёмников не должен превышать 5%.

Причины возникновения и следствия. Полное понимание показателей качества электроэнергии с обязательным анализом причин и следствий от их изменения позволяет современным энергосистемам удерживать их в допустимых пределах.

В итоге потребителям поступает электрическая энергия полностью соответствующая тем параметрам, которые требуются для продолжения нормального производственного процесса. Стоит отметить, что и сегодня энергетики продолжают искать средства и методики для поддержания параметров сети в допустимых пределах.

Минимально допустимое напряжение у потребителей

Несмотря на то, что большинство обывателей и людей, не относящихся к категории осведомленных в области напряжения в их электросети, утвердительно скажет о том, что стандартным напряжением является показатель в 220 В. К их удивлению, даже несмотря на старые и привычные всем наклейки, на котором указан общепринятый стандарт, уже не актуальны.

С 2015 года в РФ действует новый стандарт – уровни 230 В и 400 В, что соответствует европейским стандартам.

Такие акты приняты также в Украине и странах Балтии, в том числе Беларуси.

К чему привело изменение стандарта:

• Изменилось рабочее напряжение на кабеле электросети;
• Колебания стали чуть более значимыми, нежели ранее, но все также в допустимых нормах 5% и максимальных – 10%;
• Потенциальная оплата услуг поставки электроэнергии выросла не совершенно символическую сумму;
• Частота подачи напряжения – 50 Гц.

Таким образом, напряжение в сети должно считаться несколько возросшим в бытовой практике. Но на деле же все иначе и это сулит наличие подводных камней в сфере поставки организациями электроэнергии. Несмотря на общепринятый стандарт, организации, поставляющие напряжение в квартиры домов, подают все по тем же меркам, принятым еще в советское время и равным 220 В. Все это происходит официально по ГОСТу 32144-2013, которым и руководствуются поставщики.

Допустимые нормы отклонения напряжения по ГОСТ

В данной статье речь пойдет о допустимых нормах отклонения напряжения на зажимах электроприемников, согласно ГОСТов, НТП, РД, СП и различных справочников по электроснабжению.

В настоящее время допустимые отклонения напряжения регламентируются следующими нормативными документами:

• ГОСТ 32144 — 2013 (взамен ГОСТ Р 54149—2010) соответствует европейскому стандарту EN 50160:2010 и принят в таких странах как: Армения, Беларусь, Кыргызстан, Российская Федерация, Таджикистан и Узбекистан.
• ДСТУ ЕN 50160:2014 (взамен ГОСТ 13109-87) он разработан на основании европейского стандарта EN 50160:2010 и принят в Украине.
• НТП 99 (взамен СН 357-77) – Нормы технологического проектирования. Проектирование силовых электроустановок промышленных предприятий.
• РД 34.20.185-94 — Инструкция по проектированию городских электрических сетей.
• СП 31-110-2003 — Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.

Согласно ГОСТ 32144 — 2013 пункт 4.2.2 предельно допустимое значение установившегося отклонения на зажимах электроприемников должно быть в пределах ± 10 % от номинала сети.

Соответственно номинальное напряжение будет находится в пределах:

• для сети 220 В – от 198 до 242 В;
• для сети 380 В – от 342 до 418 В;

Обращаю Ваше внимание, что для нормальной работы электроприемников нормально допустимым показателем отклонения напряжения является ±5%. В ГОСТ 32144 — 2013 об этом ничего не сказано, в отличие от ГОСТ 13109-87 (заменен) таблица 1.

Также в действующих нормативных документах приведены следующие формулировки:

РД 34.20.185-94 пункт 5.2.2:

СП 31-110-2003 пункт 7.23:

В справочнике по проектированию электрических сетей и электрооборудования. Ю.Г.Барыбина. 1991г в таблице 2.58, страница 170, приведены допустимые отклонения напряжения на зажимах электроприемников. Данная таблица в полном объеме соответствует таблице, приведенной в нормативном документе СН 357-77 – заменен.

Стандартные параметры электрической сети

Нормы общепринятых стандартов регламентируют также основные параметры, присущие для электроэнергии, поставляемой в дома. С учетом того, что технический ГОСТ – это десятки и десятки страниц сложной терминологии и расчетов, здесь будут приведены общая оценка приводимых категорий. Как общепринято считать, основными параметрами, определяющими нашу бытовую электроэнергию, считаются частота и сила переменного тока и напряжение. Однако есть и ряд других, которые стоит учитывать.

Стандартные параметры электрической сети включают в себя:

• Коэффициент временного напряжения;
• Импульсное напряжение;
• Отклонение частоты напряжения на кабеле электросети;
• Диапазон изменения напряжения;
• Длительность потери напряжения и прочие.

Все перечисленные показатели так или иначе оказывают влияние на потерю или превышение установленных норм подачи энергии в сети.

Максимальное отклонение напряжения в электросети

Ток в сети по естественным причинам непостоянен и изменяется в определенных показателях. В рамках нового стандарта 230 В/400 В номинальное отклонение допустимо в пределах 5% и максимально должны отмечаться в кратковременных промежутках не более 10%. Таким образом, такое теоретические отклонение допускается в пределах 198 В и до 242 В. Такой размах может считаться актуальным для большинства нынешних квартир.

Что влияет на сетевое колебание поставки энергии и потери напряжения:

• Одним из самых распространенных причин является устаревание оборудования, в том числе счетчиков, электрощитов, кабелей проводки и так далее;
• Значительные погрешности отмечаются и в плохо обслуживаемой сети;
• Ошибки при планировке и выполнении прокладочных работ в доме;
• Значительный рост показателей энергопотребления, превышающих установленный стандарт.

Как уже отмечалось, приемлемы перепады в сети на +-5%. Так, например, по поставляемому показателю в 220 вольт, допустимо отклонение в сети, равное 209 В и наибольшее превышение, равное 231 В.

Нормы напряжения в электросети по ГОСТу

В нормативном документе определено несколько показателей, позволяющих характеризовать качество электроэнергии в точках присоединения (ввод в сети потребителей). Перечислим наиболее значимые параметры и приведем допустимые диапазоны отклонений для каждого из них:

• Для установившегося отклонения напряжения не более 5,0% от номинала (допустимая норма) при длительном временном промежутке и до 10% для краткосрочной аномалии (предельно допустимая норма). Заметим, что данные показатели должны быть прописаны в договоре о предоставлении услуг, при этом указанные нормы должны отвечать действующим нормам. Например, для бытовых сетей (220 В) быть в пределах 198,0-220,0 В, а для трехфазных (0,40 кВ) – не менее 360,0 В и не более 440 Вольт.
• Перепады напряжения, такие отклонения характеризуются амплитудой, длительностью и частотой интервалов. Нормально допустимый размах амплитуды не должен превышать 10,0% от нормы. К перепадам также относят дозу фликера (мерцание света в следствии перепадов напряжения, вызывают усталость), это параметр измеряется специальным прибором (фликометром). Допустимая краткосрочная доза – 1,38, длительная – 1.

Посадка напряжения в домашней сети

Так называемая посадка напряжения может быть чревато многими нежелательными последствиями. Причем нежелательными как самими жителями, так и организацией-поставщиком, ведь именно она будет восполнять все непредвиденные расходы. По объективным причинам, описанным ранее, посадка электроэнергии может достигать рекордных показателей.

При обнаружении таких колебаний, максимальная просадка фиксируется и с этими показателями, ссылаясь на общепринятый стандарт и качество поставляемой энергии, нужно обращаться в органы-поставщики электроэнергии.

При отсутствии желания исправлять неисправности это является основанием для подачи искового заявления в суд.

Чем чревато превышение или значительное снижение установленных норм поставки напряжения в доме:

• Быстрее перегорают лампочки;
• Особенно это пагубно для холодильника, стиральной машинки и прочих электробытовых приборов, требующих мощное и постоянное напряжение;
• Срок службы любой электротехнической техники, в том числе микроволновки, тостера, телевизора, компьютеров и так далее.

Таким образом становится очевидно, что все классы электротехники страдают от сильных перепадов напряжения. Особенно это влияние деструктивно сказывается, если в сети именно низкое напряжение. И обязанность обеспечить бесперебойным, стабильным и качественным током принадлежит именно организации, которая занимается поставкой и согласно договору, должна обеспечивать ее качественное обслуживание.

Какая сила тока в розетке 220в и 380в, и для каких бытовых приборов необходимо 16, 25 и 32 ампера?

Сегодня каждый человек знает, сколько вольт в розетке. Стандартное напряжение в отечественных бытовых электросетях 220 вольт. В некоторых странах принят иной стандарт и там оно может быть 127 или 250 вольт. Большинство современной техники рассчитано именно на такие показатели. Однако помимо напряжения при монтаже проводки необходимо учитывать предполагаемую мощность подключаемых потребителей. Так на сегодняшний день в продаже представлены розетки 220 вольт с ограничением нагрузки 16А и 25А. Они используются для разных целей. Поскольку сила тока в розетке 220в прямо пропорциональна потребляемой мощности подключенного к ней оборудования.

К примеру, несколько десятилетий назад бытовой электротехники было не много, и особой мощностью она не отличалась, ограничение нагрузки на одну точку было 6А. В такой разъем можно подключить технику мощностью до 1,5кВт. Однако для современного дома этого уже слишком мало, так как даже стандартный электрочайник может потреблять до 2.5 кВт. Именно поэтому для современных разъемных соединений установлен стандарт ограничения нагрузки 16А, что позволяет безопасно подключать потребители мощностью до 3,5 кВт. В домах, где предполагается установка электроплит до 6кВт устанавливают так называемые силовые розетки 25А 220в. В целом это максимальные значения для бытовых электросетей.

Для более мощной техники используют трехфазные сети с напряжением 380в и соответствующие розетки 380 вольт (до 32А). Такие разъемы обычны для мастерских, объектов общественного питания, но могут быть установлены и в частном доме, если все нагревательные приборы (в том числе и отопительные) работают от электросети. Однако в таких случаях требуется не только установка специальной электрофурнитуры, но и усиленная проводка.

Величина допустимого падения напряжения: ПУЭ

Согласно принятым правилам устройства электроустановок (ПУЭ) еще в бывшем СССР, падением напряжения признается разность показателей напряжения на разных точках сети. Как правило, это точки начала и конца цепи. В установленных нормах по закону полагается различать понятия отклонение напряжения от ее потери. Если первый случай в общепринятом масштабе рассматривается на примере лампы накаливания, показатель отклонения которого признается номинальным и обязательным к исполнению, то в случае с потерей, рассматриваемой на шинах станции, – это признается рекомендуемым показателем.

Нормальное падение работы напряжения в сети:

• В так называемых воздушных линиях – до 8%;
• В кабельных линиях электроснабжения – до 6%;
• В сетях на 220 В – 380 В – в районе 4-6%.

При этом падением в рамках аварийного режима признается падение до 12% в сети – это установленный предел. Падение более установленной нормы сулит включение системы защитной автоматики, которая должна срабатывать при достижении пониженной нормы на протяжении не менее 30 секунд.

Также в некоторых источниках можно найти стандарты напряжения, превышающие даже новые показатели в 230 В и 400 В. Не стоит путать примеры бытового использования с заводом или фабрикой, на которых показатели естественно значительно превышают бытовую среду.

Обязательное регулирование напряжения в электрических сетях

Осуществить собственное регулирование напряжения не только трудозатратно, но и потребует финансовых вложений. Еще более трудным вариантом является добиваться стабилизации тока в сети от организации-поставщика. Это можно сделать путем подачи жалоб, личных обращений, исков в суд, однако, результат далеко не всегда достигается даже этими методами.

Если вы все-таки решили самостоятельно исправить картину, то это возможно следующим образом:

1. Метод централизованного регулирования напряжения. Этот подход предполагает подсчет того, сколько изменений потребуется для стабилизации ситуации и соответствующее регулирование в центральном блоке питания.
2. Метод линейного воздействия. Осуществляется с помощью так называемого линейного регулятора, который изменяет фазы с помощью вторичной обмотки на цепи.
3. Использование конденсаторных батарей в сети. Этот способ в теоретической части называется компенсацией реактивной мощности.
4. Также предельно нестабильную сеть можно подправить с помощью продольной компенсации. Она подразумевает последовательное подключение к сети конденсаторов.

Также актуальным вариантом, при не слишком выраженным отклонении от установленной нормы, является установка одного крупного или нескольких мелких стабилизаторов в сети. Это потребует некоторых финансовых вложений, специальные навыки монтажа, а также не подходит для максимально колеблющихся систем электроснабжения, ведь просто не смогут делать большой объем работы и регулировать большое количество напряжения.

Итак, как уже было определено, новым общепринятым стандартом считается напряжение в сети в квартире от 230 В до 400 В. Для примера, шкала напряжения бывает и 240 В, 250 В, с учетом максимально допустимой погрешности. Однако для привычной нам розетки э1ф рабочее напряжение – это все тот же уровень 220в, который привычен для нас всех еще с советского периода.