2.2.2 Основные требования к сетям п и рэ

Для успешного выполнения главной функции электрическая сеть должна обеспечивать:

• надежность электроснабжения;

• качество передаваемой электроэнергии;

• безопасность электротехнического и прочего персонала при эксплуатации сетей и электроустановок;

• экономичность, т.е. оптимизацию затрат на сооружение и эксплуатацию.

Надежностью называют свойство сети выполнять свои функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение определенного промежутка времени. Причинами нарушения электроснабжения потребителей могут быть аварии, неправильные действия персонала, ошибки проектирования, стихийные явления. Результат нарушения – снижение отпуска электроэнергии потребителю – приводит к простою оборудования, недовыпуску и порче продукции, к созданию опасных ситуаций и т.д. Для повышения надежности электроснабжения резервируют источники питания и применяют устройства, локализующие аварии.

Электрическая сеть должна обеспечивать требуемую степень надежности электроснабжения потребителей в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» [11], которые делят все электроприемники на категории.

Электроприемники первой категории должны иметь бесперебойное электроснабжение, при котором в случае аварийных повреждений питание электроприемника не прерывается или имеет место перерыв в подаче электроэнергии на время работы автоматических устройств (от 1 до 3 с). Питание электроприемников первой категории осуществляется не менее чем от двух независимых источников.

Электроприемники второй категории должны иметь надежное электроснабжение, при котором в случае аварийных повреждений элементов электрической сети питание восстанавливается в течение времени, необходимого для производства ручных переключений резервного элемента, без выполнения ремонта поврежденного элемента.

Для электроприемников третьей категории допускаются перерывы в электроснабжении на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента сети, но не более суток.

Качество поставляемой потребителям электроэнергии характеризуется в первую очередь такими параметрами режима, как отклонения частоты и напряжения от номинальных значений. Эти и ряд других параметров должны соответствовать ГОСТ 13109–97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» [12].

Выход показателей качества за допустимые пределы приводит к нарушению работы промышленных электроприемников. Так, при снижении напряжения электродвигатели не обеспечивают нужного вращающего момента, перегреваются; осветительные приборы не обеспечивают должной освещенности и т.д. Отличительными особенностями электроэнергии как продукции является зависимость качества от условий питания электроприемников и включения в сеть дополнительных устройств. Так, пониженное напряжение может быть поднято до желаемой величины с помощью устройств, регулирующих напряжение.

Наличие определенных технических требований к параметрам режима вызывает необходимость их контроля и регулирования в процессе эксплуатации и выбора средств регулирования этих параметров на этапе проектирования электрической сети.

Определение параметров режима на стадии проектирования электрической сети составляет задачу расчета ее установившихся режимов. Расчетная схема электрической сети состоит из схем замещения отдельных ее элементов и характеризует взаимную связь этих элементов. Исходными данными для расчетов служат мощности потребителей электроэнергии и значения напряжения в отдельных узлах сети.

Безопасность электрических сетей и установок обеспечивается выполнением организационных и технических мероприятий, а также применением технических средств защиты. Организационные мероприятия включают допуск к работе лиц, прошедших инструктаж; проверку знаний правил безопасности и инструкций с присвоением квалификационной группы по электробезопасности; организацию надзора за проведением работ и проч. Технические мероприятия предусматривают порядок действий при проведении работ на действующих электроустановках со снятием напряжения: отключение питания электроустановки; выполнение действий, исключающих ошибочную подачу напряжения к месту работы; заземление отключенных токоведущих частей и т.д. Технические средства защиты включат применение заземления, зануления, защитных отключений, защитного шунтирования, изоляции токоведущих частей и проч.

Требования к безопасности электросетей и установок в Республике Беларусь регламентируются следующими нормативными документами:

• «Межотраслевые правила по охране труда при работе в электроустановках» [13] (в 2011 г. Министерством энергетики Республики Беларусь принято решение о разработке ТКП «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок» с последующей отменой «Межотраслевых правил»);

• «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» [14] (не распространяются на электроустановки электрических станций, филиалы электрических и тепловых сетей ГПО «Белэнерго», которые эксплуатируются в соответствии с российскими «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей»);

• «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей» [15].

Для обеспечения безопасности персонала энергосистем и других лиц применяют заземления, ограждения, сигнализацию, охрану и проч. Провода воздушных ЛЭП располагают высоко над землей, в некоторых случаях вместо воздушных линий сооружают кабельные.

Экономичность электрических сетей обеспечивается по результатам технико-экономического анализа различных вариантов сооружения или реконструкции и эксплуатации сети. На стадии проектирования выполнение требований экономичности обеспечивается выбором оптимальной схемы сети, параметров и типов оборудования, мест установки и мощности дополнительных устройств, степени резервирования и т.д. В условиях эксплуатации экономичность обеспечивается нахождением рациональной нагрузки линий и трансформаторов и применением схем питания, обеспечивающих минимальные потери [2, 4, 10–15].