Глава пятая
КАЧЕСТВО И ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
- Качество электроэнергии
Согласно ГОСТ 13109 — 67 на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления допускаются отклонения напряжения в пределах от —5 до +10% номинального, а на зажимах приборов рабочего освещения, а также в прожекторных установках наружного освещения от —2,5 до +5% номинального.
В связи с выпуском ГОСТ 13109—87 [19] в подсистему контроля качества электроэнергии вносятся соответствующие коррективы. Так как устанавливаемые на промышленных предприятиях измерительные системы весьма сложны, то применять их на строительных площадках даже со значительным объемом СМР нецелесообразно. Этот ГОСТ не устанавливает нормы качества электроэнергии, в частности напряжения на электроприемниках, присоединенных к автономно работающим маломощным (до 1000 кВт) источникам питания (передвижным электростанциям) и к временным электросетям. К таким электроприемникам относятся применяемые на строительных площадках. Нормы качества электроэнергии для них должны устанавливаться договором между абонентом и электроснабжающей организацией (надо считать, что они должны быть близки к нормам упомянутого ГОСТа, в котором приводятся «Допустимые размахи изменений напряжения в зависимости от частоты или интервала между изменениями напряжения»). В частности, при 40 изменениях в час допускается амплитуда (размах) напряжения δU=3,5%, при 80 изм/ч — 3%.
Качество электроэнергии определяют следующие показатели: отклонения напряжения и частоты от номинальных величин, их колебания, несимметрия, несинусоидальность формы. Они зависят от условий работы электротехнических сооружений и электросетей и по-разному влияют на работу электротехнического, электротехнологического и электрифицированного строительного оборудования. Снижение качества электроэнергии приводит к изменению реактивной мощности электроустановок, расстройству технологических процессов, простоям рабочих, машин и механизмов, увеличению повреждаемости электрооборудования, сокращению сроков его службы.
На строительных площадках качество электроэнергии в большинстве случаев значительно отличается от требуемого указанным выше ГОСТом по одному или нескольким показателям; это объясняется тем, что строительное оборудование комплектуется в основном асинхронными электродвигателями, причем некоторые из них работают в повторно-кратковременном режиме (в таком же режиме работает электросварочное оборудование), в связи с чем на строительных площадках отклонения и колебания напряжения наносят наибольший ущерб.
Как показывают исследования, при понижении напряжения уменьшается КПД электродвигателей и ускоряется старение их изоляции. На работу двигателей также оказывают большое влияние колебания частоты. Величина ущерба из-за ее понижения зависит главным образом от загрузки двигателей, объема выпускаемой продукции за время работы двигателей на пониженной частоте. При снижении частоты увеличиваются потери напряжения в электросетях и мощности. Повышение частоты ведет к пережогу топлива передвижными электростанциями.
Разработкой методики определения ущерба от работы эле- ктротехнологического оборудования при пользовании электроэнергией пониженного качества многие годы занимаются ведущие научно-исследовательские и учебные институты. Однако даже для промышленности такая методика еще не разработана. Учитывая условия, в которых находится строительство, разработка для него методики определения ущерба, а также способов и мероприятий по повышению качества электроэнергии имеет весьма важное значение.
При потере напряжения в сети свыше нормативной ухудшается качество сварки; для создания нормированной освещенности приходится применять лампы большей мощности, чем это предусмотрено расчетом при номинальном напряжении; зажигание ламп современных типов затрудняется, а уже зажженные лампы гаснут; повышается удельный расход электроэнергии на определенную работу по сравнению с удельным расходом при номинальном напряжении. Отрицательно влияют на качество электроэнергии неудачный выбор схемы электроснабжения и рабочего напряжения, нарушение режима пользования компенсирующими устройствами, недооценка правильности выбора сечений электросетей.
Поддержанию заданного уровня напряжения на зажимах электроприемников способствуют трансформаторы с регулированием линейных напряжений под нагрузкой. Однако на строительных площадках нецелесообразно их использовать из-за дополнительных капиталовложений и излишнего расхода электроэнергии. Поэтому деятельность энергослужб строительных организаций следует направлять на исключение причин, вызывающих отклонения напряжения на электроприемниках и несимметрию в сетях. Устранение последней возможно при систематическом контроле за присоединенными нагрузками и переключении их с перегруженных фаз на недогруженные; в некоторых случаях можно применять различные статические симметрирующие устройства на основе дросселей, статических конденсаторов или их сочетаний.
Строительным организациям надо ориентироваться в вопросах качества электроэнергии на действующий ГОСТ, так как он технически и экономически обоснован. Из опыта эксплуатации промышленных электросетей вытекает, что ущерб от низкого качества электроэнергии нельзя усреднить, ибо он зависит от характера, условий, специфичности электроустановок и правильности их эксплуатации (может отличаться в 2—10 раз).
