Файл: Актуальность и основные понятия дисциплины.pdf

− в сети центра питания с автоматическим регулированием напряжения или в сети центра питания с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) и постоянным оперативным персоналом – не реже 1
раза в год (зима-лето следующего года или лето-зима следующего года). При отсутствии жалоб на КЭ в сети данного центра питания допускается сокращение периодичности до одного раза в два года.
Периодичность измерений остальных показателей качества
электроэнергии (за исключением отклонения частоты) – не реже одного
раза в два года при отсутствии изменений электрической схемы сети и ее элементов в процессе эксплуатации и незначительных изменениях нагрузки искажающего потребителя.
Периодичность измерений отклонений частоты при отсутствии организованного в сетевой организации непрерывного мониторинга этого показателя качества электроэнергии проводят не реже двух раз в год в
режимах наибольших и наименьших годовых нагрузок.
4.1.5.
Представление
результатов
контроля
качества
электрической энергии
Результаты проверки оформляются в виде протокола испытаний
(контроля) электрической энергии по показателям качества. На рисунке 46 приведен рекомендуемый вид этого документа.
В протоколе приводятся:

наименование и адрес проводившей испытания лаборатории;

наименование и адрес организации, являющейся заказчиком измерений;

наименование и адрес пункта контроля качества ЭЭ;

наименование и адрес центра питания, распределительного пункта или подстанции;

Рис. 46. Рекомендуемая форма протокола испытаний по показателям качества электроэнергии


цель испытаний;

наименование и номер нормативной документации (ГОСТ или договор электроснабжения с указанием пунктов по установленным допускаемым значениям показателей качества электроэнергии);

сроки проведения испытаний;

наименование и пункты нормативной документации, устанавливающей методы испытаний;

данные приборов (наименование, тип, сведения о погрешностях, дата последней проверки, срок свидетельства о проверке);

тип измерительного трансформатора напряжения (класс точности, сведения о погрешностях, ссылка на протокол измерения нагрузки);

условия выполнения измерений (температура окружающего воздуха,

С; относительная влажность воздуха, %; атмосферное давление, кПа; частота сети электропитания средств измерений, Гц; напряжение сети электропитания средств измерений, В);

требования к показателям качества электроэнергии в пункте контроля; результаты измерений показателей качества электроэнергии в пункте контроля за каждые 24 ч;

заключение по результатам контроля показателей качества электроэнергии.

II. Федеральный закон «Технический регламент «Об электромагнитной совместимости».
III. Правила электроснабжения в РФ.
IV. Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 № 354 «О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов», вступившее в силу с
1 сентября 2012 года.
Гражданским кодексом РФ (ст. 542) и Законом «О защите прав потребителей» определяется необходимость сертификации электроэнергии.
В статьях 542 и 543 Гражданского кодекса РФ (рис. 47) указывается на право потребителя получать качественную электроэнергию и на его обязанности по обеспечению надлежащего технического состояния энергетических сетей, а также условий их эксплуатации. Надлежащее техническое состояние предполагает наличие устройств, улучшающих качество электроэнергии в сети.
Рис. 47. Статьи Гражданского кодекса РФ по качеству ЭЭ
Согласно Постановлению Правительства РФ от 06.05.2011 № 354 население должно бесперебойно получать электроэнергию с показателями качества, соответствующими требованиям действующего стандарта. При отклонении напряжения или частоты от требований законодательства размер платы за коммунальные услуги уменьшается.
Статья 542. Качество электроэнергии
1. Качество подаваемой энергии должно соответствовать требованиям, установленным в соответствии с законодательством Российской Федерации, в том числе с обязательными правилами, или предусмотренным договором электроснабжения.
2. В случае нарушения энергоснабжающей организацией требований, предъявляемых к качеству энергии, абонент вправе отказаться от оплаты такой энергии.
Статья 543. Обязанности покупателя по содержанию и эксплуатации
сетей, приборов и оборудования
1. Абонент обязан обеспечить надлежащее техническое состояние и безопасность эксплуатируемых энергетических сетей, приборов и оборудования, соблюдать установленный режим потребления энергии…

По имеющимся в общем доступе сведениям наиболее типичными жалобами потребителей из числа физических лиц являются жалобы на уровень напряжения. Оно может быть слишком высоким или слишком низким. Иногда претензии связаны с резким существенным повышением уровня напряжения, в результате которого выходят из строя бытовые приборы. В связи с тем, что проверка напряжения при сертификационных замерах ограничена во времени и в ходе нее фиксирование перенапряжений или импульсов напряжения маловероятно, то в состав претензионных испытаний включаются только такие показатели качества электроэнергии, как отклонения напряжения и частоты.
Отклонения частоты во всех точках электрически связанных сетей одинаковы, поэтому этот показатель у отдельных абонентов не измеряют.
Жалоб от населения на частоту напряжения нет.
Теоретически проверка уровня напряжения электроэнергии, поставляемой населению, при претензионных испытаниях должна проводиться на вводах квартиры. На практике решение проблемы с уровнем напряжения осуществляется при обращении абонента в диспетчерскую службу коммунальной организации и зависит от конкретной ситуации. При выходе из строя бытовых приборов из-за недопустимого превышения напряжения возможны судебные разбирательства, в ходе которых обычно признается необходимость возмещения ущерба потребителям электроэнергии.
Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-Ф3 «О техническом регулировании» (редакция от 1 июля 2016) установлен статус стандартов как документов, применяемых в добровольном порядке. Обязательные требования излагаются в документах, называемых техническими регламентами. Технические регламенты принимаются в целях:
защиты жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества; охраны окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений; предупреждения действий,

вводящих в заблуждение приобретателей, в том числе потребителей; обеспечения энергетической эффективности и ресурсосбережения. Принятие регламентов в иных целях не допускается.
Именно технические регламенты должны устанавливать требования, обеспечивающие электромагнитную совместимость оборудования в части обеспечения безопасности его работы. Однако опасность для жизни и здоровья людей по основным показателям качества электроэнергии неочевидна. Поэтому Технический регламент «Об электромагнитной совместимости» на уровне федерального закона пока не принят (действует
Технический регламент
Таможенного союза
ТР
ТС
020/2011
«Электромагнитная совместимость технических средств»). Поэтому сертификация электроэнергии является пока скорее добровольным процессом, чем обязательным.
Выводы
1. Совокупность проводимых измерений по контролю качества электроэнергии в сети зависит от вида и цели проводимых испытаний.
2. Выбор точки передачи электроэнергии в качестве пункта контроля зависит от вида проверяемых показателей качества электроэнергии.
3. Продолжительность непрерывных измерений показателей качества электроэнергии обычно составляет не менее 7 суток (168 часов), а при рассмотрении претензий – по соглашению между сетевой организацией и потребителем, но не менее 1 суток (24 часов).

4.2. Обработка результатов контроля качества электроэнергии
Цель лекции
Получить представление о принципах обработки данных экспериментального контроля качества электроэнергии
Задачи лекции
 Познакомиться с формами представления и систематизацией данных при исследовании качества электричества.
 Узнать о сущности статистической обработки результатов измерений.
4.2.1. Графики, используемые при анализе результатов контроля
качества электроэнергии
Данные измерений, полученные при контроле качества электроэнергии, в отдельных случаях удобно представлять в графической форме. Этот прием позволяет повысить эффективность оценки результатов испытаний, выявить взаимосвязи между изменениями в схеме или в режимах работы энергосистемы с показателями качества электроэнергии, установить причины и виновников искажения напряжения в сети. Ниже приводятся наиболее распространенные формы таких графиков.
1. Спектрограммы высших гармоник
Спектр несет информацию обо всех гармониках измеренного напряжения (или тока). Эта зависимость имеет вид диаграммы, столбцы которой представляют собой амплитуды высших гармонических составляющих сетевого напряжения (или тока), выраженные в процентах от основной гармоники (рис. 48). Амплитуда основной гармоники напряжения
(или тока) принимается равной 100 %.
Спектры наглядно характеризуют несинусоидальные режимы сетевого напряжения. По ним можно определить источник высших гармоник, так как электроустановки определенного вида генерируют в сеть высшие гармоники, порядок которых обусловлен их особенностями работы. Например, 6- пульсный преобразователь напряжения является источником гармоник,

порядок которых равен n = 6k

1 (k = 1, 2, …). При подключении к сети 12- пульсного преобразователя в спектре доминируют высшие гармонические составляющие порядка n = 12k

1 (k = 1, 2, …).
Рис. 48. Спектр высших гармоник:
– наибольшее значение в период наблюдения; – среднее значение
Достоинством спектров является возможность выявлять резонансные частоты, на которых происходит усиление составляющих, искажающих сетевое напряжение. Эти данные могут использоваться для разработки мероприятий по улучшению качества напряжения в сети электропитания.
В то же время возможности спектра ограничены. По этим графикам нельзя сделать однозначный вывод о причинах снижения качества электроэнергии в сети, если к ней подключены несколько искажающих источников различного типа. Для окончательного заключения о приемнике,
3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37
n
K
U(n)
, %
1
2
3
4
5
6
7
8
9

генерирующем высшие гармоники, нужно провести расчет фактических вкладов каждого присоединения.
Кроме того, по спектрам нельзя выявить закономерности, связанные с изменением гармонического состава напряжения в зависимости от режима работы сети. Для характеристики изменений несинусоидальности сетевого напряжения целесообразно помимо спектров гармоник анализировать графики изменений во времени суммарного коэффициента
)
(t
f
K
U

и коэффициентов гармонических составляющих
)
(
)
(
t
f
K
n
U

для наиболее значимых гармоник напряжения электропитания, сопоставляя их с диаграммами изменения нагрузки в сети
)
(t
f
P

и
)
(t
f
Q

за этот же период времени.
2. Графики изменений показателей качества электроэнергии
Одним из наиболее эффективных способов оценки результатов испытаний является анализ изменений показателей качества электроэнергии в функции от времени, например,
)
(t
f
U


,
)
(t
f
K
U

,
)
(
)
(
t
f
K
n
U

,
)
(
2
t
f
K
U

,
)
(
0
t
f
K
U

, а также графиков варьирования частоты, напряжения и мощности в точке контроля качества электроэнергии. С помощью подобных графических форм представления результатов можно не только оценить соответствие показателей качества электроэнергии установленным нормативам, но, с учетом информации о переключениях в схемах электросетей или изменениях нагрузки, определить причину обнаруженных отклонений.
Для иллюстрации возможностей, возникающих при использовании графических форм представления результатов контроля, рассмотрим следующие примеры.
На рисунке 49 показан график изменения напряжения, полученный в ходе суточного контроля качества питающего напряжения на одной из трансформаторных подстанций промышленного предприятия.
Эта зависимость отражает изменения напряжения
)
(t
f
U

по всем трем фазам питающего трансформатора. Результаты замера показывают, что наибольшее

отклонение напряжения имеет место в первую рабочую смену с 7.00 до 15.15.
Среднее значение напряжения является равным 358 В. Отклонение от номинального значения
nom
U
достигает 6 %. Воспользовавшись дополнительным графиком, например, проанализировав суточное изменение нагрузки данного трансформатора
)
(t
f
S

(рис. 50), можно определить причину такого отклонения.
Рис. 49. Суточный график изменения напряжения на выходе трансформатора
)
(t
f
U

Рис. 50. Суточный график изменения полной мощности нагрузки
По графику видно, что мощность нагрузки находится на уровне, примерно равном
500 кВА.
Величина номинальной мощности
365
370
U, B
360
375
380
12:00
9:00
15:00
18:00
21:00
Fri 5
3:00
6:00
9:00
- U
AB
- U
BC
- U
AC
12:00
9:00
15:00
18:00
21:00
Fri 5
3:00
6:00
9:00
S, kVA
100
200
300
400
500