2.9. Проверка показателей качества электроэнергии (отклонение напряжения) на шинах цеховой ТП
Электроэнергия, предназначенная для работы электроприемников, должна иметь определенные ГОСТ 13109Δ87 качественные показатели, которые обеспечивают надежность и экономичность работы электроприемников. В ПУЭ указывается, что «вся сеть, от цеховой подстанции до электроприемников, должна быть проверена на допустимые отклонения напряжения с учетом режима напряжения на шинах центра питания. В случае, если отклонение напряжения больше соответствующего предела, необходимо предусмотреть в сетях соответствующие технические мероприятия по регулированию напряжения».
Отклонение напряжения – разность между фактическим значением напряжения Uф и номинальным значением напряжения Uн при медленно изменяющемся напряжении, когда скорость изменения напряжения не превышает 1% в секунду:
Нормально допустимое отклонение напряжения в сети низкого напряжения составляет ±5%, а максимально допустимое в сетях НН и ВН (напряжение до 20 кВ) ±10%.
Ущерб от отклонения напряжения имеет две составляющие – электромагнитную и технологическую. Электромагнитная составляющая определяется дополнительными потерями электроэнергии в элементах сети, а технологическая – понижением производительности технологического оборудования и производительностью труда.
Наиболее чувствительны к отклонениям напряжения осветительные установки и конденсаторные батареи. Так, при снижении напряжения на 5% световой поток ламп накаливания снижается на 20%, повышение напряжения на 10% снижает их срок службы в 4 раза.
Значение отклонения напряжения на вторичной стороне трансформатора:
U11 = U1 + U011 – UН1 – U01 – ΔUТ,
где U011 – UН1 – U01 = Е – добавка напряжения при регулировании;
U1 – отклонение напряжения на первичной стороне трансформатора;
UН1 – отклонение от номинального напряжения в сети высокого напряжения для основного регулировочного ответвления обмотки ВН;
U01 – отклонение напряжения регулировочного ответвления;
U011 – отклонение номинального напряжения вторичной обмотки трансформатора от номинального напряжения сети низкого напряжения;
ΔUТ – потери напряжения в трансформаторе:
или 
,
где ΔРкз и Uкз – паспортные данные трансформатора, соответственно потери короткого замыкания, кВт, и напряжение короткого замыкания, %.
В применение к данным условиям имеем:
Sн тр = 630 кВА; Uкз = 5,5%; ΔРкз = 7,6 кВт.
Нагрузка трансформатора рассчитывается по формуле:
= 438 кВА
Коэффициент активной мощности определяем, исходя из значения коэффициента реактивной мощности
.
Следовательно cosφ= 0,98, sinφ= 0,19.
Трансформатор имеет номинальное напряжение выводов 10±2*2,5%/0,4 кВ.
На стороне ВН трансформатора поддерживается напряжение 10 кВ (U1 = 5%, Uн = 0)
Отклонение напряжения на стороне НН трансформатора при включении его ответвлением +2,5% (U01 = 2,5%, U011 = 2,5%).
Потери напряжения в трансформаторе при расчетной нагрузке:
= 0,015 = 1,5%
Определяем отклонение напряжения на стороне НН трансформатора с учетом заданных отклонений при включении его ответвлением +2,5%.
U11 = 5 + 2,5 – 0 – 2,5 – 1,5 = 3,5 %.
Полученное значение находится в пределах нормы.