Исследования качества ЭЭ в сети

Анонс: Значение качества электроэнергии в сети для деятельности предприятия. Особенности мониторинга, регистрации, анализа параметров качества электроэнергии в сети. Минимальный (стандартный) и используемый компанией «МИРКОН» пакеты параметров качества электроэнергии в сети.

Качество электроэнергии в сети объекта в целом определяет:

• эффективность, а часто саму возможность (и совместимость) работы электрооборудования и проведения производственно-технологического процесса;
• получение на выходе продукта или услуги требуемого пакета свойств и качества; риски отказов, долговечность электрооборудования и систем в целом;
• энергосбережение, энергоэффективность предприятия, уровень затрат и, соответственно, конкурентоспособность бизнеса;
• отношения между владельцем объекта и поставщиком электроэнергии, а особенно после изменений пункта «е» п.14 раздела II в «Правилах недискриминационного доступа...» Постановлением Правительства РФ N 937 от 13.08.2018 (см. более детально в этом материале).

Наряду с этим, современные силовые сети становятся все более сложными по топологии, энергоемкости, режиму работы, характеру нагрузок и удержание показателей качества электроэнергии в границах пороговых значений, установленных стандартами, стало актуальной, а для ряда крупных объектов уже критической проблемой.

Справка: По сути, установки компенсации реактивной мощности релейные УКРМ, тиристорные УКРМТ, фильтровые УКРМФ, пассивные и активные фильтры гармоник, а также организационные и технические мероприятия по оптимизации фазной нагрузки, КПД трансформаторов, двигателей, исключению и/или локализации источников гармонических (и/или интергармонических) возмущений и т.д. направлены на повышение качества электроэнергии в сети и снижение энергопотребления. Однако для проектирования и реализации действительно эффективного решения необходимы максимально возможно достоверные и полные данные о состоянии сети, получаемые при мониторинге и анализе параметров качества электроэнергии.

Особенности мониторинга, регистрации, анализа параметров при исследовании качества электроэнергии в сети.

Главными проблемами исследований качества электроэнергии в сети были и пока остаются:

• апостериорный характер регистрации, расчетов, анализа, позволяющий судить только о процессах в сети во время исследований и давать прогноз с определенной степенью вероятности post factum;
• быстротечность большинства процессов в электрической сети при их значительном, часто критическом влиянии друг на друга;
• локализация полученных данных, т.е. полученная информация с определенной степенью вероятности достоверна для статичной (не изменяемой по топологии, нагрузке, режиму эксплуатации) сети, а часто ее сегмента;
• долговременность и высокая цена полноценного масштабного (в целом и по всем сегментам) исследования, что определяет необходимость выбора локальных точек регистрации в наиболее проблемных участках сети.

На практике при исследовании параметров качества электроэнергии в сети объекта возникает дилемма цены работ и достоверности результатов, которая в достаточно эффективно может быть решена проведением мониторинга в сравнительно сжатый срок, но по большому числу параметров (регистрируемых и расчетных) с помощью анализаторов класса точности класса «А» и в технически обоснованных местах подключения.

Минимальный (стандартный) и используемый компанией «МИРКОН» пакеты параметров качества электроэнергии в сети.

Все параметры качества электроэнергии в сети условно делят на:

• обязательные (или минимальные), формализованные в действующих национальных стандартах ГОСТ 33073-2014, ГОСТ 32144-2013, ГОСТ 30804.4.30-2013;
• перспективные (для РФ), определенные международными стандартами EN 50160, IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15 и пока не регламентированные российскими ГОСТ или стандартами перечня регламента Таможенного Союза «О безопасности низковольтного оборудования»;
• дополнительные, позволяющие в совокупности с обязательными и перспективными параметрами получить максимально возможно полную и достоверную картину качества электроэнергии в сети объекта.

Компания «МИРКОН» осуществляет мониторинг, регистрацию и анализ только максимально полного пакета параметров с использованием современных анализаторов класса точности класса «А», что позволяет с большой достоверностью оценить состояние сети в долгосрочном периоде, найти «узкие» места и разработать мероприятия по устранению проблем.

Пакет параметров - регистрируемых и расчетных – при мониторинге сети специалистами компании «МИРКОН» для получения полной информации о качестве электроэнергии в сети.

Перечень параметров

Напряжение:

Для продолжительных изменений

• Положительное отклонение
• Отрицательное отклонение
• Установившееся отклонение
• Отклонение частоты
• Коэффициент несимметрии по обратной и нулевой последовательности
• Коэффициент искажения синусоидальности
• Коэффициент n-ой гармонической составляющей (n от 2 до 50)
• Коэффициент h-ой интергармонической составляющей напряжения (h от 1 до 49)
• Напряжение информационных сигналов

Для случайных событий

• Длительность провала напряжения
• Длительность прерывания напряжения
• Длительность временного перенапряжения
• Глубина провала напряжения
• Коэффициент временного перенапряжения
• Длительность импульса напряжения
• Амплитуда импульса напряжения

Дополнительные показатели:

• Среднеквадратическое значение напряжения основной частоты
• Среднеквадратическое значение напряжения гармоник, интергармоник, информационных сигналов
• Среднеквадратическое значение напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей

Сила тока:

• Среднеквадратическое значение тока основной частоты
• Среднеквадратическое значение тока прямой, обратной и нулевой последовательностей
• Коэффициент искажения синусоидальности
• Коэффициент несимметрии тока по обратной последовательности
• Коэффициент несимметрии тока по нулевой последовательности
• Среднеквадратическое значение тока гармоник, интергармоник, информационных сигналов
• Коэффициент n-ой гармонической составляющей тока (n от 2 до 50)
• Коэффициент h-ой интергармонической составляющей тока (h от 1 до 49)

Углы фазовых сдвигов между:

• Напряжениями основной частоты
• Токами основной частоты
• Напряжением и током основной частоты
• Симметричными составляющими напряжений и токов прямой, обратной и нулевой последовательностей
• Гармоническими составляющими напряжений и токов

Электрическая мощность

• Активная мощность основной частоты
• Активная мощность гармоник, интергармоник, информационных сигналов
• Реактивная мощность основной частоты
• Реактивная мощность гармоник, интергармоник, информационных сигналов
• Полная мощность основной частоты
• Полная мощность гармоник, интергармоник, информационных сигналов
• Активные мощности прямой, обратной и нулевой последовательностей
• Реактивные мощности прямой, обратной и нулевой последовательностей
• Полные мощности прямой, обратной и нулевой последовательностей
• Активная мощность n-ой гармонической составляющей
• Реактивная мощность n-ой гармонической составляющей
• Полная мощность n-ой гармонической составляющей

Электрическая энергия:

• Активная энергия
• Реактивная энергия