Качество электроэнергии влияет на работоспособность и эффективность функционирования питаемого электрооборудования.
Качество электроэнергии (качество напряжения) нормируется в ГОСТе 13109- 97 «Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения». В стандарте определяются показатели и нормы качества электроэнергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках присоединения электрических сетей, находящихся в собственности различных потребителей электроэнергии.
Показатели качества электроэнергии в электрических сетях, находящихся в собственности потребителей, регламентируются отраслевыми стандартами и иными нормативными документами, но они не должны быть ниже норм ГОСТа для точек общего присоединения.
Право потребителя на качественную электроэнергию закреплено ст.ст. 542- 543 гражданского Кодекса Российской федерации.
Установлены два вида норм Качества Электроэнергии: нормально допустимые и предельно допустимые. Согласно ГОСТ 13109-97 показателями качества электроэнергии являются:
- Отклонение напряжения
- Колебания напряжения
- Провалы напряжения
- Временное перенапряжение
- Несимметрия напряжения в трехфазной системе
- Несинусоидалность формы кривой напряжения
- Отклонение частоты
- Импульсное напряжение
Отклонение напряжения
Отклонение напряжения – отличие фактического напряжения в установившемся режиме работы системы электроснабжения от его номинального значения.
ГОСТ 13109-97 устанавливает нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения dUу на выводах приемников электрической энергии равны соответственно ± 5% и ± 10 % от номинального напряжения электрической сети.
Колебания напряжения
Колебания напряжения - быстро изменяющиеся отклонения напряжения длительностью от полупериода до нескольких секунд.
Источниками колебаний напряжения являются мощные электроприѐмники с импульсным, резкопеременным характером потребления активной и реактивной мощности: дуговые и индукционные печи; электросварочные машины; электродвигатели при пуске.
Провалы напряжения
Внезапное и значительное снижение напряжения (менее 90% Uном) длительностью от нескольких периодов до нескольких десятков секунд с последующим восстановлением напряжения.
Причинами провалов напряжения является срабатывание средств защиты и автоматики при отключении грозовых перенапряжений, токов короткого замыкания (КЗ), а так же при ложных срабатываниях защит или в результате ошибочных действий оперативного персонала. ГОСТ 13109-97 не нормирует провал напряжения, он ограничивает его продолжительностью 30-ю секундами. Правда, эти явления, длительностью больше 30 секунд, практически не случаются – напряжение уже не восстанавливается.
Временное перенапряжение
Внезапное и значительное повышение напряжения (более 110% Uном) длительностью более 10 миллисекунд. Временные перенапряжения возникают при коммутациях оборудования (коммутационные, кратковременные) и при коротких замыканиях на землю. Длительные перенапряжения возникают в сетях с компенсированной нейтралью и четырехпроводных сетях при обрыве нейтрального провода (обрыв «0»), и в сетях с изолированной нейтралью при однофазном КЗ на землю.
Несимметрия напряжений
Несимметрия напряжения происходит только в трехфазной сети под воздействием неравномерного распределения нагрузок по ее фазам.
Источниками несимметрии напряжений являются: дуговые сталеплавильные печи, тяговые подстанции переменного тока, электросварочные машины, однофазные электротермические установки и другие одно-фазные, двухфазные и несимметричные трѐхфазные потребители электроэнергии, в том числе бытовые.
Однофазные, двухфазные потребители и разные фазы трѐхфазных потребителей электроэнергии работают на различных не номинальных напряжениях, что вызывает те же последствия, как и при отклонении напряжения.
Нормально допустимое и предельно допустимое значение коэффициента несимметрии напряжений по нулевой оследовательности в точках общего присоединения к четырехпроводным электрическим сетям с номинальным напряжением 0,38 кВ равны 2,0% и 4,0% соответственно.
Несинусоидальность напряжения
Несинусоидальность напряжения – искажение синусоидальной формы кривой напряжения. Источниками несинусоидальности напряжения являются: статические преобразователи, дуговые сталеплавильные и индукционные печи, трансформаторы, синхронные двигатели, сварочные установки, газоразрядные осветительные и бытовые приборы и т.д. Строго говоря, все потребители, кроме ламп накаливания имеют нелинейную вольтамперную характеристику.
Несинусоидальность напряжения характеризуется : - Коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения; - Коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения.
Влияние несинусоидальности напряжения на работу электрооборудования: выходят из строя компьютеры, пробиваются конденсаторы, неправильно срабатывают устройства управления и защиты.
Отклонение частоты
Отклонение фактической частоты переменного напряжения от номинального значения в установившемся режиме работы системы электроснабжения.
Нормы допустимого и предельно допустимого значение отклонения частоты равны ±0,2 и ±0,4 Гц соответственно. Снижение частоты происходит при дефиците мощности работающих в системе электростанций.
Повышение частоты происходит при резком сбросе нагрузки в системе электроснабжения.
Импульсное перенапряжение
Импульсные перенапряжения возникают при грозовых явлениях и при коммутациях оборудования (трансформаторы, двигатели, конденсаторы, кабели). Величина импульсного перенапряженния зависит от многих условий, , но всегда значительна и может достигать многих сотен тысяч вольт. |