Г.Н. Яковлев,
эксперт, директор АНО НИЦ «ЦЕНТРЭЛЕКТРОСТАНДАРТ»
Электроснабжение страны является составной частью Доктрины энергетической безопасности России, рассмотренной и одобренной на заседании межведомственной комиссии Совета безопасности РФ по экономической безопасности в феврале 1998 г. Электроснабжение страны является несущей конструкцией всей экономики страны, жизнедеятельности и основ безопасности государственного управления.
Электроэнергия — это непрерывный процесс работы по ее выработке и потреблению. Все это происходит мгновенно и подчиняется определенным математическим законам. Аргументом функции в электроэнергетике является потребитель электроэнергии. Как известно, аргумент всегда задается и управляется, иначе функциональная задача не имеет решения. При отсутствии технического и грамотного регулирования потребителем электроэнергии в этой замкнутой системе электроснабжения, независимо от ее размеров, — будь это небольшое поселение, город, мегаполис или вся страна в целом, — неизбежно возникают проблемы при выработке, транспортировке и потреблении электроэнергии.
Как в любой действующей замкнутой системе, при отсутствии регулирования растут усталость конструкции и прочие негативные тенденции, которые приводят к разогреву системы, в данном случае к росту дополнительных потерь электроэнергии. При разрыве силы внутреннего сопротивления происходит разрушение системы. Нечто подобное произошло в мае 2005 года в Московском узле энергосистемы, прежде всего, из-за игнорирования закона технического регулирования электроэнергии в замкнутых системах.
В законе регулирования электроэнергии независимым переменным является потребитель электроэнергии, т.е. аргументом функции электроэнергии при ее выработке и потреблении. Однако сегодня отсутствует нормативная документация — как правовая, так и техническая, включая федеральные законы и правила, регулирующие этот показатель.
Потребитель электроэнергии в стране 60-х годов и нынешний потребитель электроэнергии принципиально отличаются друг от друга. Потребитель электроэнергии 60-х годов — это линейный и симметричный потребитель, где соблюдаются все основные законы электротехники. Для этого потребителя построена вся сеть генерации и распределения. Нынешний потребитель электроэнергии большей частью нелинейный и нессимметричный, а генерация и распределительные сети остались те же самые 60-х годов. Отсюда возникает конфликтная ситуация, которая быстро ухудшается, создавая угрозы повторения системных отключений, угрозы возгораний электроустановок зданий.
Сегодня потребитель — однофазный и нелинейный, создает дополнительные потери электроэнергии во всех элементах выработки и потребления электроэнергии, вносит погрешности в учет электроэнергии, а также прочие негативные физические процессы в электроэнергетике страны. Общие потери из-за игнорирования этого явления, по самым приблизительным оценкам, в переводе в первичные энергоресурсы, достигают до и более одного триллиона тонн первичного условного топлива в год. Кроме этого, нелинейный ток создает эффект реактивного тока, что при неблагоприятных сочетаниях, например эффект индуктивного тока, происходит перегрузка электромагнитного поля генераторов, что в свою очередь приводит к их перевозбуждению. Это состояние постоянного перевозбуждения генераторов может привести к «лавине напряжений», что и случилось в Москве в 2005 году.
Вызывает определенную тревогу растущий возраст электроустановок в стране, который превышает кратно предельно допустимые нормы эксплуатации. Часто причиной возгорания электроустановок является превышение предельных значений токов и отказы токовых защит именно в этих электроустановках, перегруженных искаженными рабочими токами, появления токов в нулевых рабочих и защитных проводниках, самопроизвольное изменение величин токовых защит в сторону больших величин из-за появления дополнительных сопротивлений в цепях токовых защит и т.д. Обязательные сроки вывода и реконструкции изношенных электроустановок связано с финансово-экономическим нормативом фондовых накоплений у потребителя электроэнергии. Конкурсные работы по реконструкции за счет других источников и целевых разовых вложений эту задачу по реконструкции электроустановок решить не могут принципиально, во многом по причине коррупционной составляющей и низкой квалификации привлекаемых организаций-однодневок.
Кроме этого, рынок электротехнической продукции перегружен подделками, как отечественными и зарубежными. Технологическое воровство развивается на уровне производителей аппаратов и кабельно-проводниковой продукции. Вместо заявленных сечений проводников, фактические сечения, как правило, занижены от 10% и более. В медных проводниках коммутационных аппаратов часто присутствуют примеси, которые создают дополнительные сопротивления и занижают заявленные коммутационные характеристики аппаратов. Отечественная электротехническая промышленность давно испытывает острый недостаток в качественных испытательных лабораториях, где можно было бы проводить полномасштабные, объективные и сличительные испытания оборудования, аппаратов и кабельно-проводниковой продукции, сравнимые с известными подобными лабораториями Европы, США и Японии. Все это создает все возрастающую угрозу в целом всей схеме электроснабжения, как небольшого отдельного потребителя, так и всей страны в целом.
Динамичное и поступательное развитие страны — в эффективной и понятной схеме управления электроэнергетикой страны, а в не ограничении ее потребления всякими финансовыми и государственными инструментами. Известно, что параметром или, как принято в математике, аргументом функции нужно и необходимо управлять. Отсутствие этого понимания привело к тому, что административные, финансовые и прочие ресурсы по регулированию электроэнергией сосредоточены в электрических сетях и у системных операторов.
Кроме подключения потребителя электроэнергии к электрическим сетям, при выполнении определенных финансовых условий и наличия схемы потребления, никакие технические требования по структуре потребления электроэнергии не предъявляются из-за отсутствия регламентов о безопасности электроустановок потребителей электроэнергии, т.е. прямое невыполнение Федерального закона «О техническом регулировании». Все эти структуры, управляющие развитием электроэнергетики, в основе имеют коммерческие интересы и выполняют заказы крупных потребителей электроэнергии, включая генеральные схемы развития и доставки электроэнергии до центров корпоративных заявителей, имеющих финансовые ресурсы и коммерческие интересы в конкретном регионе.
Для разворота ситуации в электроэнергетике в сторону технического регулирования потребителя электроэнергии нужно понимание вопроса, прежде всего, на уровне высшего руководства страны. При внешней простоте проблема крайне запущена и касается, прежде всего, федеральной законодательной базы и перестройки государственного управления этим процессом, отбирая некоторые функции управления электроэнергетикой у коммерческих структур.
Имеется мировой опыт перестройки схемы технического регулирования потребителя электроэнергии: в США, Японии, развитых странах Европы и Азии. Для оценки уровня «загрязнения» сетей 0,4 кВ и среднего напряжения 6–20 кВ гармоническими токами необходимо в первую очередь провести первичную оценку в электроустановках зданий и сооружений путем измерений полноценного качества электроэнергии. В Российской Федерации на сегодняшний день существует единственная Система оценки правил потребления электроэнергии, которая включает в себя, кроме отечественных, и международные стандарты, которые позволяют оценить пограничное состояние качества электроэнергии, после которого наступает рост непроизводительных затрат потребляемой электроэнергии.
В 2005 году сообщество инженеров-электротехников и научные работники электротехники создали и зарегистрировали региональную общественную организацию в г. Москве «Товарищество электротехников», сокращенное название организации — РОО «ТОЭ». При этой организации в том же году была разработана и зарегистрирована в установленном порядке Система «СИММЕТРИЯ».
Система создана по аналогии немецкой Системы подтверждения соответствия TUF, которая существует и успешно функционирует более 100 лет и ведет практически надзорные функции в инженерных системах более чем в 80 странах мира.
В Системе «СИММЕТРИЯ» сегодня действует порядок подтверждения соответствия путем проведения сертификации электроустановок вновь построенных зданий и сооружений при их вводе в эксплуатацию и порядок подтверждения Правил потребления электроэнергии в электроустановке здания, сооружения.
Система «СИММЕТРИЯ» — единственная в нашей стране, где имеется полноценная оценка правил потребления электроэнергии, которая фактически регулирует потребителя электроэнергии. В Системе функционируют правила проведения измерений, оформления итогов измерений, подготовки предложений и рекомендаций для подготовки потребителя электроэнергии к его соответствию требованиям Системы «СИММЕТРИЯ».
Соответствие правил потребления электроэнергии подтверждается Сертификатом соответствия установленного образца, который выдается потребителю на три года с промежуточным инспекционным контролем полноценного качества электроэнергии. Измерения составляют первый этап работы по регулированию потребителя электроэнергии. Эта ответственная часть работы и требует тщательной подготовки как организаций, проводящих работы по оценке правил потребления, так и самих потребителей электроэнергии.
В Системе предусмотрена процедура аттестации участников, принимающих Правила Системы, а также постоянный мониторинг качества работ, квалификации специалистов и руководителей организаций, аттестованных в Системе «СИММЕТРИЯ». Всего в Системе «СИММЕТРИЯ» аттестовано более 100 организаций из разных регионов страны.
В подготовке второй части Системы по Правилам потребления электроэнергии принимали участие ведущие специалисты государственных учреждений, эксперты и ученые электротехники. Имеется опыт работы по оценке качества электроэнергии у потребителей в электроустановках в Москве. Данные работы проводились в основном при проведении энергоаудита на объектах здравоохранения, гостиниц, театрально-зрелищных объектах культуры и прочих объектах.
В настоящее время вышеназванные Правила пользования электроэнергией можно и нужно использовать для оценки угроз возгорания и уровня потерь в конкретной электроустановке на объектах, где пребывает большое количество посетителей и участников мероприятий, таких, как стадионы, вокзалы, гостиницы, больницы и т.д., включая многоэтажные жилые дома, объектов образования и культуры.
Вопросы и предложения направлять по эл. почте: expert.51@mail.ru.