Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей (п. 1.1.7) вменяют в обязанность работникам энергообъектов поддерживать качество отпускаемой энергии — нормированную частоту и напряжение электрического тока.
В настоящее время на территории Российской Федерации действует ГОСТ 13109—97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», устанавливающий показатели и нормы качества электроэнергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся в собственности различных потребителей электроэнергии, или приемники электроэнергии (точки общего присоединения) . ГОСТ 13109—97 является межгосударственным стандартом и действует в Российской Федерации с 1 января 1999 г.
Нормы качества электроэнергии, установленные стандартом, являются уровнями электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения. Кондуктивная электромагнитная помеха в системе электроснабжения — электромагнитная помеха, распространяющаяся по элементам электрической сети. При соблюдении установленных норм качества электроэнергии обеспечивается электромагнитная совместимость электрических сетей электросетевых организаций и электрических сетей потребителей электроэнергии или электрических приемников.
Стандартом не устанавливаются требования к качеству электроэнергии в электрических сетях специального назначения (контактных, тяговых, связи), передвижных установок (самолетов, поездов, судов) и др.
Стандартом не устанавливаются нормы качества электроэнергии для режимов вызванных форсмажорными обстоятельствами (исключительными погодными условиями, стихийными бедствиями и др.).
ГОСТ 13109—97 является первым стандартом в области качества электроэнергии, где сказано, что установленные нормы подлежат включению в технические условия на присоединение потребителей и в договоры энергоснабжения.
В технических условиях на присоединение и в договорах энергоснабжения для потребителей, являющихся источниками искажения и виновниками ухудшения качества электрической энергии в точках общего присоединения, в целях обеспечения норм стандарта допускаются более жесткие нормы (с меньшими диапазонами изменения соответствующих показателей качества электроэнергии), чем установлены в стандарте.
Нормы стандарта должны применяться при проектировании и эксплуатации электрических сетей, при установлении уровней помехоустойчивости электрических приемников и уровней электромагнитных помех, вносимых этими приемниками в электрическую сеть, к которой они присоединены.
ГОСТ 13109—97 определены следующие показатели качества электроэнергии:
- установившееся отклонение напряжения 8 Uy\
- размах изменения напряжения 8 Ut;
- доза фликера Рр
- длительность провала напряжения Д/п;
- коэффициент временного перенапряжения Кпер£/(рис. 2);
- коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения /ОДрис. 3);
- импульсное напряжение С7ИМП (рис. 4);
- коэффициент ий гармонической составляющей напряжения^);
- коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности К21/,
- коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности
- отклонение частоты Д/
При определении значений некоторых показателей качества электроэнергии используют следующие вспомогательные параметры электроэнергии:
- частоту повторения изменений напряжения Fsu^
- интервал между изменениями напряжения А/, | + р
- глубину провала напряжения 8 t/n;
- частота появления провалов напряжения Fn;
- длительность импульса по уровню 0,5 его амплитуды А/имп05;
- длительность временного перенапряжения А/пер v.
Стандартом установлены два вида норм качества электроэнергии:
- нормально допустимые;
- предельно допустимые.
Оценка соответствия показателей качества электроэнергии указанным нормам проводится в течение расчетного периода, равного 24 ч.
Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения 8 Uy, для которого установлены следующие нормы:
- нормально допустимые и предельно допустимые значения 8t/y на выводах приемников электроэнергии равны соответственно ±5 и ±10 % номинального напряжения электрической сети по ГОСТ 721 и ГОСТ 21128 (номинальное напряжение);
- нормально допустимые и предельно допустимые значения 8Uy в точках общего присоединения потребителей электроэнергии к электоическим сетям напряжением 0,38 кВ и более должны быть установлены в договорах купли—продажи электроэнергии между энергосбытовой организацией и потребителем, а также в договорах на оказание услуг по передаче электроэнергии между электросетевой и энергосбытовой организациями (или электросетевой и потребителем), с учетом необходимости выполнения
норм настоящего стандарта на выводах приемников электроэнергии. Определение указанных нормально допустимых и предельно допустимых значений проводят в соответствии с нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.
Колебания напряжения характеризуются следующими показателями:
- размахом изменения напряжения;
- дозой фликера.
Предельно допустимые значения размаха изменений напряжения 8 Ut в точках общего присоединения к электрическим сетям при колебаниях напряжения, огибающая которых имеет форму меандра (рис. 5), в зависимости от частоты повторения изменений напряжения F5Ut или интервала между изменениями напряжения Л/, / + j равны значениям, определяемым по кривой 1 на рис. 6,
а для потребителей электроэнергии, располагающих лампами накаливания, в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, — значениям, определяемым по кривой 2 на рис. 6. Перечень помещений с разрядами работ, требующих значительного зрительного напряжения, устанавливают в нормативных документах, утверждаемых в установленном порядке.
Предельно допустимое значение суммы установившегося отклонения напряжения 8 Uy и размаха изменений напряжения 8 Ut в TO4Kav присоединения к электрическим сетям напряжением 0,38 кВ равно 10 % номинального напряжения.
Предельно допустимое значение для кратковременной дозы фликера при колебаниях напряжения с формой, отличающейся от меандра, равно 1,38, а для длительной дозы фликера PLt при тех же колебаниях напряжения — 1,0. Кратковременную дозу фликера определяют на интервале времени наблюдения, равном 10 мин. Длительную дозу фликера определяют на интервале времени наблюдения, равном 2 ч.
Предельно допустимое значение для кратковременной дозы фликера Psl в точках общего присоединения потребителей электроэнергии, располагающих лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, при колебаниях напряжения с формой, отличающейся от меандра, равно 1,0, а для длительной дозы фликера Ри в этих же точках — 0,74.
Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:
- коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения;
- коэффициентом nй гармонической составляющей напряжения.
Нормально допустимые и предельно допустимые значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям с разным номинальным напряжением приведены в табл. 1.
Нормально допустимые значения коэффициента ий гармонической составляющей напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям с разным номинальным напряжением приведены в табл. 2.
Предельно допустимое значение коэффициента nй гармонической составляющей напряжения вычисляют по формуле
Несимметрии напряжений характеризуется следующими показателями:
- коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности ;
- коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности.
Нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности в точках общего присоединения к электрическим сетям равны 2,0 и 4,0 % соответственно.
Нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности в точках общего присоединения к четырехпроводным электрическим сетям с номинальным напряжением 0,38 кВ равны 2,0 и 4,0 % соответственно.
Отклонение частоты напряжения переменного тока в электрических сетях характеризуется показателем отклонения частоты, для которого установлены следующие нормы: нормально допустимое и предельно допустимое значения отклонения частоты равны ±0,2 и ±0,4 Гц соответственно.
Провал напряжения характеризуется показателем длительности провала напряжения, для которого установлена следующая норма: предельно допустимое значение длительности провала напряжения в электрических сетях напряжением до 20 кВ включительно равно 30 с. Длительность автоматически устраняемого провала напряжения в любой точке присоединения к электрическим сетям определяется выдержками времени релейной защиты и автоматики.
Импульс напряжения характеризуется показателем импульсного напряжения.
Временное перенапряжение характеризуется показателем коэффициента временного перенапряжения.
