Отчет 1-1 Дата проведения данных мероприятий 02,05,2021г. Интервал времени с 12-00 до 13-00.
- Проверка состояния КТП, замер токов и напряжений, температурный контроль, поиск возможных неисправностей, Контрольные замеры на предмет проверки возможных потерь эл/энергии.
КТП находится в удовлетворительном состоянии. Трансформатор после недавнего ремонта, без видимых подтеков масла. Находится в хорошем состоянии. Защитные автоматы установлены на внешнюю панель каркаса КТП, не имеют защитного экрана или кожухов, что конечно упрощает к ним доступ, но является угрозой для обслуживающего персонала. Токоведущие шины, так же лишены защитных экранов. Дверцы щитовой не имеют защитного заземления. Контуры заземления присутствуют, они подключены к КТП, но сопротивление оных не замерялось. Температурный контроль выявил несколько аномальных зон.
Замеры производились без отключения потребителей от сети, без дополнительных трудозатрат. Общее суммарное потребление тока по всем отходящим линиям на момент первого замера составляло более 900 ампер при напряжении сети 222 вольта +/- 1 В на трёх фазах. Выявлен явный «перекос фаз» (неравномерное распределение нагрузки) на всех 4-х отходящих линиях. На 3-ей линии перекос более выражен ( 100/132/10 ампер), требует ускоренного принятия решений. Фаза С наименее загружена во всем СНТ. Фаза А и фаза В наиболее загружены, но загрузка меняется в зависимости от конкретной воздушной линии (ЛЭП). Всё СНТ поделено на 4 сегмента состоящие из определенных участков ЛЭП. Дифференциальные токи вызванные неравномерным распределением нагрузки вызывают достаточно высокий ток от нулевой шины в КТП к контору заземления. На момент тестирования ток составлял 32 ампера. Токи на нулевых проводах отходящих линий составляли значение от 30 до 80 ампер! Защитные автоматы 3-ей и 4-ой линии требуют замены из-за повышенного износа контактной группы. Так как переходное сопротивление данных автоматов велико, что в свою очередь вызывает значительный перегрев при протекании даже номинальных токов. Автоматы установлены по 250 ампер номинального тока, что в свою очередь, учитывая ток уставки самого автомата, не является полноценной защитой. В случае обрыва фазного провода с дальнейшим падением провода на землю, существующие элементы защиты, со сто процентной вероятностью не обесточат поврежденный участок. Даже если произойдет короткое замыкание фазного провода с нулевым в конце ЛЭП, защита по короткому замыканию не сработает, из-за большого сопротивления всего участка ЛЭП. Данное утверждение подтверждается замерами, произведенными в процессе тестирования. А именно: При подключении к концу ЛЭП активной нагрузки сопротивлением Rn=21 ом, напряжение (Ucp) в точке подключения упало с 221 вольт до 211. Общий ток по контрольной фазе поднялся с 47,9 А до 58,5 А. Ток через нагрузку составлял In=10 ампер. Напряжение на клеммах автомата (Ut) в момент проведения теста снизилось с 222 до 221 вольт. Из этого следует, что суммарное сопротивление ЛЭП фазы А/N (от наконечника на автомате до точки контроля и обратно по нулевому) на момент проведения теста составляет Rw=(Ut-Ucp)/In= (221-211)/10= 1 Ом !!!
Полученное сопротивление "одной фазы" ЛЭП, равное 1 Ом на дистанции в 700 метров свидетельствует о использовании провода А-35 сечением 35 мм², а возможно и А-25 на некоторых участках. Питающие фидеры, скорее всего А-50.
Соответственно, максимальный ток короткого замыкания в конце ЛЭП будет составлять Iкз=Ut/Rw=220/1=220 Ампер!! Автомат на КТП не сработает, так как ток КЗ даже ниже номинального. Защитный автомат может сработать, только если точка КЗ будет смещена ближе к КТП или на линии будет присутствовать значительная нагрузка от других потребителей!!! Или защита сработает по тепловому фактору, и только по прошествии какого-то промежутка времени. В данный расчет тока короткого замыкания был включен участок ВЛ от столба через счетчик и внутреннюю проводку дома. Замер сопротивления указанного участка составляет 0,02 Ом, выполнен медью и не оказывает большого воздействия на конечный результат, и им можно пренебречь.
Потери электроэнергии только на проводе фазы А, в момент проведения теста, составили Up=Ut-Ucp=221-211=10 Вольт. Что в ваттах составляет: Pp=Up*In=10*10=100 Вт!!
Мощность, которая выделяется на контрольной нагрузке, составляет: Pn=Ucp*In=211*10=2110 Вт
Суммарная мощность, которая выделилась на проводах и контрольной нагрузке, составляет Ps=Pp+Pn= 100+2110 = 2210 Вт
Исходя из этого, следует что максимальный процент потерь электроэнергии в конце ВЛ оставляет:
%p Max = 100*Pp/Ps=100*100/2210=4.525%! при температуре окружающей среды 15 градусов, и нагрузке номинальной мощностью 2300 Вт при 220 В.
При росте температуры процент потерь будет больше, соответственно при уменьшении температуры процент потерь уменьшается. Так же потери будут увеличиваться с ростом температуры самого провода, которая растёт с ростом протекающего тока по нему.
Если номинальная мощность нагрузки увеличить в двое (4600 вт), максимальные сетевые потери в конце ЛЭП увеличатся, и составят уже: %p2 Max = 100*Pp2/Ps2=100*372,5/4285=8,7%!!
Если номинальную мощность нагрузки увеличить в четыре раза (9200 вт), максимальные сетевые потери в конце ВЛ увеличатся, и составят уже: %p4 Max = 100*Pp4/Ps4=100*1262/7885=16%!!!
Точка 1 начало проведения теста.
Точка 2 окончание теста.
Интервал включения/отключение контрольной нагрузки 2 минуты. Количество включений – 3.
Отсутствие уверенной связи в сети 4G у КТП, не позволило провести тест в автоматическом режиме. Проводили ручное подключение контрольной нагрузки.
Желающие могут проверить расчеты.
Трансформатор при общей нагрузке более 900 ампер практически не реагировал понижением напряжения на обмотках при увеличении нагрузки на 2,5 кВт. Более того, в процессе проведения теста, нагрузка на трансформатор постоянно менялась, от 800 ампер и выше 1000, но трансформатор продолжал держать номинальное напряжение 220 вольт, колебания напряжения не превышали 5 %. В насыщение трансформатор не входил.
Отчет 1-2 Дата проведения данных мероприятий 02,05,2021г. Интервал времени с 20-00 до 21-00.
- Проверка влияния вечернего повышения нагрузки на трансформатор в вечерние часы. С повторным контролем потерь.
В процессе проведения теста, максимальный суммарный ток, который трансформатор отдавал в нагрузку, не превышал 1000 ампер. При этом напряжение на клеммах автомата контрольной фазы подросло до 238 вольт, напряжение в контрольной точке упало уже до 162 вольт!!! При этом, ток протекающей по контрольной фазе поднялся до 132 ампер. При подключении контрольной нагрузки (2300вт) к ЛЭП, о том же месте, привело к падению напряжения в контрольной точки до 158 В. В итоге, получили разницу всего в 4 вольта на контрольной нагрузке, при её включении / отключении. Но при этом напряжение на КТП еще подросло до 242 В. Скорее всего напряжение на вводе было поднято для компенсации вечерней просадки со стороны питающей подстанции.
Мощность, которая выделится на контрольной нагрузке, при этом равна:
Pn=Ucp*In=159*7,57=1203 Вт!!!
Напомню, номинальная мощность контрольной нагрузки при 220В 2300 Вт.
Подсчитать точные потери, не зная мощности и место подключения других абонентов, не представляется возможным. Но они явно в районе 15-20%
Ниже представлен график изменения напряжения сети в контрольной точке подключения контрольной нагрузки в момент проведения теста:
Точка 1 начало проведения теста.
Точка 2 окончание теста.
А вот дальше, начиная с 20-30, напряжение на выходе трансформатора упала до 185-190 вольт!! Нагрузка на трансформатор в этот момент даже упала, суммарный ток опустился ниже 1000 ампер. Объяснить это можно только просадкой напряжения внешней питающей сети! Косинус ϕ, согласно показаниям счетчика при этом, опустился до 0,86, хотя до этого держался в районе 1. Очень странная ситуация.
Отчет 1-3 Проводились контрольные замеры на отходящих линиях для проверки работы счетчика на предмет корректности подсчета потребляемой электроэнергии. В результате проведенных измерений подтверждена корректная работа прибора учета. Общая нагрузка на трансформатор при этом составляла 750-850 ампер. Косинус ϕ, согласно показаниям счетчика при этом, держался в районе 1, т.е. нагрузка только активная.
Выводы:
КТП находится в удовлетворительном состоянии. Требуются небольшие доработки и замена двух автоматов. ЛЭП, так же, находится в удовлетворительном состоянии, кроме некоторых участков. Требуется организовать заземление «ноля» хотя бы на последних опорах, для начала. Только отдельным элементом. Использовать арматуру столба для этих целей опасно, так как вызывает электрохимическую коррозию арматуры. Потом от ветра попросту завалятся. При таком «прекосе фаз», токи по нулевому проводу очень большие.
Для передачи сетей практически нет замечаний. Основная проблема с низким напряжением, связанна с просадкой питающей высоковольтной ЛЭП. Любая реконструкция нашей ЛЭП снимет только часть проблем. Увеличение сечения провода на ЛЭП вдоль улиц поднимет напряжение в конце улицы, но только при нормальном входном напряжении со стороны высоковольтной ЛЭП.
Для лучшего результата требуется перенос трансформатора к дороге. А это перенос высоковольтной линии, организация охранной зоны (вырубать деревья), формирование новых контуров заземления, а главное это установка как минимум 25 новых опор и протяжка новых питающих фидеров. Это очень большие деньги!! Да, это поднимет напряжение в концах улиц еще больше, но если с «высокой» стороны (высоковольтной ЛЭП) будет такая же просадка напряжения, как сейчас в момент пиковых нагрузок, то толку особого не будет. Уж больно много потребителей на ней весит до нас. А её протяженность огромная.
