Технические средства контроля качества электроэнергии реферат

Обновлено: 03.07.2024

Обеспечение надежного качества электроэнергии ведет к повышению эффективности работы приемников электроэнергии и электроэнергетических систем.
Решение проблемы качества электроэнергии должно опираться на технико-экономическое сопоставление эффекта от мероприятий по улучшению качества и неизбежных при этом дополнительных затрат.

Прикрепленные файлы: 1 файл

показатели качества энергии.doc

Показатели качества электроэнергии и их влияние на работу электрооборудования

Обеспечение надежного качества электроэнергии ведет к повышению эффективности работы приемников электроэнергии и электроэнергетических систем.

Решение проблемы качества электроэнергии должно опираться на технико-экономическое сопоставление эффекта от мероприятий по улучшению качества и неизбежных при этом дополнительных затрат.

Качество электроэнергии оценивается по технико-экономическим показателям, учитывающим ущерб от некачественной электроэнергии:

- технологический ущерб, обусловленный недоотпуском продукции, расстройством технологического процесса потребителей электроэнергии – ущерб в системах электроснабжения потребителей;

- электромагнитный ущерб от некачественной электроэнергии, выражающийся в увеличении потерь электроэнергии и нарушении работы электрооборудования - ущерб в электроэнергетике.

Качество электроэнергии связано с надежностью, поскольку нормальным

считается режим электроснабжения, при котором потребители обеспечиваются электроэнергией нормированного качества, требуемого количества и бесперебойно.

Основные показатели качества электроэнергии

ГОСТ 13109-99 устанавливает показатели и нормы качества электрической энергии (КЭ) 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, или приемники электрической энергии (точки общего присоединения - ТОП).

Этот ГОСТ устанавливает 11 основных показателей качества электроэнергии (ПКЭ):

1) отклонение частоты δf;

2) установившееся отклонение напряжения δUу;

3) размах изменения напряжения δU 1

4) дозу фликера (мерцания или колебания) Рt;

5) коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения КU

6) коэффициент п-й гармонической составляющей напряжения КU(n)

7) коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности К2U',

8) коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности К0U;

9) глубину и длительность провала напряжения δUn , ∆tn;

10) импульсное напряжение Uимп;

11) коэффициент временного перенапряжения КлерU.

1.1. Отклонение частоты

Отклонение частоты в электрической системе, Гц, характеризует разность между действительным и номинальным значениями частоты переменного тока в системе электроснабжения и определяется по выражению

Допустимые нормы по отклонению частоты составляют

δfнорм= ± 0,2 Гц, δfпред =± 0,4 Гц

Влияние: При возникновении дефицита генерируемой мощности в системе происходит снижение частоты до такого значения, при котором устанавливается новый баланс генерируемой и потребляемой мощности, при избытке генерируемой мощности, наоборот, частота повышается.

Частота переменного тока в электрической системе определяется скоростью вращения генераторов электростанций. Номинальное значение частоты 50 Гц (в некоторых странах 60 Гц) может быть обеспечено при наличии резерва активной мощности на электростанциях.

В первую очередь изменение частоты отрицательно влияет на работу электрических двигателей, которые представляют собой основную нагрузку энергосистемы. Снижение частоты ведет к уменьшению эффективности работы оборудования собственных нужд электростанции, уменьшению генерации активной мощности и, как следствие, к еще большему снижению частоты вплоть до полного отключения генераторов.

Рост частоты также увеличивает токи намагничивания, а следовательно, и нагрев сталесодержащих элементов двигателей и трансформаторов. Это в свою очередь приводит к преждевременному старению указанных устройств.

1.2. Отклонение напряжения

Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения текущего значения напряжения С/ от номинального значения С/ном:

Причина: Отклонения напряжения от номинальных значений происходят из-за суточных, сезонных и технологических изменений электрической нагрузки потребителей; изменения мощности компенсирующих устройств; регулирования напряжения генераторами электростанций и на подстанциях энергосистем; изменения схемы и параметров электрических сетей. Отклонение напряжения нормируется на выводах приемников электрической энергии:

Влияние: При отклонении напряжения от номинального значения потребители электроэнергии и электрические сети работают в худших условиях по сравнению с режимом номинальных напряжений.

При повышении напряжения:

- возникает опасность перегрева статоров асинхронных двигателей;

- уменьшается срок службы ламп накаливания (в 5 раз при увеличении

напряжения на 10 %);

- увеличивается ток холостого хода трансформаторов, что приводит к перегреву сердечников трансформаторов;

- увеличивается потребление реактивной мощности вентильными преобразователями (на 1…1,5 % при повышении напряжения на 1 %).

При снижении напряжения:

- уменьшаются вращающие моменты асинхронных двигателей (на 19 %

при снижении напряжения на 10 %);

- возможен перегрев роторов асинхронных двигателей, уменьшение их

пусковых и опрокидывающих моментов, что может повлечь за собой нарушение технологического процесса электроприемников;

- уменьшается световой поток ламп накаливания (на 30 % при снижении

напряжения на 10 %);

- возникает перерасход электроэнергии и ухудшается технологический

процесс электропечей (в 1,5 раза при снижении напряжения на 7 %).

Обеспечить эти требования можно двумя способами: снижением потерь напряжения и регулированием напряжения.

Снижение потерь напряжения (ΔU) достигается:

· Выбором сечения проводников линий электропередач по условиям потерь напряжения.

· Применением продольной емкостной компенсации реактивного сопротивления линии (X).

· Компенсацией реактивной мощности (Q) для снижения ее передачи по электросетям, с помощью конденсаторных установок и синхронных электродвигателей, работающих в режиме перевозбуждения.

Кроме снижения потерь напряжения, компенсация реактивной мощности является эффективным мероприятием энергосбережения, обеспечивающим снижение потерь электроэнергии в электрических сетях.

Регулирование напряжения U:

· В центре питания регулирование напряжения осуществляется с помощью трансформаторов, оснащённых устройством автоматического регулирования коэффициента трансформации в зависимости от величины нагрузки — регулирование под нагрузкой (РПН). Такими устройствами оснащены ~ 10 % трансформаторов. Диапазон регулирования ± 16 % с дискретностью 1,78 %.

· Напряжение может регулироваться на промежуточных трансформаторных подстанциях (UТП) с помощью трансформаторов, оснащённых устройством переключения отпаек на обмотках с различными коэффициентами трансформации — переключение без возбуждения (ПБВ), т.е. с отключением от сети. Диапазон регулирования ± 5 % с дискретностью 2,5 %.

1.3. Колебания напряжения

Колебания напряжения характеризуются размахом изменения напряжения δU1, , дозой фликера Рt.

Колебания напряжения — быстро изменяющиеся отклонения напряжения длительностью от полупериода до нескольких секунд. Колебания напряжения происходят под воздействием быстро изменяющейся нагрузки сети.

Источниками колебаний напряжения являются мощные электроприёмники с импульсным, резкопеременным характером потребления активной и реактивной мощности: дуговые и индукционные печи; электросварочные машины; электродвигатели при пуске.

Размах изменения напряжения - разность между следующими друг за другом действующих значений напряжения любой формы, т. е. между следующими друг за другом максимальным и минимальным значениями огибающей действующих значений напряжения.

Влияние колебаний напряжения на работу электрооборудования:

Отклонения напряжения ещё более снижают эффективность работы и срок службы оборудования. Вызывают брак продукции. Способствуют отключению автоматических систем управления и повреждению оборудования. Так, например, колебания амплитуды и фазы напряжения вызывают вибрации электродвигателя, приводимых механизмов и систем. В частности, это ведёт к снижению усталостной прочности трубопроводов и снижению срока их службы. А при размахах колебаний более 15 % могут отключаться магнитные пускатели и реле.

Не менее опасна, вызываемая колебаниями напряжения, пульсация светового потока ламп освещения. Её восприятие человеком — фликер — утомляет, снижает производительность труда и, в конечном счёте, влияет на здоровье людей. Мера восприятия человеком пульсаций светового потока — доза фликера. Наиболее раздражающее действие фликера проявляется при частоте колебаний 8,8 Гц и размахах изменения напряжения δUt = 29 %. Причём, при одинаковых колебаниях напряжения отрицательное влияние ламп накаливания проявляется в значительно большей мере, чем газоразрядных ламп.

В качестве вероятного виновника колебаний напряжения ГОСТ 13109-97 указывает потребителя с переменной нагрузкой.

Мероприятия по снижению колебаний напряжения:

· Применение оборудования с улучшенными характеристиками.

Применение электродвигателей со сниженным пусковым током и улучшенным cos φ при пуске. Применение частотного регулирования электроприводов, или устройств плавного пуска-останова двигателя.

· Подключение к мощной системе электроснабжения

Распространение колебаний напряжения в сторону системы электроснабжения происходит с затуханием колебаний по амплитуде. Причём, коэффициент затухания тем больше, чем мощнее система электроснабжения.

· Разнесение питания спокойной и резкопеременной нагрузок на разные трансформаторы или секции сборных шин.

Размах изменения напряжения на шинах спокойной нагрузки снижается на 50. 60 %.

„Минусы“ — возрастают потери при неполной загрузке трансформаторов.

· Снижение сопротивления питающего участка сети.

„Минусы“ — увеличиваются капитальные затраты, а применение продольной компенсации опасно повышением токов короткого замыкания.

1.4. Несинусоидальность напряжения

Несинусоидальность напряжения — искажение синусоидальной формы кривой напряжения.

Электроприёмники с нелинейной вольтамперной характеристикой потребляют ток, форма кривой которого отличается от синусоидальной. А протекание такого тока по элементам электрической сети создаёт на них падение напряжения, отличное от синусоидального, это и является причиной искажения синусоидальной формы кривой напряжения.

Например, полупроводниковые преобразователи потребляют ток трапециевидной формы, образно говоря — выхватывают из синусоиды кусочки прямоугольной формы.

Источниками несинусоидальности напряжения являются: статические преобразователи, дуговые сталеплавильные и индукционные печи, трансформаторы, синхронные двигатели, сварочные установки, газоразрядные осветительные приборы, офисная и бытовая техника и так далее.

Строго говоря, все потребители имеют нелинейную вольтамперную характеристику, кроме ламп накаливания, да и те запрещены.

Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:

коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения;
коэффициентом n-и гармонической составляющей напряжения.
Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения Кu,

Влияние несинусоидальности напряжения на работу электрооборудования:

· Фронты несинусоидального напряжения воздействуют на изоляцию кабельных линий электропередач, — учащаются однофазные короткие замыкания на землю. Аналогично кабелю, пробиваются конденсаторы.

· В электрических машинах, включая трансформаторы, возрастают суммарные потери.

Так, при коэффициенте искажения синусоидальной формы кривой напряжения KU = 10 % суммарные потери в сетях предприятий, крупных промышленных центров, сетях электрифицированного железнодорожного транспорта могут достигать 10. 15 %.

· Возрастает недоучёт электроэнергии, вследствие тормозящего воздействия на индукционные счётчики гармоник обратной последовательности.

· Неправильно срабатывают устройства управления и защиты.

· Выходят из строя компьютеры.

Мероприятия по снижению несинусоидальности напряжения:

· Аналогично мероприятиям по снижению колебаний напряжения:

· Подключение к мощной системе электроснабжения.

· Питание нелинейной нагрузки от отдельных трансформаторов или секций шин.

· Снижение сопротивления питающего участка сети.

· Применение фильтрокомпенсирующих устройств.

L-С цепочка, включенная в сеть, образует колебательный контур, реактивное сопротивление которого для токов определённой частоты равно нулю. Подбором величин L и С фильтр настраивается на частоту гармоники тока и замыкает её не пропуская в сеть. Набор таких контуров, специально настроенных на генерируемые данной нелинейной нагрузкой высшие гармоники тока, и образует фильтрокомпенсирующее устройство (ФКУ), которое не пропускает в сеть гармоники тока и компенсирует протекание реактивной мощности

Содержание работы

Введение
1 Основные задачи и виды контроля качества электроэнергии
2 Требования стандарта к контролю качества электроэнергии
3 Оценка качества электроэнергии с помощью цифровых средств измерений
3.1 Основные требования к цифровым средствам измерений
3.2 Технические и конструктивные требования к регистраторам
ПКЭ
Заключение
Список литературы
Приложение

Файлы: 1 файл

384514_FAB8F_kontrol_kachestva_elektroenergii.docx

Контроль качества электроэнергии

1 Основные задачи и виды контроля качества электроэнергии

2 Требования стандарта к контролю качества электроэнергии

3 Оценка качества электроэнергии с помощью цифровых средств измерений

3.1 Основные требования к цифровым средствам измерений

3.2 Технические и конструктивные требования к регистраторам

Определение показателей качества электрической энергии задача нетривиальная. Это оттого, что большинство процессов, протекающих в электрических сетях — быстротекущие, все нормируемые показатели качества электрической энергии не могут быть измерены напрямую — их необходимо рассчитывать, а окончательное заключение можно дать только по статистически обработанным результатам. Поэтому, для определения показателей качества электрической энергии, необходимо выполнить большой объём измерений с высокой скоростью и одновременной математической и статистической обработкой измеренных значений.

Наибольший поток измерений необходим для определения несинусоидальности напряжения. Для определения всех гармоник до 40-й включительно и в пределах допустимых погрешностей, требуется выполнять измерения мгновенных значений трёх междуфазных напряжений 256 раз за период. А для определения виновной стороны, одновременно измеряются мгновенные значения фазных токов и фазовый сдвиг между напряжением и током, только в этом случае возможно определить с какой стороны и какой величины внесена та или иная помеха.

Первичная обработка измеренных напряжений и токов состоит из определения их гармонического состава, — по всем измеренным значениям выполняется быстрое преобразование Фурье. Далее производится усреднение полученных значений на установленных интервалах времени. ГОСТ 13109-97 потребовал вычислять среднеквадратичные значения, что привело к необходимости использования двухпроцессорных схем при построении приборов.

Наиболее сложная математика задействуется при оценке колебаний напряжения. ГОСТ 13109-97 нормирует эти явления для огибающей меандровой (прямоугольной) формы, а в сети колебания напряжения имеют случайный характер. Поэтому, приходится определять форму огибающей, по указанным в ГОСТе коэффициентам приведения пересчитывать кривую и только после этого определять показатели. При этом размах изменения напряжения и доза фликера считаются по-разному, в большинстве случаев требуется отдельный, специальный прибор — фликерметр.

Контролировать качество электрической энергии следует с применением сертифицированных приборов, обеспечивающих измерение и расчёт всех необходимых параметров, для определения и анализа качества электрической энергии.

Местом контроля качества электрической энергии являются точки общего присоединения потребителей к сетям общего назначения. В них выполняют измерения энергоснабжающие организации. Потребители проводят измерения в собственных сетях в местах ближайших к этим точкам.

ГОСТом установлена периодичность контроля качества электроэнергии — один раз в два года для всех ПКЭ, и два раза в год для отклонения напряжения.

Существуют задачи непрерывного мониторинга качества электроэнергии, требующие включения приборов качества в АСКУЭ. Между тем есть приборы, одновременно выполняющие функции счетчика электроэнергии, прибора контроля качества и биллинговой системы, рассчитывающей сумму, подлежащую к оплате с учётом скидок и надбавок за качество.

1 Основные задачи и виды контроля качества электроэнергии

Основными задачами контроля качества электроэнергии являются:

Проверка выполнения требований стандарта в части эксплуатационного контроля ПКЭ в электрических сетях общего назначения;
Проверка соответствия действительных значений ПКЭ на границе раздела сети по балансовой принадлежности значениям, зафиксированным в договоре энергоснабжения;
Разработка технических условий на присоединение потребителя в части качества электроэнергии;
Проверка выполнения договорных условий в части контроля электроэнергии с определением допустимого расчетного и фактического вкладов потребителя в ухудшение контроля электроэнергии;
Разработка технических и организационных мероприятий по обеспечению контроля электроэнергии;
Определение скидок (надбавок) к тарифам на электроэнергию за ее качество;
Сертификация электрической энергии;
Поиск “виновника” искажений ПКЭ.

В зависимости от целей, решаемых при контроле и анализе качества электроэнергии, измерения ПКЭ могут иметь четыре формы:

диагностический контроль;
инспекционный контроль;
оперативный контроль;
коммерческий учет.

Диагностический контроль качества электроэнергии. Основной целью диагностического контроля на границе раздела электрических сетей потребителя и энергоснабжающей организации является обнаружение “виновника” ухудшения качества электроэнергии, определение допустимого вклада в нарушение требований стандарта по каждому ПКЭ, включение их в договор энергоснабжения, нормализация качества электроэнергии.

Диагностический контроль должен осуществляться при выдаче и проверке выполнения технических условий на присоединение потребителя к электрической сети, при контроле договорных условий на электроснабжение, а также в тех случаях, когда необходимо определить долевой вклад в ухудшение качества электроэнергии группы потребителей, присоединенных к общему центру питания. Диагностический контроль должен быть периодическим и предусматривать кратковременные (не более одной недели) измерения ПКЭ. При диагностическом контроле измеряют как нормируемые, так и ненормируемые ПКЭ, а также токи и их гармонические и симметричные составляющие и соответствующие им потоки мощности.

Если результаты диагностического контроля качества электроэнергии подтверждают “виновность” потребителя в нарушении норм качества электроэнергии, то основной задачей энергоснабжающей организации совместно с потребителем является разработка и оценка возможностей и сроков выполнения мероприятий по нормализации качества электроэнергии. На период до реализации этих мероприятий на границе раздела электрических сетей потребителя и энергоснабжающей организации должны применяться оперативный контроль и коммерческий учет качества электроэнергии.

На следующих этапах диагностических измерений качества электроэнергии контрольными точками должны быть шины районных подстанций, к которым подключены кабельные линии потребителей. Эти точки представляют также интерес для контроля правильности работы устройств РПН трансформаторов, для сбора статистики и фиксации провалов напряжения и временных перенапряжений в электрической сети. Тем самым контролируется работа уже существующих средств обеспечения качества электроэнергии: синхронных компенсаторов, батарей статических конденсаторов и трансформаторов с устройствами РПН, обеспечивающих заданные диапазоны отклонений напряжения, а также работа средств защиты и автоматики в электрической сети.

Инспекционный контроль качества электроэнергии осуществляется органами сертификации для получения информации о состоянии сертифицированной электроэнергии в электрических сетях энергоснабжающей организации, о соблюдении условий и правил применения сертификата, с целью подтверждения того, что качества электроэнергии в течение времени действия сертификата продолжает соответствовать установленным требованиям.

Оперативный контроль качества электроэнергии - необходим в условиях эксплуатации в точках электрической сети, где имеются и в ближайшей перспективе не могут быть устранены искажения напряжения. Оперативный контроль необходим в точках присоединения тяговых подстанций железнодорожного и городского электрифицированного транспорта, подстанций предприятий имеющих ЭП с нелинейными характеристиками. Результаты оперативного контроля должны поступать по каналам связи на диспетчерские пункты электрической сети энергоснабжающей организации и системы электроснабжения промышленного предприятия.

Коммерческий учет ПКЭ – должен осуществляться на границе раздела электрических сетей потребителя и энергоснабжающей организации и по результатам его определяются скидки (надбавки) к тарифам на электроэнергию за ее качество.

Правовой и методической базой обеспечения коммерческого учета качества электроэнергии в электрических сетях являются Гражданский кодекс Российской Федерации (ГК РФ), ч.2, ГОСТ 13109 – 97, Инструкция о порядке расчетов за электрическую и тепловую энергию (№449 от 28 декабря 1993г. Минюста РФ) .

Коммерческий учет качества электроэнергии должен непрерывно осуществляться в точках учета потребляемой электроэнергии как средство экономического воздействия на виновника ухудшения качества электроэнергии. Для этих целей должны применяться приборы, совмещающие в себе функции учета электроэнергии и измерения ее качества. Наличие в одном приборе функций учета электроэнергии и контроля ПКЭ позволит совместить оперативный контроль и коммерческий учет качества электроэнергии, при этом могут применяться общие каналы связи и средства обработки, отображения и документирования информации АСКУЭ .

Приборы коммерческого учета качества электроэнергии должны регистрировать относительное время превышения нормально и предельно допустимых значений ПКЭ в точке контроля электроэнергии за расчетный период, которые определяют надбавки к тарифам для виновников ухудшения качества электроэнергии.

Электроэнергетический институт |
кафедра "Электроснабжение транспорта" |
|

ХАБАРОВСК
2011г.
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И ВИДЫКОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 5
2. ТЕРЕБОВАНИЯ СТАНДАРТА К КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА ЭЛЕТКРОЭЕНГРИИ 8
3. СКИДКИ И НАДБАВКИ К ТАРИФУ ЗА КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 11
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 13

Контроль качества электрической энергии подразумевает оценку соответствия показателей установленным нормам, а дальнейший анализ качества электроэнергии — определение стороны виновной в ухудшенииэтих показателей.
Определение показателей качества электрической энергии задача нетривиальная. Это оттого, что большинство процессов, протекающих в электрических сетях — быстротекущие, все нормируемые показатели качества электрической энергии не могут быть измерены напрямую — их необходимо рассчитывать, а окончательное заключение можно дать только по статистически обработанным результатам. Поэтому,для определения показателей качества электрической энергии, необходимо выполнить большой объём измерений с высокой скоростью и одновременной математической и статистической обработкой измеренных значений.
Наибольший поток измерений необходим для определения несинусоидальности напряжения. Для определения всех гармоник до 40-й включительно и в пределах допустимых погрешностей, требуется выполнятьизмерения мгновенных значений трёх междуфазных напряжений 256 раз за период. А для определения виновной стороны, одновременно измеряются мгновенные значения фазных токов и фазовый сдвиг между напряжением и током, только в этом случае возможно определить с какой стороны и какой величины внесена та или иная помеха.
Первичная обработка измеренных напряжений и токов состоит из определения их гармоническогосостава, — по всем измеренным значениям выполняется быстрое преобразование Фурье. Далее производится усреднение полученных значений на установленных интервалах времени. ГОСТ 13109-97 потребовал вычислять среднеквадратичные значения, что привело к необходимости использования двухпроцессорных схем при построении приборов.
Наиболее сложная математика задействуется при оценке колебаний напряжения.ГОСТ 13109-97 нормирует эти явления для огибающей меандровой (прямоугольной) формы, а в сети колебания напряжения имеют случайный характер. Поэтому, приходится определять форму огибающей, по указанным в ГОСТе коэффициентам приведения пересчитывать кривую и только после этого определять показатели. При этом размах изменения напряжения и доза фликера считаются по-разному, в большинстве случаевтребуется отдельный, специальный прибор — фликерметр.
Контролировать качество электрической энергии следует с применением сертифицированных приборов, обеспечивающих измерение и расчёт всех необходимых параметров, для определения и анализа качества электрической энергии.
Местом контроля качества электрической энергии являются точки общего присоединения потребителей к сетям общего назначения. В нихвыполняют измерения энергоснабжающие организации. Потребители проводят измерения в собственных сетях в местах ближайших к этим точкам.
ГОСТом установлена периодичность контроля качества электроэнергии — один раз в два года для всех ПКЭ, и два раза в год для отклонения напряжения.
Существуют задачи непрерывного мониторинга качества электроэнергии, требующие включения.

Зарубежные средства контроля качества электроэнергии
Выполнил:

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Основные задачи и виды контроля качества электроэнергии

Инспекционный контроль КЭ — осуществляется органами сертификации для получения информации о состоянии сертифицированной электроэнергии в электрических сетях энергоснабжающей организации, о соблюдении условий и правил применения сертификата, с целью подтверждения того, что КЭ в течение времени действия сертификата продолжает соответствовать установленным требованиям.

Оперативный контроль КЭ — необходим в условиях эксплуатации в точках электрической сети, где имеются и в ближайшей перспективе не могут быть устранены искажения напряжения. Оперативный контроль необходим в точках присоединения тяговых подстанций железнодорожного и городского электрифицированного транспорта, подстанций предприятий имеющих ЭП с нелинейными характеристиками. Результаты оперативного контроля должны поступать по каналам связи на диспетчерские пункты электрической сети энергоснабжающей организации и системы электроснабжения промышленного предприятия .

Коммерческий учет ПКЭ — должен осуществляться на границе раздела электрических сетей потребителя и энергоснабжающей организации и по результатам его определяются скидки (надбавки) к тарифам на электроэнергию за ее качество.

Требования стандарта к контролю качества электроэнергии

установившееся отклонение напряжения от нормального значения – т.е. отклонение от нормы усредненного за одну минуту действующего значения напряжения;
размах изменения напряжения – амплитуда колебаний действующего значения напряжения с периодом менее минуты;
доза фликера. Фликер – это мерцание света, воздействующее на психику человека, а доза фликера – мера этого воздействия. Поскольку реакция нервной системы на мерцание света зависит не только от амплитуды, но и от частоты мерцаний, доза фликера определяется по двум этим параметрам в соответствии с эмпирическими данными, полученными при клинических исследованиях;
коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения – общая мера искажения синусоидальности, определяемая наличием гармоник напряжения до сорокового порядка;
коэффициентn-ой гармонической составляющей напряжения – отношение действующего значения напряжения гормоники порядка n к действующему значению основной гармоники (т.е. порядка 1);
коэффициенты несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательностям (только для трехфазных сетей) – определяют различия действующих напряжений между различными комбинациями фаз или между различными фазами и нулевым проводом а также отличие фазового угла между последовательными фазами от 120 градусов;
отклонение частоты от нормального значения – т.е., для Российской Федерации, от 50 Гц;
длительность провала напряжения – длительность интервала времени, в течение которого напряжение опускалось ниже установленного минимально допустимого значения. Применяется к изменениям напряжения длительностью от десяти миллисекунд до нескольких десятков секунд;
импульсное напряжение – параметры кратковременных импульсов, возникающих в следствие воздействия грозы или переключений в электрических сетях;
коэффициент временного перенапряжения – рассчитывается по приведенной в стандарте таблице на основании измеренных значений максимального напряжения и длительности превышения установленного предельного значения напряжения.

Зарубежные средства контроля качества электроэнергии.

Из зарубежных средств измерении качества ЭЭ интерес представляют анализаторы электропотребления и качества энергии AR.5 (фирмы Circutor, Испания). Эти приборы предназначены для регистрации параметров сетей 220/380 В, а также высоковольтных сетей при наличии штатных измерительных трансформаторов. Одновременно записываются следующие параметры с периодичностью от 1 секунды до десятки часов: линейные и фазные напряжения, токи, cos? – по фазам и средние значения; активная, индуктивная и емкостная мощность – по всем фазам и суммарная; потребленная / выданная ЭЭ активная, индуктивная и емкостная; частота сети.

Это количество параметров можно значительно увеличить, если регистрировать параметры по выбору. Данные обрабатываются на персональном компьютере с помощью специального программного обеспечения. Класс точности: по напряжению – 0,5; по мощности и энергии – 1,0.

Программатор ARI превращает прибор в анализатор гармонических искажений, вычисляющий спектр гармоник тока и напряжений по всем фазам до 49-го порядка.

Программатор CL превращает прибор в анализатор кратковременных возмущений: провалов, импульсов, шумов и т.д.

Программатор FL превращает прибор а анализатор фликера и.д.

В качестве примера привел анализатор КЭЭ Elspec G4400.

Системы анализа качества электроэнергии ELSPEC G4400

В дополнение к измерениям в режиме реального времени, с помощью запатентованного алгоритма сжатия данных PQZIP прибор сохраняет все формы волны каждого периода сети в течение года с разрешающей способностью 1 024 точки выборки в период.

Отсутствует необходимость установки пороговых величин, максимальных и минимальных точек начала регистрации. Прибор вычисляет среднеквадратичные значения, гармоники, и плохие значения в дальнейшей обработке. Общее количество регистрируемых параметров неограниченно.

Приборы для измерения электроэнергетических величин и показателей качества электрической энергии, регистрации и контроля нормальных и аварийных режимов энергосети G4000 предназначены для:

• измерения и регистрации показателей качества электрической энергии (далее - ПКЭ), регламентированных ГОСТ 13109-97, а также международными стандартам EN 50160, IEC 61000-4-15, IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-30;

• измерения и регистрации основных показателей энергопотребления в однофазных и трехфазных сетях: мгновенных, действующих значений напряжений и токов при синусоидальной и искаженной формах кривых; активной, реактивной и полной электрической мощности и энергии.
Область применения анализаторов G4400:

• энергетическое обследование предприятий производителей и потребителей электрической энергии (энергоаудит);

• проведение сертификации электрической энергии;

• технологический контроль и анализ (мониторинг) работоспособности схем релейной защиты, устройств управления и регулирования;

• технологический контроль и анализ (мониторинг) качества электрической энергии;

• комплектация метрологических лабораторий (в том числе передвижных); использование в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) и передачи измеренных или вычисленных параметров на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электрической энергии, а также в системах управления нагрузкой энергетических сетей.

Анализаторы G4400 состоят из входных первичных преобразователей тока и напряжения, аналого-цифровых преобразователей, микропроцессора, электрически программируемых ЗУ. Сохранение данных и программ обеспечивается энергонезависимой памятью. Связь с ЭВМ осуществляется с помощью цифровых интерфейсов. Питание анализатора G4400 обеспечивается от входных сигналов напряжения или от внешнего источника питания.

Анализаторы G4400 выпускаются в 3 основных модификациях G4410, G4420, G4430, отличающихся глубиной регистрации измеряемых параметров электрической сети и основных ПКЭ, обеспечивающих как возможность формирования новых АСКУЭ, так и использование в существующих системах. Анализаторы G4400 допускают непосредственное подключение к сетям с номинальным напряжением до 800 В/

Анализаторы G4400 позволяют измерять амплитудные и угловые погрешности измерительных трансформаторов тока и напряжения.

Анализаторы G4400 обеспечивает осцилографирование, регистрацию, хранение данных, поступающих непосредственно с АЦП с последующей передачей на персональный компьютер (ПК):

Анализаторы G4400 обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к информации и управлению. В анализаторе G4400 предусмотрена многоуровневая система паролей, определяющая доступ к соответствующим режимам работы.

Читайте также: