1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "ХОЛДИНГ ЭРСО" (АО "ХОЛДИНГ ЭРСО")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 "Электроэнергетика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 декабря 2025 г. N 51-пнст

1.1 Настоящий стандарт устанавливает требования к энергоэффективности для силовых масляных трансформаторов (автотрансформаторов) классов напряжения 35 - 750 кВ с номинальной мощностью от 1000 кВ·А, номинальной частотой 50 Гц, используемых в электрических сетях, сетевых организациях, на объектах генерирующих предприятий или для промышленного применения <1>.

--------------------------------

<1> Настоящий стандарт распространяется на оборудование, разработанное после 1 января 2026 г.

1.2 Настоящий стандарт не распространяется на следующие виды трансформаторов:

- измерительные трансформаторы;

- преобразовательные трансформаторы;

- электропечные трансформаторы;

- трансформаторы для морских и плавучих морских установок;

- трансформаторы, специально разработанные для аварийных установок;

- испытательные трансформаторы для использования в цепях для создания определенного напряжения или тока с целью испытаний электрооборудования;

- сварочные трансформаторы;

- трансформаторы для подземного применения и глубоководного (погружного) применения;

- трансформаторы для электрифицированных железных дорог, в том числе установленные на подвижном составе;

- вольтодобавочные трансформаторы (линейные регулировочные);

- фазосдвигающие трансформаторы;

- силовые трансформаторы мощностью свыше 630 МВ·А, для которых технически не осуществима альтернатива энергоэффективного исполнения для удовлетворения остальных требований к изделию.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 1516.3 Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции

ГОСТ 3484.1 Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний

ГОСТ 16110 Трансформаторы силовые. Термины и определения

ГОСТ 11920 Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения до 35 кВ включительно. Технические условия

ГОСТ 12965 Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 110 и 150 кВ. Технические условия

ГОСТ 17512 Электрооборудование и электроустановки на напряжение 3 кВ и выше. Методы измерения при испытаниях высоким напряжением

ГОСТ 17544 Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. Технические условия

ГОСТ Р 8.568 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ Р 52719 Трансформаторы силовые. Общие технические условия

ГОСТ Р 55195 Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 1516.3, ГОСТ 16110, ГОСТ Р 52719, ГОСТ Р 55195, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 трансформатор средней мощности: Силовой трансформатор номинальной мощностью от 1000 до 40 000 кВ·А включительно.

3.2 трансформатор большой мощности: Силовой трансформатор номинальной мощностью свыше 40 000 кВ·А.

3.3 индекс энергоэффективности; ИЭЭ: Отношение передаваемой полной мощности трансформатора с учетом потерь короткого замыкания, потерь холостого хода и потребляемой мощности двигателями системы охлаждения (мощности на выходе) к передаваемой полной мощности трансформатора (мощности на входе).

3.4 энергоэффективный трансформатор: Трансформатор, для которого соотношение потерь холостого хода и короткого замыкания, а также значений мощности, потребляемой электродвигателями системы охлаждения, соответствует или превышает один из установленных уровней энергоэффективности.

Примечание - Уровень энергоэффективности определяют в соответствии с данными, приведенными в таблице 1.

3.5 уровень энергоэффективности (трансформатора): Характеристика трансформатора, определяемая значениями потерь активной мощности в трансформаторе (его энергоэффективностью).

3.6 дисконтированная стоимость трансформатора: Стоимость владения трансформатором с учетом продажной стоимости трансформатора и стоимости потерь в трансформаторе без учета стоимости обслуживания.

3.7 стоимость владения трансформатором: Стоимость с учетом закупочной стоимости трансформатора и стоимости потерь в трансформаторе с учетом стоимости эксплуатации за весь срок службы.

3.8 эквивалентный ток нагрузки трансформатора: Среднеквадратичный ток трансформатора за рассматриваемый период (год).

3.9 гарантированные потери (холостого хода и короткого замыкания): Значение потерь (холостого хода и короткого замыкания) трансформатора, гарантированных изготовителем с учетом максимальных допусков, определенных соответствующими нормативными документами.

Примечание - Имеют место до проведения приемо-сдаточных испытаний (ПСИ) на этапе проектирования трансформатора или выбора его типа в проектных решениях; после изготовления и испытаний для оценки энергоэффективности трансформатора учитывают паспортные потери.

3.10 срок окупаемости вложений (в трансформатор): Период, за который эффект от приобретения более дорогостоящего и более энергоэффективного трансформатора за счет экономии на потерях с учетом дисконтирования превосходит разницу в стоимости между ним и бюджетным и менее энергоэффективным трансформатором.

3.11 вложения (для трансформатора): Денежные средства, затраченные на покупку трансформатора.

4.1 Трансформаторы в зависимости от ИЭЭ относят к двум уровням энергоэффективности. Данные уровни носят индикативный характер и соответствуют рекомендациям [1], [2].

4.2 ИЭЭ для отнесения трансформаторов к энергоэффективным рассчитывают по формуле

где P₀ - потери холостого хода при номинальном напряжении и номинальной частоте на основном ответвлении, кВт;

P_с.о - номинальная электрическая мощность системы охлаждения (без учета мощности двигателей резервных элементов), полученная по результатам типовых испытаний или из технической документации на двигатели элементов системы охлаждения, кВт;

P_к.з - потери короткого замыкания при номинальной частоте на основном ответвлении основной пары обмоток, приведенные к номинальному току и расчетной температуре, кВт;

S - номинальная мощность трансформатора или автотрансформатора, кВ·А.

4.3 Минимальные значения ИЭЭ для промежуточных значений номинальных мощностей, не включенных в таблицу 1, рассчитывают линейной интерполяцией.

Значения мощностей и ИЭЭ, значения которых находятся между значениями, указанными в таблице 1, рассчитывают линейной интерполяцией.

Трансформатор относится к энергоэффективному, если ИЭЭ, рассчитанный по формуле (1), равен или больше значения ИЭЭ, приведенного в таблице 1 для соответствующего уровня энергоэффективности.

Первый уровень энергоэффективности является самым низким, а чем выше уровень, тем выше энергоэффективность оборудования.

4.4 Требования к уровню энергоэффективности (в случае их наличия у заказчика или потребителя) указывают в документации на продукцию, включая следующее:

- номинальную мощность трансформатора;

- измеренные потери короткого замыкания и холостого хода;

- номинальную электрическую мощность системы охлаждения (без учета мощности двигателей резервных элементов);

- значение ИЭЭ.

В случае отсутствия требований по энергоэффективности и соответствия трансформатора настоящему стандарту расчет и оценка ИЭЭ не являются обязательными, но могут быть совершены производителем после изготовления и испытаний.

Уровень энергоэффективности указывают в паспорте силовых трансформаторов, а также он может быть приведен на заводской табличке.

Указание об уровне энергоэффективности должно содержать тип оборудования, наименование уровня энергоэффективности и наименование нормативного документа.

4.5 Трансформаторы, находящиеся в резерве потребителей и генерирующих предприятий или иных сетевых хозяйств в течение длительного периода времени, можно отнести к энергоэффективным при оценке результатов ПСИ, прежде чем они будут смонтированы или введены в эксплуатацию.

4.6 Трансформаторы средней и большой мощности независимо от того, когда они были введены в эксплуатацию, могут подлежать повторной оценке на предмет их энергоэффективности, если они подвергаются следующим операциям:

- замена активной части;

- замена одной или нескольких обмоток;

- замена элементов системы охлаждения.

Для повышения энергоэффективности трансформаторов допускается изменение уровня энергоэффективности при повторном вводе в эксплуатацию после ремонта в случае изменения характеристик и их подтверждения в установленном порядке.

5.1 В целях соблюдения требований настоящего стандарта измерения потерь проводят при типовых испытаниях или ПСИ, а их результаты используют в расчете по формуле (1).

Измерения проводят в испытательных лабораториях (центрах), аккредитованных Федеральной службой по аккредитации в установленном порядке (см. [3]), и на заводах-изготовителях в рамках ПСИ.

Испытательное оборудование и проводимые измерения - в соответствии с ГОСТ Р 8.568, ГОСТ 3484.1, ГОСТ 17512, [3], [4].

5.2 Методика отнесения оборудования к энергоэффективному основана на оценке соотношения передаваемой полной мощности трансформатора за вычетом электрических потерь к передаваемой полной мощности трансформатора.

5.3 Трансформатор признают соответствующим требованиям уровня 1 энергоэффективности в том случае, если ИЭЭ, рассчитанный по фактическим значениям потерь холостого хода и короткого замыкания (полученных по результатам ПСИ), не ниже порогового значения индекса для уровня 1, установленного в таблице 1.

Трансформатор признают соответствующим требованиям уровня 2 энергоэффективности в том случае, если ИЭЭ, рассчитанный по фактическим значениям потерь холостого хода и короткого замыкания (полученных по результатам ПСИ), не ниже порогового значения индекса для уровня 2, установленного в таблице 1.

5.4 Допуски, установленные на потери холостого хода и короткого замыкания, применимы только для измеренных потерь и не должны использоваться производителем или поставщиком в качестве разрешенного допуска для значений ИЭЭ в технической документации.

5.5 Если из-за совокупности допусков на потери критерии энергоэффективности не достигнуты (то есть значение ИЭЭ менее пороговых значений, установленных в таблице 1), трансформатор считают не соответствующим требованиям к данному уровню энергоэффективности (в случае наличия требований о его энергоэффективности со стороны заказчика или потребителя).

Если трансформатор не соответствует уровню 1 энергоэффективности, то его признают неэнергоэффективным, что также должно быть отражено в документации на продукцию.

5.6 Уровень энергоэффективности трансформаторам присваивается на заводе-изготовителе, кроме случаев, указанных в 4.5 и 4.6.

5.7 С целью минимизации потерь электроэнергии в трансформаторе проводят оценку капитализированных будущих потерь с использованием соответствующих коэффициентов для потерь под нагрузкой и без нагрузки.

5.8 В случае замены имеющегося трансформатора на новый на существующих подстанциях и в закрытых распределительных устройствах с увеличением номинальной мощности энергоустановки при возникновении ограничений по пространству и массе и если его замена на энергоэффективный технически невозможна в силу его габаритов или влечет за собой непропорциональные затраты, допускается замена его на трансформатор, не являющийся энергоэффективным. В данном случае в связи с отсутствием требований по энергоэффективности расчет и оценку его ИЭЭ не проводят.

5.9 Если в трансформаторе применена система утилизации отводимого тепла, уровень энергоэффективности трансформатора рассчитывают аналогично приведенной методике, а тепловой эффект учитывают при оценке энергоэффективности комплексного проектного решения.

6.1 Паспорт на трансформатор должен содержать информацию об изделии согласно ГОСТ Р 52719 и следующую дополнительную информацию: значение ИЭЭ, уровень энергоэффективности по настоящему стандарту.

6.2 Данные по уровню энергоэффективности могут быть указаны на табличке трансформатора.

6.3 Не допускается заявление изготовителем проектируемого трансформатора (до проведения ПСИ) значения потерь с учетом допусков таким образом, чтобы их совокупность могла приводить к переходу оборудования на более низкий уровень энергоэффективности.

7.1 Дисконтированную стоимость трансформатора рассчитывают на основе стоимости капитализированных убытков с использованием ставки дисконтирования в части роста тарифа (стоимости потерь).

7.2 Затраты считают непропорциональными, если дополнительные затраты (на транспортирование и/или установку трансформатора), соответствующие уровню 2 или уровню 1, будут выше, чем чистая приведенная стоимость дополнительных предотвращенных потерь электроэнергии (тарифы, без учета налогов и сборов) в течение ожидаемого срока службы.

7.3 Стоимость дисконтированных потерь трансформатора C_д.п (стоимость владения трансформатором без учета стоимости обслуживания), принятую условно постоянной на протяжении срока его службы, рассчитывают по формуле

где C_т - первоначальные разовые затраты на приобретение трансформатора, включающие закупочную стоимость трансформатора и суммарные затраты на доставку и монтаж, руб.;

k₀ - удельная дисконтированная стоимость потерь холостого хода, руб./кВт;

P₀ - потери холостого хода при номинальном напряжении и номинальной частоте на основном ответвлении, кВт;

k_н.п - удельная дисконтированная стоимость нагрузочных потерь, руб./кВт;

P_к.з - потери короткого замыкания при номинальной частоте на основном ответвлении основной пары обмоток, приведенные к номинальному току и расчетной температуре, кВт.

7.4 Удельную дисконтированную стоимость потерь холостого хода k₀, руб./кВт, рассчитывают по формуле

где i - ставка дисконтирования, о.е.;

n - срок службы трансформатора, лет;

C_Э - стоимость электроэнергии (покупки электроэнергии) на момент расчета, руб./кВт·ч;

T_р - количество часов работы трансформатора в году, ч/год.

Стоимость электроэнергии за срок службы трансформатора принимают изменяющейся только на величину ставки дисконтирования.

7.5 Удельная дисконтированная стоимость нагрузочных потерь k_н.п, руб./кВт, зависит от степени нагрузки трансформатора и рассчитывается по формуле

где I_э - эквивалентный ток нагрузки трансформатора, А;

I_н - номинальный ток нагрузки трансформатора, А.

7.6 Расчет полной стоимости владения трансформатором позволяет сравнить несколько вариантов трансформатора, аналогичных по мощности, но с различной ценой и уровнем потерь электроэнергии.

7.7 Разность полной стоимости владения для двух вариантов исполнения трансформатора , руб., которую можно рассматривать как экономический эффект, рассчитывают по формуле

где - разность потерь холостого хода между вариантами, кВт;

- разность нагрузочных потерь вариантов трансформатора, кВт;

- разность цены вариантов трансформатора, руб.

7.8 Экономический эффект от снижения полной стоимости владения трансформатором в конце срока службы , руб., с учетом капитализации рассчитывают по формуле

7.9 Условие окупаемости вложений проверяют по условию

7.10 В случае выполнения условия (7) срок окупаемости вложений N, лет, рассчитывают по формуле

7.11 Расчет полной дисконтированной стоимости владения допускается применять для сравнения вариантов, связанных со строительством новых и модернизацией существующих подстанций, а также распределительных устройств, с заменой имеющихся трансформаторов на трансформаторы современной конструкции со сниженным уровнем потерь электроэнергии.

Пример расчета ИЭЭ и срока окупаемости вложений приведен в приложении А.

Расчетные значения ИЭЭ для силовых трансформаторов большой и средней мощности, изготовленных по ГОСТ 11920, ГОСТ 12965, ГОСТ 17544, в сравнении с ИЭЭ, установленными настоящим стандартом, приведены в приложении Б.

А.1 На рассмотрение представлены два автотрансформатора АОДЦТН - 167000/500/220, один из которых (N 1) по уровню потерь холостого хода и короткого замыкания соответствует корпоративным требованиям эксплуатирующих организаций, а другой (N 2) - требованиям ГОСТ 17544.

Стоимость электроэнергии: C_э = 3 руб./кВт·ч.

Ставка дисконтирования: 10% (i = 0,1 о.е.).

Номинальный ток стороны высшего напряжения: I_н = 578,5 А.

Эквивалентный ток нагрузки: I_экв = 491,725 А.

Срок службы трансформатора: N = 30 лет.

Количество часов работы трансформатора в году: T_р = 8760 ч.

Разовые затраты на приобретение трансформаторов N 1 и N 2:

Потери холостого хода, короткого замыкания на основном ответвлении для основной пары обмоток (ВН-СН), мощность, расходуемая системой охлаждения:

Для трансформаторов данной мощности согласно таблице 1 установлены следующие пороговые значения ИЭЭ: 99,737 для уровня 1; 99,797 для уровня 2.

Таким образом, автотрансформатор N 1 соответствует уровню 2 (ИЭЭ >= 99,797%), автотрансформатор N 2 - уровню 1 (99,797 >= ИЭЭ >= 99,737%).

Удельная дисконтированная стоимость потерь холостого хода:

Удельная дисконтированная стоимость нагрузочных потерь:

Разница между потерями холостого хода, нагрузочными потерями и стоимостью автотрансформаторов N 1 и N 2:

Разница в полной стоимости владения автотрансформатором за срок службы:

Экономический эффект от снижения полной стоимости владения:

Проверка условия окупаемости вложений:

Условие окупаемости выполнено.

Срок окупаемости вложений:

В таблицах Б.1 - Б.6 приведены значения потерь в трансформаторах в соответствии с ГОСТ 11920 (согласно классу напряжения трансформатора) и требованиями потребителя к трансформаторам, автотрансформаторам (распределительным, силовым) классов напряжения от 110 до 750 кВ и получаемые ИЭЭ с учетом требований к потерям.