РАСЧЕТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ СВЫШЕ 1000 В
Одной из важнейших характеристик электроустановок является их напряжение. Согласно ПУЭ по условиям электробезопасности напряжения разделяют на две категории: до и свыше 1000 В.
Различают следующие напряжения: номинальное напряжение Uном, наибольшее рабочее напряжение Umax и среднее рабочее напряжение Uср.
Номинальным напряжением (Uном) называется действующее значение линейного напряжения, при котором электроустановки могут работать нормально и развивать мощность, указанную в паспорте (номинальную мощность).
Номинальное напряжение сети – это то напряжение сети, которое необходимо для нормальной работы электроприемников, оно совпадает по значению с номинальным напряжением приемников.
Номинальные напряжения установлены для согласования режимов работы всех элементов систем электроснабжения, начиная от генераторов электрических станций и кончая самыми удаленными электроприемниками. На эти же напряжения изготовляют электрическое оборудование. Номинальные напряжения электрических сетей свыше 1000 В установлены по технико-экономическим соображениям. Шкала номинальных линейных напряжений электроустановок по ГОСТ 721 – 77 [11] приведена в табл. 1. Значение напряжений выражено в кВ.
Таблица 1.
Шкала номинальных напряжений электроустановок свыше 1000 В
| Сети и приемники | Генераторы и синхрон-ные ком-пенсаторы | Трансформаторы и автотрансформаторы | |||
| без РПН | с РПН | ||||
| первичные обмотки | вторичные обмотки | первичные обмотки | вторичные обмотки | ||
| (3) | (3,15) | (3); (3,15)* | (3,15); (3,3) | - | (3,15) |
| 6,3 | 6; 6,3* | 6,3; 6,6 | 6; 6,3* | 6,3; 6,6 | |
| 10,5 | 10; 10,5* | 10,5; 11 | 10; 10,5* | 10,5; 11 | |
| 20; 21* | |||||
| - | 38,5 | 35; 36,75 | 38,5 | ||
| - | - | 110; 115 | 115; 121 | ||
| (150) | - | - | (165) | (158) | (158) |
| - | - | 220; 230 | 230; 242 | ||
| - | |||||
| - | - | ||||
| - | - |
Примечания: 1. В скобках указаны напряжения, не рекомендуемые для вновь проектируемых объектов.
2. Знаком * отмечены Uном для трансформаторов и автотрансформаторов, присоединяемых к шинам генераторного напряжения электростанций или непосредственно к выводам синхронных генераторов.
ГОСТ 721 – 77 не распространяется:
а) на электрические сети и присоединяемые к ним источники и приемники электрической энергии, для которых Госстандартом утверждены стандарты, предусматривающие номинальные напряжения, отличающиеся от установленных в настоящем стандарте, например для электрифицированного (рельсового и безрельсового) транспорта с питанием от контактной сети;
б) на специальные электрические сети и присоединяемые к ним источники и приемники электрической энергии, например для сварочных установок, промышленных электрических печей, на цепи, замкнутые внутри электрических машин, аппаратов и других электрических устройств.
Для специальных электрических сетей и применяемого для них электрооборудования во всех случаях, когда это возможно, должны приниматься номинальные напряжения, указанные в ГОСТ 721 – 77. Специальные электрические сети и электрооборудование для них должны иметь на стороне присоединения к электрическим сетям общего назначения номинальные напряжения, указанные в ГОСТ 721 – 77.
Для турбогенераторов мощностью 100 МВт и выше, гидрогенераторов мощностью 50 МВт и выше, синхронных компенсаторов мощностью 160 Мвар и выше и присоединяемых непосредственно к ним первичных обмоток трансформаторов и автотрансформаторов, а также соответствующего электрооборудования, допускаются номинальные напряжения 13,8; 15,75; 18,0; 20,0; 24,0 и 27,0 кВ. Для синхронных компенсаторов допускаются номинальные напряжения 6,6; 11 и 22 кВ.
Номинальное напряжение генераторов и вторичных обмоток трансформаторов принимается на 5 % выше номинального напряжения сети и называется средним напряжением (Uср). Это дает возможность для компенсации потерь напряжения при протекании тока по проводам сети, и поддержания номинального напряжения у электроприемников.
Учет надежности при рассмотрении режима напряжений заключается в том, чтобы в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах напряжения в любых точках электрической сети не должны превышать или быть ниже определенного допустимого значения
Максимально допустимые рабочие напряжения (Umax) учитывают запас электрической прочности изоляции и нормируются ГОСТ 721-77 в следующих пределах от номинального напряжения электрической сети – превышают Uном:
| Uном ≤ 10 кВ | Umax = 1,2 Uном, |
| 10 кВ < Uном ≤ 220 кВ | Umax = 1,15 Uном, |
| Uном = 330 кВ | Umax = 1,1 Uном, |
| Uном ≥ 500 кВ | Umax = 1,05 Uном, |
Шкала номинальных, средних и максимальных напряжений свыше 1000 В приведена в табл. 2. Значение напряжений выражено в кВ. Указанные в скобках напряжения на вновь проектируемых установках не рекомендуются.
Таблица 2.
Шкала номинальных, средних и максимальных напряжений электроустановок выше 1000 В
| Uном | (3) | (150) | |||||||||
| Uср | (3,15) | 6,3 | 10,5 | 36,75 | (158) | ||||||
| Umax | (3,6) | 7,2 | 40,5 | (172) |
Минимально допустимые рабочие напряжения (Umin) электрических сетей 110 кВ и выше главным образом определяются устойчивостью параллельной работы генераторов и узлов нагрузки и ограничиваются на уровне (0,8 
0,9) Uном.
Непрерывное изменение электрических нагрузок приводит к непрерывному изменению падений напряжения в элементах электрической сети и, следовательно, к непрерывному изменению отклонений напряжения от его номинального значения в различных узлах электрической сети. Нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах электроприемников регламентируются ГОСТ 13109-97 [13], равны соответственно ± 5 % и ± 10 %.
В послеаварийном режиме работы электрической сети значение отклонения напряжения на выводах приемников не должны превышать предельно допустимые значения. При аварийных нарушениях в электрической сети допускается кратковременный выход значения отклонения напряжения за предельно допустимые значения, с последующим их восстановлением до значений, установленных для послеаварийного режима.
Нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения в точках общего присоединения потребителей электрической энергии к электрическим сетям напряжением 0,38 кВ и более должны быть установлены в договорах на пользование электрической энергией между энергоснабжающей организацией и потребителем с учетом необходимости выполнения норм ГОСТ 13109-97 на вводах приемников электрической энергии. Определение указанных нормально допустимых и предельно допустимых значений проводят в соответствии с нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.