В текстовой части проекта электроснабжения необходимо давать описание электроприемников с указанием требуемой для них категории электроснабжения и описанием мероприятий по обеспечению данной категории.
Требования к надежности электроснабжения.
Все потребители электрической энергии делятся на 3 категории надежности электроснабжения в соответствии с гл. 1.2 ПУЭ.
Первая категория - в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. (см. также первая особая категория).
Данные категории электроснабжения определены в нормативных документах касаемо каждого отдельного вида оборудования или объекта (здания, сооружения, механизма). Техническими условиями, выданными сетевой организацией определяется категория электроснабжения, которую обеспечивает сетевая организация, со своей стороны. На основании локальных нормативных документов, в которых определена категория надежности конкретного вида электроприемника проводится сравнение. Если категория электроснабжения по ТУ ниже, чем требуется в нормативных документах, то необходимо предусмотреть мероприятия по обеспечению требуемой категории установкой дополнительных источников электрической энергии - аккумуляторных батарей, дизельных генераторов.
В связи с заменой ГОСТ 13109-97 на ГОСТ 32144-2013. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения и введением ГОСТ Р 50571.5.52-2011 (МЭК 60364-5-52:2009) Электроустановки низковольтные. Выбор и монтаж электрооборудования. изменились првычние для проектировщиков требования к потерям напряжения в электрических сетях, а так же к расчету потери напряжения.
Приведем пример пункта из Пояснительной записки:
Приборы пожарно-охранной сигнализации, система оповещения о пожаре, противопожарные устройства, ВЗУ, аварийное освещение отнесены к I категории. Обеспечивается устройством АВР, ИБП
Для обеспечения второй категории надежности на площадке карантинник используется однотрансформаторная подстанция с вводом в здание двух кабелей от ТП и ДГУ.
Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. В связи с этим в светильники аварийного освещения применяются с блоками аварийного питания. Так же блоки аварийного питания встраиваются в щиты управления микроклиматом и приборов ОПС и системы оповещения о пожаре.
РАЗДЕЛ 9. Качество электроэнергии
ЗАЗЕМЛЕНИЕ ЭКРАНОВ КАБЕЛЕЙ
Соединения экранов кабелей в виде «косички» не может быть рекомендовано для обеспечения ЭМС кабельных линий, за исключением низкочастотных приложений, в любом случае длина «косички» не должна превышать 30 мм. Для заземления экранов КЛ рекомендуется применять специальные зажимы или разъемы.
Основное правило –экраны контрольных и силовых кабелей следует заземлять с обоих концов. Это снижает синфазные помехи. Частные случаи – двойное экранирование кабелей, заземление через емкость или устройство защиты от перенапряжений. За счет применения конденсаторов достигается ослабление связи между токами низкой и высокой частоты.
Применение витых пар существенно снижает наведенные помехи;
Коаксиальные кабели, несмотря на их использование для передачи высокочастотных сигналов, не очень хороши для частот ниже средних;
Экраны в виде оплетки по наружной поверхности кабеля по электрическим параметрам превосходят экраны в виде спирально намотанной фольги;
Оплетка и фольга тем лучше, чем толще проволока или материал фольги;
Продольная установка фольги лучше, чем спиральная, но она трудно изгибается;
Внешний экран в виде оплетки и фольги или двойной оплетки, значительно лучше, чем одиночный экран;
Отдельные витые пары в общем экранированном кабеле могут нуждаться в индивидуальных экранах для предотвращения емкостной помехи между сигнальными проводниками;
Многослойные экраны с изоляцией между экранными слоями лучше, чем без изоляции.
Выводы по разделу
Проектные решения по обеспечению ЭМС подстанций высокого напряжения включают: проработку компоновочных решений, проектирование заземляющего устройства ПС, разработку кабельной канализации и системы молниезащиты, проектирование системы оперативного постоянного тока и системы электропитания переменным током.
Показатели качества электрической энергии (ПКЭ), методы их оценки и нормы определяет Межгосударственный стандарт: «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» ГОСТ 54149-2010.
Нормы КЭ, устанавливаемые настоящим стандартом, являются уровнями электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения. При соблюдении указанных норм обеспечивается электромагнитная совместимость электрических сетей электроснабжения общего назначения и электрических сетей потребителей электрической электроэнергии (приемников электрической электроэнергии).
Нормы, установленные настоящим стандартом, подлежат включению в технические условия на присоединения потребителей электрической энергии и в договоры на пользование электрической энергией между электроснабжающими организациями и потребителями электрической энергии.
Помимо требований ЭМС в связи с выходом постановления правительства РФ №1013 от 13.08.1997 г. о включении электрической энергии в перечень товаров, подлежащих обязательной сертификации, КЭ должно соблюдаться также с точки зрения Закона РФ «О защите прав потребителей». В свете данного постановления правительства было принято совместное решение Госстандарта России и Минтопэнерго РФ «О порядке введения обязательной сертификации электрической энергии» от 03.03.1998 г., а также введен «Временный порядок сертификации электрической энергии».
2.1. Показатели качества электроэнергии и их нормирование
Продолжительное время развитие энергетики нашей страны сопровождалось недооценкой, а часто и игнорированием проблем качества электрической энергии, которое привело к массовому возбуждению электромагнитной совместимости электрических сетей, потребителей и энергосистем. Электромагнитная совместимость определяется как способность электротехнического устройства удовлетворительно функционировать в электромагнитном окружении, к которому принадлежат также другие устройства. Качество электрической энергии из года в год ухудшается, тогда как требования относительно ее улучшения возрастают. Сейчас сложилось трудное положение, когда много технологических процессов, например, биотехнологии, автоматические линии, вычислительная, вакуумная, микропроцессорная техника, телемеханика, электроизмерительные системы и т.д. при существующему качеству электрической энергии уже надежно (без нарушений) работать не могут.
Ведь настало время когда электрическую энергию (ЕЕ) необходимо рассматривать как товар, который при любой системе хозяйничанье характеризуется определенными (специфическими) показателями, перечень и значения которых определяют его потребительское качество.
Качеством электроэнергии (КЕ) есть соответствующая совокупность ее параметров, которые описывают особенности процесса передачи ЕЕ для ее использования в нормальных условиях эксплуатации, определяют непрерывность электроснабжения (отсутствие продолжительных или кратковременных перерывов электроснабжения) и характеризуют напряжение питания (величину, несимметрию, частоту, форму волны). До этого определения нужно добавить еще два замечания.
Во-первых: КЕ в целом выражается степенем удовлетворительности потребителя условиями электроснабжения, которое важно с практической точки зрения.
Во-вторых: КЕ зависит не только от условий электроснабжения, но и от особенностей электрооборудования, которое применяется (его критичности к электромагнитным препятствиям (ЕМП), а также возможности их генерирование) и практики эксплуатации. Последним замечанием определяется тот факт, что ответственность за КЕ должны нести не только поставляющие организации, но и потребители электроэнергии и производители электрооборудования.
Международная электротехническая комиссия (МЕК) разрабатывает и утверждает нормы КЕ трех типов: определяющие, которые содержат описание электромагнитного среды, терминологию, указания по ограничению равной генерирование ЕМП и по измерению и тестированию средств для определения показателей качества электроэнергии (ПКЕ), рекомендации по изготовлению электрооборудования; нормы общие, в которых приводятся допустимые уровне ЕМП, что генерируются или их допустимые уровне в электрических сетях бытового или промышленного назначения; нормы детальные (предметные), которые содержат требования к отдельным изделиям и пристроил с точки зрения КЕ.
Главной организацией в Европе, которая занимается координацией работ относительно стандартизации в электротехнике, электронике и сопредельных областях знаний есть МЕК. Нужно назвать еще и такие международные организации, как Комитет по большим электрическим системам и Союз производителей и дистрибьюторов ЕЕ. Влиятельной региональной организацией, которая занимается нормализацией в области КЕ для стран Евросоюза (ЕС), есть CENELEC. Существует еще ряд международных профессиональных организаций и национальных комитетов, которые разрабатывают национальные стандарты на КЕ, как правило, на основе норм МЕК. Принятие норм происходит, главным образом, методом экспертных оценок, путем голосования.
Нормирование значений ПКЕ относится к главным вопросам проблемы КЕ. Систему ПКЕ образовывают количественные характеристики медленных (отклонение) и быстрых (колебание) изменений действующего значения напряжения, его формы и симметрии в трехфазной системе, а также изменений частоты. Персонал энергетических служб предприятий не может влиять на уровень частоты в сети. Исключение составляют случаи питания от автономных источников, которые на практике встречаются сравнительно редко. Поэтому в дальнейшем рассматриваются только вопросы, которые относятся к КЕ по напряжению.
Принципы нормирования ПКЕ по напряжению базируются на технико-экономических предпосылках и состоят в следующем:
ПКЕ по напряжению имеют энергетическое значение, то есть характеризуют мощность (энергию) искажение кривой напряжения, степень негативного действия этой энергии на электрооборудование, а эффективность технологических процессов сравнивается со значениями указанных искажений ПКЕ;
Предельно допустимые значения ПКЕ избираются из технико-экономических соображений;
ПКЕ нормируются с заданной достоверностью на протяжении определенного интервала времени для получения конкретных значений, которые допускают сопоставление.
Система ПКЕ, что базируется на этих предпосылках, может применяться начиная с проектных работ. Она позволяет осуществить массовое метрологическое обеспечение контроля КЕ с помощью относительно простых и недорогих приборов, а также реализовать меры и технические средства нормализации КЕ.
В Украине с 1 января 2000 года введен в действие межгосударственный стандарт ГОСТ 13109-97 “Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения”. Стандарт устанавливает показатели и нормы КЕ в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения сменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в узлах, к которым присоединяются электрические сети, которые находятся в собственности разных потребителей ЕЕ, или приемники ЕЕ (в узлах общего присоединения). При соблюдении указанных норм обеспечивается электромагнитная совместимость электрических сетей систем электроснабжения общего назначения и электрических сетей потребителей ЕЕ (приемников ЕЕ).
Нормы, установленные указанным стандартом, являются обязательными во всех режимах работы систем электроснабжения общего назначения, кроме режимов, которые обусловлены следующим:
Исключительными погодными условиями и стихийными бедствиями (ураган, наводнение, землетрясение и т.п.);
Не предвиденными ситуациями, которые вызваны действиями стороны, которые не является енергопоставляющей организацией и потребителем ЕЕ (пожар, взрыв, военные действию и т.п.);
Условиями, которые регламентированы государственными органами управления, а также связанными с ликвидацией последствий, вызванных исключительными погодными условиями и непредвиденными обстоятельствами.
Нормы, установленные этим стандартом, подлежат включению в технические условия на присоединение потребителей ЕЕ и в договора на пользование ЕЕ между електропоставщиками и потребителями. Согласно ГОСТ 13109-97 показателями КЕ есть:
Устойчивое отклонение напряжения dU у;
Размах изменения напряжения dUt;
Доза фликера Pt;
Коэффициент искажения синусоидности кривой напряжения KU;
Коэффициент n-ой гармоничной составляющей напряжения KU (n) ;
Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K 2U ;
Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K 0U ;
Отклонение частоты (f;
Продолжительность провала напряжения Dtn;
Импульсное напряжение U імп;
Коэффициент временного перенапряжения K пepU .
Следует отметить, что рассматриваются два вида норм на КЕ – нормально допустимые и предельно допустимые. Оценка соответствия ПКЕ указанным нормам проводится на протяжении расчетного периода, который равняется 24 ч.
Большинство явлений, которые наблюдаются в электрических сетях и ухудшают качество электрической энергии, происходят в связи с особенностями общей работы електроприемников и электрической сети, их электромагнитной совместимости. Семь ПКЕ в основном обусловленные потерями (падением) напряжения на участке электрической сети, от которой питаются потребители.
Потери напряжения на участке электрической сети определяется по выражению:
Указанные здесь активный (R) и реактивный (X) сопротивление участки сети полагают постоянными, а активная (P) и реактивная (Q) мощности, которые передаются по участку сети, сменными. Характер этих изменений, к тому же, может быть разным, что и побуждает разные определения потерь напряжения:
При медленному изменению нагрузки согласно его графику – отклонение напряжения ;
При резко сменном характере нагрузки – колебание напряжения ;
При несимметричном распределении нагрузки по фазам электрической сети – несимметрия напряжения в трехфазной системе ;
При нелинейной нагрузке – несинусоидной формы кривой нагрузки .
От тех явлений на которые потребитель электрической энергии влиять не может, ему остается только защищать свое оборудование специальными средствами, например, устройствами быстродействующей защиты или устройствами гарантированного питания.
Ответственность за поддержания напряжения в пределах, установленных ГОСТ 13109-97, полагается на энергоснабжающую организацию.
Отклонение напряжения (ВН) – несоответствие фактического напряжения в устойчивом режиме работы системы электроснабжения ее номинальному значению. Характеризуется указанное отклонение показателем устойчивого ВН dU у.
Отклонение напряжения в той или другой точке сети происходит, как уже отмечалось, под влиянием медленного изменения нагрузки согласно его графику.
ГОСТ 13109 – 97 устанавливает допустимые значения постоянного отклонения напряжения на зажимах електроприйомника. А границы изменения напряжения в точке присоединения потребителя должны определяться с учетом падения напряжения от указанной точки к электроприемника и указываться в договоре энергоснабжения.
Колебания напряжения (КН) – отклонение напряжения, которые происходят в интервале от полупериода до нескольких секунд.
Источниками колебаний напряжения есть мощные електроприемники с импульсным, резкоизменяющимся характером потребления активной и реактивной энергии: дуговые и индукционные печи; аппараты електросварок; электродвигатели в пусковых режимах, и т.п. КН характеризуется следующими показателями:
Размахом изменения напряжения dUt;
Дозой фликера Pt.
Фликер – это субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, которые вызваны колебаниями напряжения в электрической сети, которая питает эти источники.
Доза фликера – мера восприимчивости человека к действию фликера за установленный промежуток времени. Время восприятия фликера - минимальный отрезок времени для субъективного восприятия человеком фликера, вызванного колебаниями напряжения определенной формы.
Кратковременную дозу фликера определяют на интервале времени наблюдения, который не превышает 10мин. Продолжительную дозу фликера определяют на интервале времени наблюдения, который равняется 2 ч.
Несинусоедальность напряжения – искажение синусоидальной формы кривой напряжения.
Електроприемники с нелинейной вольтамперной характеристикой потребляют ток, форма кривой которого отличается от синусоидальной. А протекание такого тока по элементам электрической сети создает на них падение напряжения, отличное от синусоидального. Это и является причиной искривления синусоидной формы кривой напряжения.
Рис 2.1. Несинусоидальность напряжения
Синусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:
Коэффициентом искривления синусоидальности кривой напряжения К U ;
Коэффициентом n-ой гармоничной составляющей напряжения К U (n) .
Несимметрия напряжений - несимметрия трехфазной системы напряжения .
Несимметрия напряжений происходит только в трехфазной сети под влиянием неравномерного распределения нагрузок по ее фазам. В качестве достоверного источника виновного в несимметрии напряжений ГОСТ 13109 – 97 указывает потребителя с несимметричной нагрузкой.
Источниками несимметрии напряжений есть: дуговые сталеплавильные печи, тяговые подстанции сменного тока, машины електросавривания, однофазные электротермические установки и другие однофазные, двухфазные и несимметричные трехфазные потребители электроэнергии, в частности быту.
Так суммарная нагрузка отдельных предприятий содержит 85…90% несимметричного нагрузки. А коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности (К 0U) одного 9 -ты поверхностного дома может составлять 20 %, что на шинах трансформаторной подстанции (точке общего присоединения) может превысить допустимые 2 %.
Рис 2.2. Несимметрия напряжений
Несимметрия напряжений характеризуется следующими показателями:
Коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности К 2U ;
Коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности К 0U .
Отклонение частоты - отклонение фактической частоты сменного напряжения (f фак) от номинального значения (f ном) в постоянном режиме работы системы электроснабжения.
Отклонение частоты напряжения сменного тока в электрических сетях характеризуется показателем отклонения частоты (f.
Провал напряжения - внезапное и значительное снижения напряжения (меньше 90%U ном) продолжительностью от нескольких периодов до нескольких десятков секунд с дальнейшим восстановлением напряжения.
Причинами провалов напряжения есть срабатывания средств защиты автоматики при отключении грозовых перенапряжений, токов короткого замыкания (КЗ), а также при ошибочных срабатываниях защиты или в результате ошибочных действий оперативного персонала.
ГОСТ13109-97 не нормирует провал напряжения, он ограничивает его продолжительность 30-ма секундами. Правда, провалов напряжений, продолжительностью 30 секунд, практически не бывает - напряжение не восстанавливается.
Провал напряжения характеризуется показателем продолжительности провала напряжения Dtn . .
Импульс напряжения - резкое повышение напряжения продолжительностью меньше 10 миллисекунд.
Импульсные перенапряжения возникают при грозовых явлениях и при коммутациях оборудования (трансформаторы, двигатели, конденсаторы, кабели), в частности при отключении токов КЗ. Величина импульса перенапряжения зависит от многих условий, но всегда значительная и может достигать многих сотен тысяч вольт.
ГОСТ13109-97 приводит справочные значения импульсного перенапряжения при коммутациях для разных типов сетей.
Рис.2.3. Импульс напряжения
Импульс напряжения характеризуется показателем импульсного напряжения U імп.
Временное перенапряжение - внезапное и значительное повышения напряжения (больше 110 % U ном) продолжительностью больше 10 миллисикунд.
Временные перенапряжения возникают при коммутациях оборудования (коммутационные, кратковременные) и при коротких замыканиях на землю (продолжительные).
Коммутационные перенапряжения возникают при разгрузке длинных линий электропередач высокого напряжения. Продолжительные перенапряжения возникают в сетях с компенсированной нейтралью, четырехпроводных сетях при обрыве нейтрального провода, и в сетях с изолированной нейтралью при однофазному КЗ на землю (в сетях 6-10-35 кВ в таком режиме разрешается продолжительная работа). В этих случаях, напряжение невредимых фаз относительная земли (фазное напряжение) может вырастить к величины межфазного (линейного) напряжения.
Временное перенапряжение характеризуется коэффициентом временного перенапряжения К пер.U.
Нормы приведенных ПКЕ предоставлены в таблицы 2.1. Если изменение ВН и отклонение частоты имеет случайный характер, то требования ГОСТ 13109-97 распространяются на те из них, которые на протяжении расчетного периода имеют интегральную достоверность не меньше 95%.
Таблица 2.1. – Нормы показателей КЕ и возможные причины их снижение
| Условное обозначение |
Показатель КЕ, единица измерения |
Нормы КЕ
ГОСТ 13109-97 |
Болееимоверная причина | |
|
нормально допустимые |
предельно допустимые |
|||
| Отклонение напряжения | ||||
| δuy | Устойчивое ВН, % | ±5 | ±10 | |
| Колебание напряжения | ||||
| δut | Размах изменения напряжения, % | - | кривые 1.2 на рис. 2.1 | |
| Доза фликера, видн. од.:
кратковременная продолжительная |
||||
| Синусоидальность напряжения | ||||
| Кu | Коэффициент искривления синусоидальности напряжения, % | по таблице 2.1.2 | по таблице 2.1.2 | |
| Кu(n) | Коэффициент n – ой гармоничной составляющей напряжения, % | по таблице 2.1.3 | по таблице 2.1.3 | |
| Несимметрия напряжений в трехфазной системе | ||||
| К 2 u | Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, % | 2 | 4 | |
| К 0 u | Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности, % | 2 | 4 | |
| Другие | ||||
| Df | Отклонение частоты, Гц | ±0,2 | ||
Качество электроэнергии требуется выражать количественными показателями для оценки питающей сети. Провайдеры обязаны поддерживать соответствие ГОСТам таких характеристик, как колебание напряжения и частоты. В зависимости от подключенных потребителей значения основных показателей меняются, что может при значительных их отклонениях приводить к выходу из строя бытовых приборов.
Что влияет на характеристики питающей сети?
Качество электроэнергии зависит от огромного числа факторов, изменяющих показатели сверх установленных нормативами пределов. Так, напряжение может оказаться завышенным из-за аварии на подстанции. Заниженные значения появляются в вечернее время суток или в летний сезон, когда люди возвращаются домой и включают телевизоры, электрические плиты, сплит-системы.
Качество электроэнергии согласно ГОСТам может незначительно колебаться. В очень плохих питающих сетях потребителям приходится пользоваться стабилизаторами напряжения. Контроль над характеристиками возложен на Роспотребнадзор, куда можно обращаться при возникающих несоответствиях.
Качество электроэнергии может зависеть от следующих факторов:
- Суточных колебаний, связанных с неравномерным подключением потребителями либо с влиянием приливов и отливов на морских станциях.
- Изменениями воздушной среды: влажности, образование льда на питающих проводах.
- Изменением ветра, когда питание вырабатывают ветровики.
- Качеством проводки, со временем она изнашивается.
Зачем нужны основные характеристики питающей сети?
Количественная величина и погрешности отклонения параметров устанавливаются согласно ГОСТ. Качество электроэнергии прописано в документе 32144-2013. Потребовалось узаконить эти показатели из-за риска возгорания приборов потребителя, а также нарушения функционирования электроприборов чувствительных к перепадам напряжения установок. Последние устройства распространены в медицинских учреждениях, научных центрах, на военных объектах.
Электроэнергии обновлены в 2013 году в связи с развитием рынка сбыта энергии и появлением новых электронных устройств. Рассматривать электричество в рамках его поставки следует как продукцию, соответствующую определённым критериям. При отклонении установленных характеристик к провайдерам может применяться административная ответственность. Если же по вине колебаний входящего напряжения пострадали или могло пострадать люди, то может возникнуть уже уголовная ответственность.
Что происходит с потребителями при отклонении нормальных режимов питания?
Параметры качества электроэнергии влияют на длительность работы подключаемых устройств, часто это становится критично на производствах. Падает производительность линий, увеличивается Так на валу двигателей снижается вращающий момент при падении значений показателей питающей сети. Укорачивается срок службы ламп освещения, световой поток ламп становится меньше либо мерцает, что сказывается на выпускаемой продукции в теплицах. Существенное влияние оказывается на процессы других биохимических реакций.
Согласно законам физики снижение напряжения при неизменной нагрузке на валу двигателя приводит к стремительному росту тока. Это, в свою очередь, приводит к сбоям в работе защитных выключателей. В результате плавится изоляция, в лучшем случае горят в худшем безвозвратно портятся обмотки двигателей, элементы электроники. При аналогичных обстоятельствах электросчетчик начинает вращаться с большей скоростью. Хозяин помещения терпит убытки.
Критерии оценки питающей сети
Что же содержит ГОСТ? Качество электроэнергии определяется характеристиками трёхфазных сетей и распространенных в быту цепей частотой 50 Гц:
- Установившееся значение отклонения напряжения определяет величину характеристики, при которой потребители могут функционировать без сбоя. Устанавливается нижний нормальный предел от 220 В это 209 В и верхний равен 231 В.
- Размах изменения входного напряжения представляет собой разность величин действующей и амплитудной. Замеры производят за цикл перепада параметра.
- Доза фликера подразделяется на кратковременную в пределах 10 минут и длительную, определяемую 2 часами. Обозначает степень восприимчивости человеческого глаза к мерцанию света, причиной которого стало колебание питающей сети.
- Импульсное напряжение описывается временем восстановления, имеющего разную величину в зависимости от причины возникновения скачка.
- Коэффициенты для оценки качества питающей сети: по искажению синусоидальности, значения временного перенапряжения, гармонических составляющих, несимметричности по обратной и нулевой последовательностях.
- Интервал провала напряжения определяется периодом восстановления параметра, установленного согласно ГОСТ.
- Отклонение питающей частоты приводит к повреждениям электрических частей и проводников.
Фиксируемое отклонение входной величины
Показатели качества электроэнергии стараются сделать соответствующими установленным номиналам, прописанным в законодательных актах. Внимание уделяется погрешностям, возникающим при замерах U и f. Если имеются погрешности, то можно обращаться в надзорные органы, чтобы привлечь к ответственности поставщика электричества.
Общие требования к качеству электроэнергии включают параметр отклонения питающего напряжения, который подразделяют на две группы:
- Нормальный режим, когда отклонение составляет ±5 %.
- Предел допустимого режима установлен для колебаний ±10 %. Это составит для сети 220 В минимальный порог 198 В и максимальный 242 В.
Восстановление напряжения должно происходить во временной интервал не более двух минут.
Размах изменения питающей сети
Нормы качества электроэнергии содержат надзор за таким параметром, как колебание составляющих напряжения. Он устанавливает разницу между верхним порогом амплитуды и нижним. Учитывая, что допуски отклонения параметра от установленного укладываются в предел ±5 %, то размах предельный режим не может превышать ±10 %. Питающая сеть 220 В не может колебаться более или менее 22 В, а 380 В работает нормально в границах ±38 В.
Результирующий размах колебаний напряжения рассчитывается по следующему выражению ΔU = U max −U min , в нормативах результаты указываются в % согласно расчетам ΔU = ((U max −U min)/U nominal)*100%.
Неустойчивость входного значения
Система качества электроэнергии включает замеры дозы фликера. Этот показатель фиксирует специальный прибор — фликерметр, который снимает амплитудно-частотную характеристику. Полученные результаты сравнивают с кривой чувствительности зрительного органа.
ГОСТом установлены допустимые пределы изменения дозы фликера:
- Кратковременные колебания показатель не должен быть выше 1,38.
- Длительные изменения должны укладываться в значение параметра 1,0.
Если речь идет о верхнем пределе показателя цепи ламп накаливания, то требуется, чтобы результат попал в следующие границы:
- Кратковременные колебания — показатель установлен равным 1,0.
- Продолжительные изменения параметра — 0,74.
Ощутимые перепады
Измерения качества электроэнергии предусматривают замеры такой составляющей, как импульсы питающего напряжения. Он объясняется резкими спадами и подъемами электричества в пределах выбранного интервала. Причинами такого явления может быть одновременная коммутация большого числа потребителей, влияние электромагнитных помех из-за грозы.
Установлены периоды восстановления напряжения, не влияющие на работу потребителей:
- Причины перепадов — это гроза и другие природные электромагнитные помехи. Период восстановления равен не более 15 мкс.
- Если импульсы появились из-за неравномерной коммутации потребителей, то период намного больше и равен 15 мс.
Наибольшее число аварий на подстанциях происходит по причине удара молнии в установку. Сразу страдает изоляция проводников. Величина перенапряжения может достигать сотен киловольт. Для этого предусмотрены защитные приспособления, но иногда они не выдерживают, и наблюдается остаточный потенциал. В эти моменты неисправность не возникает благодаря прочности изоляции.
Продолжительность спада входной величины
Измеренный параметр описывают как провал напряжения, укладывающийся в границы ±0,1U nominal за интервал в несколько десятков миллисекунд. Для сети 220 В изменение показателя допускается до 22 В, если 380 В, то не более 38 В. Глубина спада рассчитывается согласно выражению: ΔU n =(U nominal −U min)/U nominal .
Продолжительность спадла рассчитывается согласно выражению: Δt n =t k −t n , здесь t k — это период, когда напряжение уже восстановилось, а t n — точка начала отсчета, момент когда произошло падение напряжения.
Контроль качества электроэнергии обязывает учитывать частоту появления провалов, определяемую по формуле: Fn=(m(ΔU n ,Δt n)/M)*100%. Здесь:
- m(ΔU n ,Δt n) определяется как количество спадов в установленное время при глубине ΔU n и продолжительности Δt n .
- М - общий счет спадов в течение выбранного периода.
Зачем нужна величина спада
Параметр продолжительность спада входной величины требуется для оценки надежности подводящей энергии в количественном выражении. На этот показатель может влиять периодичность аварий на подстанции из-за халатности персонала, молний. Результатом исследования провалов становятся прогнозы по степени отказа в рассматриваемой сети.
Статистика позволяет делать приближенные выводы о стабильности подачи Провайдеру электричества предоставляются рекомендуемые данные для проведения профилактических мероприятий на установках.
Отклонение частоты
Соблюдение частоты в определенных границах относится к необходимому требованию потребителя. При снижении показателя на 1 %, потери составляют более 2 %. Это выражается в экономических затратах, снижение производительности предприятий. Для обычного человека это приводит к повышенным суммам в квитанциях по оплате за электричество.
Скорость вращения асинхронного двигателя напрямую зависит от частоты питающей сети. Нагревающие ТЭНы имеют меньшую производительность при снижении параметра меньше 50 ГЦ. При завышенных значениях может происходить повреждение потребителей либо других механизмов, не рассчитанных на высокий момент вращения.
Отклонение частоты может повлиять на работу электроники. Так на экране телевизора возникают помехи при изменении показателя на ±0,1Гц. Кроме визуальных дефектов, возрастает риск вывода из строя микроэлементов. Методом борьбы с отклонениями качества электроэнергии выступает введение резервных питающих узлов, позволяющих в автоматическом режиме восстанавливать напряжение в установленные промежутки времени.
Коэффициенты
Для нормальной работы питающей сети введен контроль следующих коэффициентов:
- Несинусоидальности кривой напряжения. Искажение синусоиды происходит за счет мощных потребителей: ТЭНов, конвекционных печей, сварочных аппаратов. При отклонениях этого параметра снижается срок службы обмоток двигателей, нарушается работа релейной автоматики, выходят из строя приводные системы на тиристорном управлении.
- Временного перенапряжения является количественной оценкой импульсного изменения входной величины.
- N-ой гармоники является характеристикой синусоидальности получаемой на входе характеристики напряжения. Расчетные значения получают из табличных данных для каждой гармоники.
- Несимметрия входной величины по обратной или нулевой последовательности важно учитывать для исключения случаев неравномерного распределения фаз. Такие условия возникают чаще при обрыве питающей сети, подключенной по схеме звезды или треугольника.
Виды защиты от непредсказуемых изменений в питающей сети
Повышение качества электроэнергии нужно проводить в определенные законом сроки. Но защиту своего оборудования потребитель вправе выстраивать применением следующих средств:
- Стабилизаторы питания гарантируют поддержание входной величины в указанных границах. Достигается качественная энергия даже при отклонениях входной величины более чем на 35 %.
- Источники предназначены для поддержания работоспособности потребителя в течение установленного промежутка времени. Питание приборов происходит за счет накопленной энергии в собственной батарее. При отключении электричества, бесперебойники способны поддерживать работоспособность аппаратуры целого офиса в течение нескольких часов.
- Приборы защиты от скачков напряжения работают по принципу реле. После превышения входной величины установленного предела происходит размыкание цепи.
Все виды защиты приходится комбинировать для обеспечения полной уверенности в том, что дорогостоящая техника останется целой во время аварии на подстанции.
Быстрее всего было бы позвонить в сети и выяснить, что конкретно им надо.
Лично я хз, что нужно сделать, но попробую предположить:
Вариант первый: существует ГОСТ 32144-2013(вступил в силу 01.07.2014) "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения" там Вы найдете нормы качества и допустимые отклонения и сам термин:
3.1.38 качество электрической энергии (КЭ): Степень соответствия характеристик электрической энергии в данной точке электрической системы совокупности нормированных показателей КЭ.
Собственно если вы провели все расчеты и у Вас нет потребителей ухудшающих качество электроэнергии, то в разделе "Обеспечить качество электроэнергии" просто укажите данные расчеты и отсутствие необходимости установки "устройств компенсации и регулирования реактивной мощности в электрических сетях".
Вариант второй: к постановлению (№861 от 27.12.2004) в приложении о том, что должны содержать ТУ: "Технические условия для присоединения к электрическим сетям (для физических лиц в целях технологического присоединения энергопринимающих устройств, максимальная мощность которых составляет до 15 кВт включительно (с учетом ранее присоединенных в данной точке присоединения энергопринимающих устройств) и которые используются для бытовых и иных нужд, не связанных с осуществлением предпринимательской деятельности) " есть пункт 10:
10. Сетевая организация осуществляет
(указываются требования к усилению существующей электрической сети в связи с присоединением
новых мощностей (строительство новых линий электропередачи, подстанций, увеличение сечения проводов и кабелей,
замена или увеличение мощности трансформаторов, расширение распределительных устройств, модернизация оборудования, реконструкция
объектов электросетевого хозяйства, установка устройств регулирования напряжения для обеспечения надежности и качества электрической энергии,
а также по договоренности Сторон иные обязанности по исполнению технических условий, предусмотренные пунктом 25_1 Правил технологического присоединения
энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, объектов по производству электрической энергии, а также объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих сетевым организациям и иным лицам, к электрическим сетям)
Можете в разделе в разделе "Обеспечить качество электроэнергии" указать что согласно постановления для потребителей до 15 кВт качество обеспечивает сетевая организация.
Вариант третий: Если договор между смежными сетевыми организациями, то:
(постановление правительства РФ №861 от 27.12.2004, III. Порядок заключения и исполнения договоров между сетевыми организациями) п 38. Договор между смежными сетевыми организациями должен содержать следующие существенные условия:
е) согласованные с субъектом оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике организационно-технические мероприятия по установке устройств компенсации и регулирования реактивной мощности в электрических сетях, являющихся объектами диспетчеризации соответствующего субъекта оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике, в пределах территории субъекта Российской Федерации или иных определенных указанным субъектом территорий, которые направлены на обеспечение баланса потребления активной и реактивной мощности в границах балансовой принадлежности энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии (при условии соблюдения производителями и потребителями электрической энергии (мощности) требований к качеству электрической энергии по реактивной мощности) (подпункт дополнительно включен с 27 марта 2010 года постановлением Правительства Российской Федерации от 3 марта 2010 года N 117);
ж) обязанности сторон по соблюдению требуемых параметров надежности энергоснабжения и качества электрической энергии, режимов потребления электрической энергии, включая поддержание соотношения потребления активной и реактивной мощности на уровне, установленном законодательством Российской Федерации и требованиями субъекта оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике, а также по соблюдению установленных субъектом оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике уровней компенсации и диапазонов регулирования реактивной мощности (подпункт дополнительно включен с 27 марта 2010 года постановлением Правительства Российской Федерации от 3 марта 2010 года N 117);
т.е. вы должны указать оборудование устанавливаемое для приведения качества электроэнергии в норму.
как то так, но не факт, что данная информация Вам поможет.
Hombre, Столкнулся с подобным вопросом по качеству э/э. Сетевая организация написала замечания на проект наружного электроснабжения что типа "... определить комплекс технических мероприятий по контролю качества э/э, исключающих отклонение их от норм. величин в соотв. с ГОСТ 32144-2013..."
Дак вот вопрос, как в проекте наружного и внутреннего электроснабжения можно этот комплекс мер определить? Как в проекте оценить параметры качества электроэнергии, чтобы решить нужны ли доп. устройства или нет?
Ладно по потерям напряжения посчитал, компенсировать реактивную мощность или нет тоже посчитал - как быть с остальными параметрами качества э/энергии (оценки их) в проекте электроснабжения?
Проект - производственная база, Рразр.по ТУ 100кВт. В моем случае делаю только на наружные сети от КТП сетевой организации до РП-0,4кВ произв. базы, т.е. внутрянки и внутриплощадочные сети не делаю
Я вообще в ПЗ прописываю, на всякий случай, что типа "планируемые электроприемники и электропотребители не ухудшают параметры качества э/э ниже норм установленных ГОСТ...." А вот сегодня получил вот такие замечания
Еще один вопрос- написали замечания по компенсации реакт. мощности и доведение tgf не более 0,1.
Я как понимаю, если разр. присоединяемая мощность по ТУ меньше 150кВт, то требований к cosf со стороны энергоснабж. организации не может быть и компенсацию реактивной мощности можно не делать (основание -Приказ Министерства промышленности и энергетики РФ от 22 февраля 2007 г. N 49)
Подскажите как лучше ответить
Если я в чем то не прав - поправьте пожалуйста
Windows 8
