Показатели качества электрической энергии

Стандартом устанавливаются следующие показатели ка­чества электроэнергии (ПКЭ):

— установившееся отклонение напряжения δU_y;

— размах изменения напряжения δU_t;

— доза фликера P_t,

— коэффициент искажения синусоидальности кривой на­пряжения К_и;

— коэффициент n-ой гармонической составляющей напря­жения К_и(n);

— коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности К_2и,

— коэффициент несимметрии напряжений по нулевой пос­ледовательности К_ои,

— отклонение частоты Δf;

— длительность провала напряжения Δt_П;

— импульсное напряжение U_ИМП;

— коэффициент временного перенапряжения К_перU.

При определении значений некоторых ПКЭ стандартом вводятся следующие вспомогательные параметры электри­ческой энергии:

— частота повторений изменений напряжения F_δUt;

— интервал между изменениями напряжения Δt_i`i+1;

— глубина провала напряжения δU_П;

— частость появления провалов напряжения F_П;

— длительность импульса по уровню 0,5 его амплитуды Δt_ИМП0,5;

— длительность временного перенапряжения Δt_ПЕРU.

Часть ПКЭ характеризует установившиеся режимы рабо­ты электрооборудования энергоснабжающей организации и потребителей электрической энергии (ЭЭ) и дает количе­ственную оценку по КЭ особенностям технологического про­цесса производства, передачи, распределения и потребле­ния ЭЭ. К этим ПКЭ относятся: установившееся отклонение напряжения, 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, размах изменения напряжения.

Оценка всех ПКЭ, относящихся к напряжению, произво­дится по действующим его значениям.

Для характеристики вышеперечисленных показателей стандартом установлены численные нормально и предель­но допустимые значения ПКЭ или нормы.

Другая часть ПКЭ характеризует кратковременные поме­хи, возникающие в электрической сети в результате комму­тационных процессов, грозовых атмосферных явлений, ра­боты средств защиты и автоматики и в послеаварийных ре­жимах. К ним относятся провалы и импульсы напряжения, кратковременные перенапряжения. Для этих ПКЭ стандарт не устанавливает допустимых численных значений. Для ко­личественной оценки этих ПКЭ должны измеряться ампли­туда, длительность, частота их появления и другие характе­ристики, установленные, но не нормируемые стандартом. Статистическая обработка этих данных позволяет рассчи­тать обобщенные показатели, характеризующие конкретную электрическую сеть с точки зрения вероятности появления кратковременных помех.

Для оценки соответствия ПКЭ указанным нормам (за ис­ключением длительности провала напряжения, импульсного напряжения и коэффициента временного перенапряжения) стандартом устанавливается минимальный расчетный пе­риод, равный 24 ч.

В связи со случайным характером изменения электричес­ких нагрузок требование соблюдения норм КЭ в течение всего этого времени практически нереально, поэтому в стандарте устанавливается вероятность превышения норм КЭ. Изме­ренные ПКЭ не должны выходить за нормально допустимые значения с вероятностью 0,95 за установленый стандартом расчетный период времени (это означает, что можно не счи­таться с отдельными превышениями нормируемых значений, если ожидаемая общая их продолжительность составит ме­нее 5% за установленный период времени).

Другими словами, КЭ по измеренному показателю соот­ветствует требованиям стандарта, если суммарная продол­жительность времени выхода за нормально допустимые зна­чения составляет не более 5% от установленного периода времени, т.е. 1 ч 12 мин, а за предельно допустимые значе­ния — 0 % от этого периода времени.

Рекомендуемая общая продолжительность измерений ПКЭ должна выбираться с учетом обязательного включения рабочих и выходных дней и составляет 7 суток.

В стандарте указаны вероятные виновники ухудшения КЭ. Отклонение частоты регулируется питающей энергосистемой и зависит только от нее. Отдельные ЭП на промышленных предприятиях (а тем более в быту) не могут оказать влияния на этот показатель, так как мощность их несоизмеримо мала по сравнению с суммарной мощностью генераторов элект­ростанций энергосистемы. Колебания напряжения, несимметрия и несинусоидальность напряжения вызываются, в основном, работой отдельных мощных ЭП на промышлен­ных предприятиях, и только величина этих ПКЭ зависит от мощности питающей энергосистемы в рассматриваемой точ­ке подключения потребителя. Отклонения напряжения зави­сят как от уровня напряжения, которое подается энергосис­темой на промышленные предприятия, так и от работы от­дельных промышленных ЭП, особенно с большим потребле­нием реактивной мощности. Поэтому вопросы КЭ следует рассматривать в непосредственной связи с вопросами ком­пенсации реактивной мощности. Длительность провала на­пряжения, импульсное напряжение, коэффициент временно­го перенапряжения, как уже отмечалось, обуславливаются режимами работы энергосистемы.

В таблице 1. приведены свойства электрической энер­гии, показатели их характеризующие и наиболее вероятные виновники ухудшения КЭ.

Таблица 1.