Вимірювання якості електроенергії, параметри якості, вплив, норми

Електрична енергія є таким же товаром, як і продукти в магазині. А тому вимагає оцінки власного якості.

До чого може привести споживання неякісної електроенергії? Електроприлади можуть передчасно вийти з ладу, якщо для їх живлення використовується напруга підвищеної або зниженої величини. А мерехтіння освітлювальних приладів в результаті позначиться на вашому зорі.

Нормативна документація

Всі види продукції випускаються відповідно до державних стандартів. Електрична енергія не є винятком, для неї існує ГОСТ 32144-2013 під назвою «Норми якості електричної енергії в системах електропостачання загального призначення».

Стандарт цей дає поняття про те, які процеси і події потрібно аналізувати, щоб дати якості кількісну оцінку.

Такий величиною, вимірюваної і аналізованої, є напруга. Точніше – його величина, частота і форма кривої, яка, як відомо, в мережах змінного струму являє собою синусоїду.

відхилення частоти

Тут відразу слід зазначити, що в єдиній системі енергопостачання будь-які серйозні відхилення частоти від 50 Гц можливі тільки в результаті масштабних аварій. Але, тим не менше, ГОСТом передбачено критерій: протягом тижня 95% часу відхилення не повинно бути більше ± 0,2 Гц, а за весь цей інтервал – ± 0,4 Гц.

Але при харчуванні споживача від автономних генераторів, які не мають коштів для настільки точної підтримки частоти в мережі, вимоги пом’якшуються: ± 1 Гц і ± 5 Гц відповідно.

Повільні зміни напруги

Повільними називають зміни, тривалість яких відбуваються на час, більше 1 хвилини. Це як раз вписується в концепцію включеного чайника. Закипів, відключився – обурення припинилося, світло знову горить яскраво. Знайома картина?

При вимірах визначається кількість часу, в яке напруга була вище або нижче 10% від стандартного номінального. Для побутових мереж це 220 або 380 В. Дані усереднюються з дискретністю в 10 хвилин, а вимірювання проводять протягом тижня.

коливання напруги

Цей параметр теж характеризує зміни величини напруги, але тільки ті, які відбуваються за інтервал менше 1 хвилини.

Для оцінки якості напруги за цим параметром використовують поняття флікера. Фізичний сенс в його в тому, що він характеризує зорові відчуття людини від сприйняття мерехтіння джерела світла.

Розрізняють короткочасну (виміряну в інтервалі часу 10 хвилин) і тривалу (в інтервалі 2 годин) дозу флікера. Їх величини, що спостерігаються в інтервалі в 1 тиждень, не повинні бути відповідно більше 1,38 і 1,0. Розрахунок ведеться по досить складних формул.

Поодинокі швидкі зміни напруги

Якщо коливання, характеризуються поняттям флікера, носять періодичний характер, то поодинокі коливання – випадковий. Пов’язані ці зміни з перемиканнями в електроустановках або з якимись несправностями, наприклад, далекими короткими замиканнями в системі енергопостачання.

Відносять їх до провалів напруги або перенапряжениям.

Несинусоїдальність

Ми все більше обростає електронікою. Ось і джерела світла стали світлодіодними. Але напівпровідникові прилади споживають синусоїдальний, а імпульсний струм. Що не може не позначитися на формі кривої напруги у всій мережі.

В результаті в ній з’являються гармоніки – загальна форма кривої напруги розкладається на основну з частотою 50 Гц, і додаткові – з частотами, великими 50 в 1, 2, 3 і більше разів.

Робота електрообладнання не розрахована на наявність гармонік. При перевищенні їх рівня ті ж самі напівпровідникові електроприлади, через які з’являються гармоніки, від них же і страждають.

несиметрія напруг

Наші побутові прилади споживають, в основному, напруга 220 В, тобто – є однофазними споживачами. Але мережі постачання все трифазні. І якщо навантаження по фазах розподілена нерівномірно, то напруги в цих фазах виявляється різний.

А ось для трифазних споживачів такі перекоси не припустимі. Тому значення такого параметра, як коефіцієнт несиметрії, регламентований ГОСТом і оцінюється при вимірюванні параметрів якості.

випадкові події

Всі описані вище характеристики відбуваються систематично. Але є ряд процесів, які трапляються рідко. До них відносяться:

-Переривання напруги. Напруга може зникнути через аварії або бути відключено під час проведення планових ремонтних робіт.

– Провали напруги. Пов’язані з короткими замиканнями, підключеннями потужних навантажень.

– Перенапруги. Причи
на – перемикання, різкі відключення навантаження, замикання на землю, обриви нейтральних провідників.

– Імпульсні перенапруги. В основному – вплив блискавок.

Вимірювання якості електроенергії

Вимірювання проводяться на протязі інтервалу не менше тижня. При цьому накопичується інформація зберігається, а потім – аналізується фахівцями. Прилади для реалізації цього завдання називаються аналізаторами якості і коштують непоганих грошей.

Ссылка на основную публикацию