Энергия — общая количественная мера различных форм движения материи. Носителем электрической энергии является особая форма материи — электромагнитное поле. В научных трудах, исследующих природу электричества, было и существует немало точек зрения относительно неоднозначности применения термина «электрическая (электромагнитная) энергия». Однако электрическая энергия является объективной реальностью. Остановимся на физическом смысле этого понятия.
Электрическая энергия — один из самых важных видов энергии, так как получается путем преобразования других видов энергии (механической, тепловой, химической и др.), передается с малыми потерями на большие расстояния и легко распределяется между потребителями.
Без электроэнергии невозможно представить себе современного освещения, тепла, двигательной нагрузки. На применении электроэнергии базируется вся современная промышленность. Основой современных технологий средств связи, информатики, компьютерной техники также является электроэнергия (из материалов СИГРЭ, 2001 г.).
Электроэнергия как товар используется во всех сферах жизнедеятельности человека, обладает совокупностью специфических свойств и непосредственно участвует при создании других видов продукции, влияя на их качество. Понятие качества электроэнергии, отличается от понятия качества других товаров. Качество электроэнергии проявляется не непосредственно, а через качество работы электрических приемников.
Каждый электрический приемник предназначен для работы при определенных параметрах электроэнергии: номинальных частоте, напряжении, токе и др., поэтому для нормальной его работы должно быть обеспечено требуемое качество электроэнергии. Таким образом, качество электроэнергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых электрические приемники могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции.
На качество электроэнергии в точке отпуска ее конечному потребителю оказывают влияние все участники технологического процесса ее производства, передачи, распределения и потребления, а именно:
- генерирующие компании при производстве электроэнергии (эксплуатация неисправного оборудования);
- сетевые компании при передаче и распределении (эксплуатация устаревшего оборудования, протяженных линии электропередач, отсутствие встречного регулирования напряжения, неравномерное распределение нагрузки между фазами и т. д.);
- потребители (включение или отключение электроприемников).
Поэтому качество электроэнергии на месте производства не гарантирует ее качества на месте потребления.
Качество электроэнергии характеризуют также термином «электромагнитная совместимость». Под электромагнитной совместимостью понимают способность электрического приемника нормально функционировать в его электромагнитной среде (в электрической сети, к которой он присоединен), не создавая недопустимых электромагнитных помех (ЭМП) для других электрических приемников, функционирующих в той же среде.
Проблема электромагнитной совместимости (рис. 1) промышленных электрических приемников с питающей сетью остро возникла в связи с широким использованием мощных вентильных преобразователей, дуговых сталеплавильных печей, сварочных установок, которые при всей своей экономичности и технологической эффективности оказывают отрицательное влияние на качество электроэнергии.
Бытовые электрические приемники, как и промышленные, также должны соответствовать требованиям электромагнитной совместимости, т. е. быть достаточно помехозащищенными от воздействия искажений, возникающих в электрической сети общего назначения, и в то же время иметь ограниченную помехо эмиссию, чтобы не снижать эффективность работы других электрических приемников и не ухудшать показатели качества электроэнергии.
Качество электроэнергии в промышленности оценивается по техникоэкономическим показателям, которые учитывают ущерб, возникающий вследствие порчи материалов и оборудования, нарушения технологического процесса ухудшения качества выпускаемой продукции, снижения производительности труда, — так называемый технологический ущерб. Кроме технологического, существует и электромагнитный ущерб от некачественной электроэнергии, который характеризуется увеличением потерь электроэнергии, выходом из строя электротехнического оборудования, нарушением работы автоматики, телемеханики, связи, электронной техники и т. д.
Качество электроэнергии тесно связано с надежностью электроснабжения, поскольку нормальным режимом электроснабжения потребителей является такой режим, при котором потребители получают электроэнергию бесперебойно, в количестве, заранее согласованном с энергосбытовой организацией, и нормированного качества. В соответствии со статьей 542 Гражданского кодекса РФ качество подаваемой энергии должно соответствовать требованиям, установленным государственными стандартами и иными обязательными правилами или предусмотренным договором энергоснабжения.
