Показатели качества электроэнергии: требования и контроль

Качество электроэнергии (КЭ) — это комплекс характеристик, влияющих на работу электрооборудования. Оно определяется показателями, отражающими уровень электромагнитных помех (ЭМП), форму напряжения, несимметрию (в трехфазных системах) и импульсные колебания в сети.

К нормируемым параметрам КЭ относятся:

• несинусоидальность кривой напряжения (гармоники);

• фликер (мерцание света);

• отклонение частоты;

• другие параметры, влияющие на стабильность системы.

Некоторые события (провалы, перенапряжения, импульсные помехи) не нормируются, но их анализ важен для надежной работы сети. КЭ зависит от времени суток, климатических условий, нагрузки энергосистемы, работы передающих и распределительных сетей.

Нельзя дать однозначный ответ, какой показатель качества электроэнергии наиболее важный. Все параметры влияют на эффективную работу электрических аппаратов и надежность электросетей.

Контроль КЭ и требования ГОСТа

Контроль качества электроэнергии заключается в систематической проверке ее параметров на соответствие стандартам. Ухудшение показателей обычно обусловлено процессами производства, передачи и потребления энергии. Электромагнитные помехи необходимо свести к уровню, не влияющему на стабильность электроснабжения.

Основным нормативным документом, который устанавливает допустимый уровень значений, является ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества в системах электроснабжения». Несоблюдение норм может привести к перегреву оборудования, сбоям в работе приборов, потерям мощности и авариям.

Контроль показателей качества электроэнергии позволяет:

• предотвращать повреждения оборудования;

• обеспечивать стабильность работы энергосистемы, снижать риски аварий;

• сокращать потери электроэнергии и повышать ее эффективность.

Органы контроля и замеры показателей качества электроэнергии

Согласно ст. 38 Федерального закона № 35-ФЗ «Об электроэнергетике», контроль КЭ осуществляют:

• сетевые компании и энергоснабжающие организации — проверяют параметры в точке присоединения абонентов;

• органы надзора и аккредитованные лаборатории — проводят испытания и мониторинг качества.

Контролируемые показатели и допустимые отклонения параметров

Основные параметры качества электроэнергии в соответствии с регламентом.

Для бытовых потребителей допускаются отклонения напряжения до ±10 %, для промышленных — ± (5–10) %.

График гармонических искажений (THD U)

Гармонические искажения возникают из-за нелинейных нагрузок (преобразователи частоты, импульсные источники питания). Их высокий уровень вызывает перегрев оборудования, снижение КПД и дополнительные потери энергии.

Периодичность замеров показателей качества электроэнергии

Частота замеров качества электроэнергии зависит от условий эксплуатации и параметров сети. Измерения выполняют:

• при сезонных колебаниях нагрузки — дважды в год;

• при наличии системы автоматического регулирования напряжения — один раз в год;

• в случае стабильной схемы сети, незначительных изменений нагрузки — раз в два года.

Слежение за периодичностью контроля замеров показателей качества электроэнергии возлагается на ответственного за электрохозяйство. Замеры качества электроэнергии с периодичностью, предписанной энергоснабжающей компанией, помогают избежать поломок и сокращают потребление электроэнергии.

Методы контроля и используемые приборы

ГОСТ 30804.4.30 и ГОСТ 30804.4.7 регламентируют методы контроля качества электроэнергии. Периодичность устанавливает энергоснабжающая компания.

Основные способы контроля замеров показателей качества электроэнергии

Измерения проводятся специалистами электротехнических лабораторий.

Оформление результатов измерений

Результаты выполненных замеров фиксируют в специальных отчетах, которые содержат:

• дату, время и условия замера;

• перечень оборудования, методику измерений;

• таблицы с параметрами и отклонениями;

• графики, осциллограммы (при необходимости);

• заключение о соответствии показателей нормам.

Отчеты используются для диагностики энергосистемы и планирования корректирующих мероприятий.

Методы улучшения качества электроэнергии

Один из ключевых методов управления КЭ — компенсация реактивной мощности, которая снижает потери электроэнергии и стабилизирует напряжение. Избыточная реактивная мощность создает нагрузку на сеть, увеличивает потери энергии.

Устройства компенсации позволяют:

• уменьшать реактивную мощность, разгружать сеть;

• балансировать фазы, снижать несимметрию напряжений;

• фильтровать гармоники, устранять высокочастотные помехи;

• стабилизировать напряжение, предотвращать скачки и провалы.

Виды устройств компенсации:

• конденсаторные установки — для сетей 6–220 кВ, применяются на промышленных предприятиях и электростанциях;

• статические компенсаторы — динамически регулируют компенсацию и подавляют гармоники;

• активные фильтры — устраняют гармонические искажения и перепады в системах с нелинейными нагрузками.

Устройства компании СВЭЛ для улучшения качества электроэнергии

Группа СВЭЛ предлагает решения для повышения КЭ.

1. Батареи конденсаторов (УКРМ, БСК) — экономичное решение для контроля реактивной мощности при стабильных нагрузках.

2. Фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ) — комплексные системы для сетей с высокими гармоническими искажениями.

3. Статические тиристорные компенсаторы (SVC) — оперативное регулирование мощности, устранение колебаний напряжения и фликер-эффекта.

4. Статические генераторы реактивной мощности (STATCOM) — мгновенная стабилизация напряжения, реактивной мощности, фильтрация гармоник. Работают на базе электроники (тиристоров IGBT).

5. Комбинированные компенсаторы (СТАТКОМ + ФКУ) — обеспечение максимальной коррекции КЭ и быстродействия системы. Используются в сетях с критичными требованиями к качеству электроэнергии.

Применение устройств параллельной компенсации СВЭЛ позволяет обеспечить стабильную работу системы, повысить энергоэффективность, снизить эксплуатационные расходы.

Оставьте заявку в форме на сайте или свяжитесь с нашими консультантами по телефону — мы поможем выбрать оптимальное оборудование под ваши задачи.