Лекция № 14
по дисциплине: «Электроснабжение»
Тема: Качественная характеристика свойств электроэнергии.
Цель: Ознакомиться с основными показателями качества электроэнергии и оценить их влияние на работу потребителей.
План лекции:
1. Общие сведения.
2. Показатели качества электроэнергии.
Литература
- ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
- ГОСТ 29322-92. Стандартные напряжения. Межгосударственный стандарт МКС 29.020 ОКП 01 1000 Дата введения 1993-01-01.
- ГОСТ 30804.4.30-2013 (IEC 61000-4-30:2008) Межгосударственный стандарт. Методы измерений показателей качества электрической энергии. Electric energy. Electromagnetic compatibility of technical equipment. Power quality measurement methods.
- Карташев И. И., «Качество электроэнергии в системах электроснабжения» Москва Издательство МЭИ 2001. Карташев И. И., Пономаренко И. С., Ярославский В. Н. Требования к средствам измерения показателей качества электроэнергии//Электричество. 2000 г. № 4.
- Сапунов М. Вопросы качества электроэнергии//Новости электротехники. 2001 г. № 4 (10).
- Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник для вузов. – М.: Интермет Инжиниринг, 2015 г.
- Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. М.: Энергоатомиздат, 1986 г.
Общие сведения.
Электрическая энергия как товар используется во всех сферах жизнедеятельности человека, обладает совокупностью специфических свойств и непосредственно участвует при создании других видов продукции, влияя на их качество. Понятие качества электрической энергии (КЭ) отличается от понятия качества других видов продукции. Каждый электроприемник предназначен для работы при определенных параметрах электрической энергии: номинальных частоте, напряжении, токе и т.п., поэтому для нормальной его работы должно быть обеспечено требуемое КЭ. Таким образом, качество электрической энергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых электроприемники (ЭП) могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции.
КЭ на месте производства не гарантирует ее качества на месте потребления. КЭ до и после включения ЭП в точке его присоединения к электрической сети может быть различно. КЭ характеризуют также термином электромагнитная совместимость. Под электромагнитной совместимостью понимают способность ЭП нормально функционировать в его электромагнитной среде (в электрической сети, к которой он присоединен), не создавая недопустимых электромагнитных помех для других ЭП, функционирующих в той же среде.
Проблема электромагнитной совместимости промышленных ЭП с питающей сетью остро возникла в связи с широким использованием мощных вентильных преобразователей, дуговых сталеплавильных печей, сварочных установок, которые при всей своей экономичности и технологической эффективности оказывают отрицательное влияние на КЭ.
Бытовые ЭП, как и промышленные, также должны иметь электромагнитную совместимость с другими ЭП, включенными в общую электросеть, не снижать эффективность их работы и не ухудшать ПКЭ.
КЭ в промышленности оценивается по технико-экономическим показателям, которые учитывают ущерб, вследствие порчи материалов и оборудования, расстройства технологического процесса, ухудшения качества выпускаемой продукции, снижения производительности труда - так называемый технологический ущерб. Кроме того, существует и электромагнитный ущерб от некачественной электроэнергии, который характеризуется увеличением потерь электроэнергии, выходом из строя электротехнического оборудования, нарушением работы автоматики, телемеханики, связи, электронной техники и т.д.
КЭ тесно связано с надежностью электроснабжения, поскольку нормальным режимом электроснабжения потребителей является такой режим, при котором потребители получают электроэнергию бесперебойно, в количестве, заранее согласованном с энергоснабжающей организацией, и нормированного качества.
Электрическая энергия подлежит обязательной сертификации по показателям качества электроэнергии, установленными межгосударственный ГОСТ13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Это значит, что каждая энергоснабжающая организация наряду с лицензией на производство, передачу и распределение электроэнергии должна получить сертификат, удостоверяющий, что качество поставляемой ею энергии отвечает требованиям ГОСТ. ГОСТом установлена периодичность контроля качества электроэнергии - один раз в два года для всех ПКЭ, и два раза в год для отклонения напряжения.
Основные положения государственного стандарта по качеству электрической энергии
ГОСТ «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» (далее ГОСТ) устанавливает показатели и нормы качества электроэнергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, сходящиеся в собственности различных потребителей электрической энергии, или приемники электрической энергии (точки общего присоединения).
Нормы КЭ, установленные стандартом, являются уровнями электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения. При соблюдении установленных норм КЭ обеспечивается электромагнитная совместимость электрических сетей энергоснабжающих организаций и электрических сетей потребителей электрической энергии или ЭП.
Кондуктивная электромагнитная помеха в системе электроснабжения -электромагнитная помеха, распространяющаяся по элементам электрической сети.
Точка общего присоединения - точка электрической сети общего назначения, электрически ближайшая к сетям рассматриваемого потребителя электрической энергии, к которой присоединены или могут быть присоединены электрические сети других потребителей.
Стандартом не устанавливаются нормы КЭ для режимов вызванных форс - мажорными обстоятельствами (вызванных исключительными погодными условиями, стихийными бедствиями и др.).
Стандартом не устанавливаются требования к КЭ в электрических сетях специального назначения (контактных, тяговых, связи), передвижных установок (самолетов, поездов, судов) и др.
ГОСТ является первым стандартом в области КЭ, где сказано, что установленные нормы подлежат включению в технические условия на присоединение потребителей и в договоры энергоснабжения.
Потребителям, являющимся виновниками ухудшения КЭ, для обеспечения норм стандарта в точках общего присоединения допускается устанавливать в технических условиях на присоединение и в договорах энергоснабжения более жесткие нормы (с меньшими диапазонами изменения соответствующих показателей КЭ), чем установлены в стандарте.
Нормы стандарта должны применяться при проектировании и эксплуатации электрических сетей, при установлении уровней помехоустойчивости ЭП и уровней электромагнитных помех, вносимых этими приемниками в электрическую сеть, к которой они присоединены.