Качество электроэнергии: кто может проверить, допустимые отклонения

Статья про измерение качества электрической энергии

Основные показатели качества электроэнергии

Список основных показателей качества электрической энергии:

  • установившееся отклонение напряжения;
  • размах изменения напряжения;
  • доза фликера;
  • коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
  • коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения;
  • коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
  • коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
  • отклонение частоты;
  • длительность провала напряжения;
  • импульсное напряжение;
  • коэффициент временного перенапряжения.

Отклонение напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является отклонение напряжения.

Отклонение напряжения определяется значением установившегося отклонения напряжения. Для значения отклонения напряжения установлены нижеследующие нормы:
нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электроэнергии равны соответственно +5 и +10% от номинального напряжения электрической сети.

Значение отклонения напряжения определяется при длительности процесса более одной минуты. Нормально допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 5%, то есть: +/-5% (от 209 В до 231  В). Предельно допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 10%, то есть: +/-10% (от 198 В до 242 В).

Для определенных выше показателей качества электроэнергии действуют следующие нормативы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального или согласованного значения напряжения в течение 100% времени интервала в одну неделю.

Отклонение напряжения — параметр качества электроэнергии

Что такое качество электроэнергии?

Для каждого типа электрической сети установлены определенные характеристики (параметры качества). Соответствие между ними и действительными значениями определяет качество электрической энергии.

Изменения ПКЭ могут возникнуть вследствие потерь электроэнергии при передаче на расстояние, увеличением потребляемой нагрузки, электромагнитных явлений и т.д.

Для оценки качества электричества осуществляются замеры основных показателей КЭ. Подробно они расписаны в нормах ГОСТа 13109-97, а также в его новой редакции 13109 99, приведем выдержки с кратким описанием каждого показателя.

Что понимают под качеством электроэнергии

Качество электроэнергии по ГОСТ 32144-2013 означает степень соответствия характеристик электрической энергии (ЭЭ) совокупности нормированных показателей КЭ, определяющих ее по одному или нескольким параметрам. КЭ важно для нормальной и стабильной работы электрооборудования.

Низкое качество электроэнергии:

  • негативно влияет на функциональность;
  • сокращает срок службы приборов, а также повышает расход ресурса и увеличивает оплату его потребления;
  • снижает надежность электроснабжения;
  • создает условия для технологического и экономического ущерба как у поставщиков, так и у потребителей.

Ощутимые перепады

Измерения качества электроэнергии предусматривают замеры такой составляющей, как импульсы питающего напряжения. Он объясняется резкими спадами и подъемами электричества в пределах выбранного интервала. Причинами такого явления может быть одновременная коммутация большого числа потребителей, влияние электромагнитных помех из-за грозы.

Установлены периоды восстановления напряжения, не влияющие на работу потребителей:

  • Причины перепадов — это гроза и другие природные электромагнитные помехи. Период восстановления равен не более 15 мкс.
  • Если импульсы появились из-за неравномерной коммутации потребителей, то период намного больше и равен 15 мс.

Наибольшее число аварий на подстанциях происходит по причине удара молнии в установку. Сразу страдает изоляция проводников. Величина перенапряжения может достигать сотен киловольт. Для этого предусмотрены защитные приспособления, но иногда они не выдерживают, и наблюдается остаточный потенциал. В эти моменты неисправность не возникает благодаря прочности изоляции.

Проверка счётчиков электроэнергии

Обязанность устанавливать приборы учёта в жилых и нежилых помещениях многоквартирных домов устанавливает Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ. Квартиры должны быть оснащены индивидуальными ПУ, помимо этого каждый МКД собственники помещений обязаны оборудовать общедомовыми приборами учёта.

Просто установить счётчики недостаточно, их нужно обслуживать. Сегодня вы узнаете о том, как проходит поверка прибора учёта – обязательное мероприятие, в ходе которого необходимо подтвердить пригодность счётчика – и как заменить счётчик, если вышел срок его эксплуатации или он не прошёл проверку.

В соответствии с п. 31 постановления Правительства РФ от 06.05.2011 № 354, исполнитель коммунальных услуг обязан следить за:

  • наличием приборов учёта;
  • состоянием счётчиков;
  • достоверностью предоставляемых показаний ПУ.

Состояние общедомовых приборов учёта нужно проверять не реже 1 раза в год. Индивидуальные приборы учёта, находящиеся в жилом помещении потребителя можно проверять не чаще 1 раза в 3 месяца.

ПП РФ 1498: как проводить проверки приборов учёта

ПП РФ 1498: как проводить проверки приборов учёта

Проблема № 3. Низкий коэффициент мощности

Как известно, электрическая энергия, вырабатываемая генераторами электростанций, характеризуется их активной и реактивной мощностью. Первая величина потребляется электроприёмниками, переходя в механическую работу, тепловую и другие виды энергии. Реактивная мощность характеризует электроэнергию, преобразуемую в энергию электрических и магнитных полей в элементах сети. Качество электрической энергии напрямую зависит от активной составляющей нагрузки, которая выражается в значении так называемого коэффициента мощности  или cos φ1 . Как правило, из-за наличия реактивной составляющей активная мощность не равна полной, поэтому cos φ обычно меньше единицы.

«Низкие значения коэффициента мощности невыгодны энергосетевым компаниям, т. к. из-за этого увеличиваются потери в электрических сетях, – продолжает Сергей Генералов. – Поэтому при подключении промышленных потребителей их техническими условиями на подключение обязывают устанавливать у себя устройства компенсации реактивной мощности. Вообще, каждое предприятие в масштабах страны должно заботиться не только об энергоэффективности, но и об экономии электроэнергии».

На предприятиях, где используются станки, компрессоры, насосы, сварочные трансформаторы, электропечи, электролизные установки и прочие потребители энергии с резкопеременной нагрузкой, cos φ постоянно колеблется от 0,5 до 0,8. Для компенсации реактивной мощности в таких условиях, устранения просадок напряжения, вызванных пусковыми режимами мощной нагрузки, и устранения фликера 2 необходимо применять установки компенсации реактивной мощности, например, быстродействующие фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ). Они представляют собой конденсаторные батареи, последовательно соединенные с фильтровыми реакторами с резисторами или без них.

В качестве примера использования фильтрокомпенсирующих устройств ФКУ Дмитрий Чайка приводит автономные системы электроснабжения буровых установок от дизель-генераторов. По утверждению специалиста, внедрение ФКУ Dynacomp в этом случае позволяет существенно снизить потери и, как следствие, уменьшить потребление дизельного топлива за счёт компенсации реактивной составляющей тока нагрузки, стабилизации напряжения и частичного снижения токов высших гармоник.

Рис. 5. Фильтрокомпенсирующее устройство

Самые частые ухудшения качества электрической энергии

Колебания напряжения. В работе оборудования наблюдаются сбои, источники света могут мерцать и часто перегорать.

Провалы напряжения в сети. Приводит к нестабильной работе и отключению оборудования, увеличивает износ и снижает функциональность.

Несинусоидальное напряжение. Вызывает резкое увеличение потерь электроэнергии, что опасно короткими замыканиями, сбоями автозащиты и пробоями сети.

Как проводится контроль качества?

Главная цель, с которой проводится контроль качества электроэнергии — выявление дефектов электрической сети и причин их возникновения.

Для установления параметров производится подсоединение анализаторов в электрическую систему. Места контроля — точки подключения к общей сети потребителей. В собственных сетях потребители проводят измерения в ближайших к этим точкам местах.

Анализатор качества электроэнергии принимает информацию на входе о значениях напряжений и токов в зависимости от времени. Полученные данные обрабатываются при помощи математических алгоритмов, что позволяет рассчитать требуемые параметры, произвести анализ качества электроэнергии, а также установить ее количество, проходящее через точку подключения за заданный временной интервал.

Периодичность проведения контроля для всех показателей составляет один раз в два года, а для отклонения напряжения – дважды в год, так как именно низкое напряжение – основная причина плохого качества электроэнергии.

Как проверить и измерить качество электрической энергии?

Прежде, чем приступать к измерениям, определяющим качество электрсети, следует принять во внимание, что ПКЭ должны быть зафиксированы представителями поставщика электроэнергии. По результатам проверки составляется акт, на основании которого можно предъявлять претензию.

Для проверки всех характеристик электроэнергии на соответствие требованиям ГОСТ 53144-2013, ГОСТ Р 54149-2010 и другим нормативным документам, потребуется специальная измерительная техника. Но часть основных показателей можно измерить, используя обычный мультиметр или определить несоответствие по косвенным признакам.

Как часто проводят проверку КЭ

Периодичность замеров качества электроэнергии установлена п. 1.2.6. Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). Ответственный за электрохозяйство обязан проводить контроль не реже 1 раза в 2 года.

kachestvo-2.jpg?1620801026082

Признаки низкого качества получаемой электроэнергии

Среди признаков систематического получения некачественной электрической энергии наиболее частыми и легко идентифицируемыми являются:

  • мерцание приборов освещения;
  • частое перегорание источников света;
  • сравнительно частые выходы из строя другого электрического оборудования.

Перенапряжение

Временное перенапряжение определяется показателем коэффициента временного перенапряжения.

Перенапряжение характеризуется амплитудным значением напряжения больше 342 В. Верхний предел значения напряжения ГОСТом не определяется. Длительность временного перенапряжения — менее 1 секунды

Перенапряжение график и качество электричества

Список использованной литературы

  • И.И.Карташев «Управление качеством электроэнергии» 2017
  • В.Ф.Ермаков «Качество электроэнергии» 2008
  • Белоусов В.Н. «Основные положения порядка сертификации электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» 2007
  • Ананичева С.С., Алексеев А.А., Мызин А.Л. «Качество электроэнергии регулирование напряжения и частоты в энергосистемах» 2012
  • Куско А., Томпсон М. «Качество энергии в электрических сетях» 2008
  • К. Г. Коноплев «Повышение качества электрической энергии в автономных электрических системах при импульсном регулировании» 2006

Как улучшить качество электроэнергии

В случае существенных отклонений параметров качества электроэнергии следует прежде всего обратиться в обслуживающую организацию, к поставщику электрической энергии. Если административные действия по улучшению качества электроэнергии не дадут результатов, тогда необходимо использовать специальные средства защиты. Для улучшения параметров качества электроэнергии мы рекомендуем использовать: средства защиты от скачков напряжения, стабилизаторы напряжения, источники бесперебойного питания.

Колебания в напряжении сети

Основу оценки этого значения составляет понятие фликера. Он характеризует то, как человек воспринимает мерцания света от источника. Выделяют длительную и кратковременную фазу – 2 часа и 10 минут соответственно. Обе величины не должны превышать 1,38 и 1,0 в разрезе недельных измерений. Для расчета показателей применяются сложные формулы.

Несинусоидальность

Наличие импульсивного тока в сети, приводит к ряду изменений в системе параметров. Наблюдается изменение кривой напряжения, которая раскладывается на основную и частотную. Возникновение гармоник может нарушить работы полупроводниковых приборов. Для устранения такой угрозы следует контролировать уровень этого параметра.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...