статья редактируется

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

Качество электроэнергии
 
Электроэнергия, в настоящее время, является товаром, который должен быть надлежащего качества. Поставщик электроэнергии обязан снабжать потребителя качественной электроэнергией. Качество электроэнергии нормируется ГОСТ Р 54149-2010 по определенным показателям, основными из которых является напряжение (U) и частота (f).
 
Электроэнергия — это уникальный товар, который не «увидишь» и не «потрогаешь». Для контроля качества необходимо использоватьспециальные приборы и средства, обладать специальными знаниями и подготовкой.
 
Качество электроэнергии напрямую отражается на работоспособности всей системы электроснабжения, на каждом её элементе который присоединен к сети. В промышленности изменение КЭ вызывает изменение как технических, так и экономических показателей работы оборудования, которое получает электрическое питание. Снижение частоты на 1% увеличивает потери электроэнергии на 2%, а также приводит к уменьшению срока службы оборудования. Снижение напряжения на 5% уменьшает световой поток на 18%, а снижениеU на 10% приводит к уменьшению потока более чем на 30%. Это приводит к уменьшению освещенности рабочих мест, производительности труда и может привести к несчастным случаям. Увеличение U на 10% сокращает срок службы ламп почти в 3 раза.
 
Отклонение напряжения оказывает неблагоприятное влияние:
 
  • снижается производительность двигателей (что в свою очередь напрямую влияет на выпуск продукции);
  • возрастает потребление реактивной мощности;
  • ускоряется старение изоляции.
В быту снижение качества электроэнергии приводит к уменьшению срока службы оборудования, бытовых приборов, осветительных устройств, к зависанию компьютеров, мерцанию ламп и экранов и т.п.Все эти негативные изменения напрямую или косвенно влияют на комфортные условия жизни и здоровья человека. Убытки, возникающие прииспользовании некачественной электроэнергии оплачиваются потребителем. Ни один поставщик не признается добровольно, что поставляет некачественный товар и не заплатит, из своего кармана, за понесенные из-за этого убытки. Данную ситуацию можно изменить, владея информацией о состоянии качества электроэнергии, и на основе этой информации предпринимать конкретные меры. Что может дать анализ качества электроэнергии?
 
Анализ качества электроэнергии, проведенный нашими специалистами, поможет выявить большинство негативных процессов в сети электроснабжения. Он позволит отразить состояние системы электроснабжения, причины возникновения отклонений КЭ. Наши специалисты проведут анализ и составят рекомендации по улучшению ситуации, которая будет подробно отражена в техническом отчете, содержащем наглядные графики и таблицы.
 
Задачи, которые можно решить с помощью анализа КЭ:
  • определение всех показателей качества электроэнергии;
  • определение максимального потребления во времени с точностью до секунды;
  • составление графика нагрузки;
  • определение потребления полной, активной, реактивной мощности, коэффициента мощности;
  • пиковые нагрузки и токи;
  • отклонение напряжения, провалы, скачки, импульсы;
  • распределение нагрузки по фазам, определение реальной нагрузки по каждой фазе;
  • возможность включения дополнительного оборудования;
  • определение возможности энергосбережения;
  • снижение затрат на электрическую энергию;
  • и многое другое.
Основные показатели качества электрической энергии которые могут быть нами измерены
  • 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 допустимые отклонения напряжения. Нормально допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 5 %, то есть: +/-5 % (от 209 В до 231  В).

Предельно допустимые отклонения напряжения. 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

Колебание напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является колебание напряжения.

Колебания напряжения характеризуются следующими показателями:
— размахом изменения напряжения
— дозой фликера

Значения колебания напряжения имеют те же самые нормы, что и отклонение напряжения с единственным отличием: длительность процесса менее одной минуты.

Нормально допустимые колебания напряжения. Нормально допустимым колебанием напряжения считается диапазон в 5 %, то есть: +/-5 % (от 209 В до 231  В).

Предельно допустимые колебания напряжения. Предельно допустимым колебанием напряжения считается диапазон в 10 %, то есть: +/-10 % (от 198 В до 242 В).

Колебание напряжения и качество электроэнергии

Замечание: не следует путать требования ГОСТа к качеству электроэнергии в сети (ГОСТ Р 54149-2010 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная») и ГОСТов, описывающих качество электропитания для электрических приборов (напр. ГОСТ Р 52161.2.17-2009 «Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов»). ГОСТ качества электроэнергии предъявляет требования по сути к поставщику электрической энергии, и именно на этот ГОСТ можно опереться, если нужно предъявить требования к поставщику при плохом электроснабжении. А требования к качеству электропитания в паспортах приборов определяют требование к приборам работать нормально в более широком диапазоне значений параметров тока. Для приборов, как правило, закладывается диапазон по напряжению от -15 % до +10 % от номинального.

Провал напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является провал напряжения

Провал напряжения определяется показателем времени провала напряжения

Предельно допустимое значение длительности провала напряжения в электро сетях напряжением до 20 000 В включительно равно 30 секунд. Длительность автоматически устраняемого провала напряжения в любой точке присоединения к электрическим сетям определяется выдержками времени релейной защиты и временем срабатывания автоматики

Провал напряжения определяется, когда напряжение падает до значения 0,9U и характеризуется длительностью процесса. Предельно допустимая длительность — 30 секунд. Глубина провала иногда может доходить и до 100 %.

Провал напряжения и качество электрической энергии

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

Качество электроэнергии. Виды отклонений параметров электрической энергии

Для определения качества электрической энергии можно использовать следующие графические изображения.  На приведенных ниже рисунках отображены следующие отклонения параметров качества электроэнергии: отклонение напряжения, колебание напряжения, перенапряжение, провал напряжения, нарушение синусоидальности напряжения, импульсы напряжения.

Типы отклонений качества электроэнергии в сети