Анализаторы качества электроэнергии
Анализаторы качества электроэнергии - Приборы, содержащие устройство для обработки результатов измерений различных электрических величин с целью качественного и количественного анализа их на соответствие действующим нормам и требованиям. Часто содержат также устройство для регистрации и запоминания событий нарушения нормативных требований. Обычно совмещаются с устройствами для измерения электрических величин, например, со счетчиками электрической энергии. Называются также электроанализаторами.
Предназначены для определения соответствия качества электроэнергии техническим нормам, стандартам и договорным условиям как в случаях разовых инспекционных проверок, так и при непрерывном мониторинге. Весьма полезны также для поиска и предотвращения неисправностей в системах распределения энергии. По конструктивному исполнению анализаторы качества электроэнергии могут быть переносными и стационарными.
Выбор того или иного типа анализатора определяется кругом решаемых задач. Типовые применения переносных анализаторов таковы:
- проведение энергетических обследований (энергоаудитов);
- составление энергетического баланса;
- балансировка сети по фидерам и фазам;
- снятие графиков нагрузки;
- подбор компенсаторов реактивной мощности;
- контроль функционирования энергосистем и сетей, выявление и устранение неисправностей и нарушений.
Современные анализаторы качества электроэнергии, совмещенные с измерителями электрических величин, работают по принципу стробирования или сэмплирования (от английского sampling). Ток и напряжение в сети измеряются в течение коротких промежутков времени многократно в за период сетевой частоты. Количество измерений за период для удобства последующей обработки обычно равно целой степени числа 2 и может достигать 512 или более. В результате на вход анализирующего устройства поступает массив данных о мгновенных значениях токов и напряжений и их зависимости от времени. Это позволяет с помощью математических алгоритмов вычислить различные параметры качества электроэнергии, а также рассчитать количество электроэнергии, прошедшей через точку подключения прибора за заданное время.
Анализаторы качества электроэнергии фиксируют большое число показателей, в первую очередь - показатели качества электроэнергии, нормируемые действующими стандартами. В Российской Федерации это стандарт ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». В других странах действуют другие национальные и международные стандарты. Хотя показатели качества электроэнергии, нормируемые этими стандартами, в основном, одни и те же, рекомендованные методики и формулы для их расчета могут существенно отличаться. По этой причине анализаторы качества электроэнергии, разработанные для одной страны, не всегда в полной мере могут применяться в другой стране.
Показатели качества электрической энергии по ГОСТ 13109-57:
- установившееся отклонение напряжения от нормального значения;
- размах изменения напряжения и доза фликера;
- коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
- коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения;
- коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
- коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
- отклонение частоты от нормального значения;
- длительность провала напряжения;
- импульсное напряжение;
- коэффициент временного перенапряжения;
Кроме перечисленных, анализаторы качества электроэнергии обычно позволяют определить и большое число других параметров, позволяющих оценить качество электросетей, оптимальность распределения нагрузок и т.д.
Очень важным параметром, определяемым практически всеми современными анализаторами качества электроэнергии, является величина фазового сдвига между током и напряжением. Наличие такого сдвига говорит о реактивном характере нагрузки в цепи.
Важно:
Постоянный контроль качества электроэнергии является необходимым условием безопасного применения электрооборудования, а также непосредственно сказывается на экономических показателях как производителей, так и потребителей электроэнергии. Несмотря на то, что ответственность за соответствие качества электроэнергии, поставляемой потребителям, установленным требованиям, несет энергоснабжающая организация (Гражданский кодекс РФ, часть II, статья 542, п. 1), в большей степени на качество электроэнергии в электрических сетях влияют и сами потребители. Например, не выявленный вовремя потребителем и не устраненный реактивный характер нагрузки приводит к дополнительным токам в электросети, приводя к излишним падениям напряжения на них, выделению мощности (разогреву), износу коммутационного оборудования и т.д. Кроме того, обычно поставщики электроэнергии применяют в этом случае к потребителю экономические санкции в виде оплаты за “реактивную энергию” или за пониженный коэффициент мощности.
Установки компенсации реактивной мощности, производимые конденсаторным заводом Нюкон позволяют:
- улучшить качество электроэнергии у потребителя;
- уменьшить нагрузку на трансформаторы, увеличить срок их службы;
- уменьшить нагрузку на провода, кабели, использовать их меньшего сечения;
- уменьшить нагрузку на коммутационную аппаратуру за счет снижения токов с цепях;
- избежать штрафов за порчу электрической сети пониженным коэффициентом мощности;
- снизить расходы на электроэнергию;
- уменьшить уровень высших гармоник в сети.