Качество электроэнергии

качество электроэнергии   Качество электроэнергии зависит от десятков факторов. К этим показателям относятся такие характеристики как частота, напряжение, синусоидальность кривых напряжения и тока, не симметрия токов между фазами и многие другие. Все эти характеристики влияют на качество и стабильность работы потребителей, а в современном мире, где множество электронной аппаратуры, отклонения качества электроэнергии влечет за собой сбой в работе многих процессорных приборов, что может привести к аварийным ситуациям во всех отраслях, где применяются компьютерные системы управления (авиация, железная дорога, нефтепромышленность). Все это говорит о важности выработки и получения конечными потребителями именно качественного электроснабжения. А для контроля качества электроэнергии нужно постоянно следить и контролировать её. Данный раздел рассматривает различные вопросы, связанные с качеством электроснабжения.

Основные нормы качества электроэнергии     В современных энергосистемах показатели качества энергии становятся все более и более важными. С развитием научно технического прогресса на качество электроэнергии влияет все большее количество современного электронного оборудования, а также источники бесперебойного питания, производственные процессы с частотно регулируемыми двигателями и т.д. Качество электроэнергии (КЭ) – это показатель того, насколько хорошо система поддерживает стабильную работу подключенных к ней нагрузок.

     Согласно требованиям стандарта электропредприятия должны предоставлять данные о фактических показателях качества энергии.

Современные приборы проверки качества электричества     Многие, наверное, слышали о проверке качества электроэнергии, но так и не поняли, зачем она нужна, так как на страницах интернета хоть и достаточно информации о таких приборах, но разъяснение просто кишит техническими терминами и простому обывателю бывает сложно вникнуть во все тонкости данной технологии. Сегодня мы попробуем вам как можно понятнее объяснить, как это работает. 

     Зачем нужна такая проверка?

     Данная диагностика качества электроэнергии дает возможность выявить при помощи специальных приборов значительные негативные процессы, которые влияют на работоспособность электроустановок и различного электрооборудования в целом. Такие приборы качества электроэнергии очень помогают в случаях проектирования электроснабжения, какого либо уже отстроенного объекта.

Анализ качества электроэнергии     Анализ качества электроэнергии – процесс, значимость которого трудно переоценить в наше время. Именно благодаря эффективному анализу качества электрической энергии в дальнейшем становится возможным обеспечения энергосбережения на объекте и снижение затрат на электрическую энергию. 

     Качество электрической энергии – это показатель параметров соответствия электроэнергии установленным значениям. В нашей стране нормы электрической энергии устанавливаются и контролируются сразу несколькими важнейшими законодательными актами, требованиями и нормативами, в числе которых ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Электромагнитная совместимость технических средств. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», а также Постановление Правительства России от 13 августа 1997г. №1013"Об утверждении перечня товаров, подлежащих обязательной сертификации, и перечня работ и услуг, подлежащих обязательной сертификации" и Закон Российской Федерации “О защите прав потребителей”.

Территориальная система мониторинга показателей качества электроэнергии 5     По оценке европейских специалистов, снижение качества электрической энергии обходится промышленности и в целом деловому сообществу Европейского союза в 10 млрд евро в год. Подсчитаны на Западе и убытки от снижения качества электроэнергии по отраслям промышленности, которые составляют от 30000 евро/мин в телекоммуникационной сфере до нескольких миллионов евро за событие в областях с непрерывным энергоемким технологическим процессом, таких как целлюлозно-бумажная промышленность, производство алюминия и т. д. [1]. В 1997 г. в Союзе независимых государств (СНГ) Межотраслевым Советом по стандартизации, метрологии и сертификации принят разработанный Россией ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» [2], который действует в большинстве стран СНГ.

Регулирование тарифов в электроэнергетике     Основная цель реформирования электроэнергетики России — повышение эффективности предприятий отрасли, создание условий для ее развития на основе стимулирования инвестиций, обеспечение надежного и бесперебойного энергоснабжения потребителей. В связи с этим в электроэнергетике России происходят радикальные изменения: меняется система государственного регулирования отрасли, формируется конкурентный рынок электроэнергии, создаются новые компании. В ходе реформы меняется структура отрасли: осуществляется разделение функций естественно-монопольных (передача электроэнергии, оперативно-диспетчерское управление) и потенциально конкурентных (производство и сбыт электроэнергии, ремонт и сервис), и вместо прежних вертикально-интегрированных компаний, выполнявших все эти функции, создаются структуры, специализирующиеся на отдельных видах деятельности.

повышение качества электрической энергии     Новый подход к техническому регулированию качества электрической энергии основан на результатах анализа действующего отечественного и зарубежного законодательства и предложениях по внесению изменений в законодательные и нормативные правовые акты Российской Федерации для приведения их в соответствие с положениями Соглашения по техническим барьерам в торговле (ТБТ) Всемирной торговой организации (ВТО) [1], а также Директивами «Нового подхода к технической гармонизации и стандартам» Европейского Союза [2]. В декабре 2002 г. принят Федеральный закон «О техническом регулировании», который вступил в силу с 1 июля 2003 г. [3].
     Закон «О техническом регулировании» выполняет основные положения Соглашения по ТБТ ВТО [4]. Закон устанавливает, что нормативные правовые акты в области технического регулирования должны приниматься в целях защиты жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества; охраны окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений; предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей.

     Колебания напряжения имеют две основные характеристики - диапазон изменения напряжения BU и параметр качества электроэнергии - доза фликера Р (в виде относительной единицы). 

     Максимально допустимые значения диапазона изменения напряжения BU, при разных колебаниях напряжения в точках, где имеются присоединения к электрическим сетям, форма огибающей линии которых представляется в виде меандра (рис. 10.1), зависит от интервала между основными изменениями напряжения или от частоты происходящего повторения изменений разного напряжения (FBUT). Эти значения можно определить кривой линией 1 (рис. 10.2). Для всех потребителей электрической энергии, которые находятся в помещениях, где используются лампы накаливания и существует потребность повышенного зрительного напряжения, эти значения определяются кривой 2 (рис. 10.2).

     Увеличение количества и повышение установленной мощности электроприемников с нелинейным и несимметричным характером нагрузок, появление новых электротехнических установок сделали искаженные режимы характерной и неотъемлемой чертой работы современной системы электроснабжения. При этом нарушение ГОСТ 13109—97 возможно как со стороны энергоснабжающей организации (установившееся отклонение напряжения, отклонение частоты ; длительность провала напряжения; импульсное напряжение; коэффициент временного перенапряжения, так и со стороны потребителей.

     Потребитель с переменной нагрузкой может нарушить стандарт по размаху изменения напряжения 8 U, и дозе фликера с нелинейной — по коэффициенту искажения синусоидальности кривой напряжения Ки и коэффициенту гармонической составляющей напряжения с несимметричной — по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности и коэффициенту несимметрии напряжений по нулевой последовательности Кои.
     Показатели отклонения частоты и напряжения зависят от баланса активной и реактивной мощностей в энергосистеме, поэтому поддержание их возлагается на энергоснабжающие организации, сети которых являются виновником провалов напряжения, импульсов и кратковременных перенапряжений. Провал напряжения — неизбежное явление для сети любого напряжения — приводит к мгновенным последствиям, тем более значимым, чем больше их глубина и длительность.

    Отклонения напряжения характеризуются показателем установившегося отклонения напряжения. Нормально допустимые и предельно допустимые значения на выводах приемников электрической энергии равны соответственно ±5 и ±10 % от начального (номинального) напряжения электрической сети. Допустимые значения U в точках общего присоединения потребителей напряжением 0,4 кВ и более должны быть установлены в договорах на пользование электрической энергией.

 

     Качество электроэнергии в электрической сети характеризуется показателями качества электроэнергии (ПКЭ). Перечень и нормативные (допустимые) значения ПКЭ установлены ГОСТ 13109—97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения», введенным с 01.01.99 взамен существовавшего ГОСТ 13109—87. Качество является составной частью электромагнитной совместимости.
     Под электромагнитной совместимостью электрооборудования и электрических сетей понимается способность потребителей электрической энергии нормально функционировать и не вносить в электрическую сеть недопустимых искажений, затрудняющих работу других потребителей. Если говорить об электрической совместимости в самом широком смысле, то сюда следует отнести все материальные проявления и идеальные последствия, связанные с заряженными частицами и электромагнитными полями.