Calitatea energiei electrice. Cerințe privind calitatea energiei electrice

Calitatea energiei electrice trebuie exprimată în termeni cantitativi pentru a evalua rețeaua de alimentare. Furnizorii sunt obligați să mențină conformitatea cu GOST-urile cu caracteristici precum fluctuația de tensiune și frecvență. În funcție de consumatorii conectați, valorile principalilor indicatori se schimbă, ceea ce poate duce la eșecul aparatelor de uz casnic cu deviații semnificative.

Ce afectează caracteristicile rețelei de alimentare?

Calitatea energiei electrice depinde de un număr mare de factori care modifică indicatorii dincolo de limitele stabilite de reglementări. Deci, tensiunea poate fi supraestimată din cauza unui accident la stație. Valorile subevaluate apar în seara sau în sezonul de vară, când oamenii se întorc acasă și includ televizoare, sobe electrice, split-sisteme.

Calitatea energiei electrice conform GOST poate varia ușor. În rețelele de alimentare foarte slabe, consumatorii trebuie să utilizeze regulatoare de tensiune. Controlul asupra caracteristicilor este încredințat lui Rospotrebnadzor, care poate fi tratat cu inconsecvențele care apar.

Calitatea energiei electrice poate depinde de următorii factori:

• Fluctuațiile zilnice asociate cu conectarea inegală de către consumatori sau cu influența mareelor ​​și ieșirilor la stațiile offshore.
• Schimbări în mediul aerian: umiditate, formarea gheții pe firele de alimentare.
• O schimbare a vântului, când puterea este produsă de parbrize.
• Calitatea cablului, în timp, se epuizează.

De ce avem nevoie de principalele caracteristici ale rețelei de alimentare?

Valorile cantitative și erorile de deviere ale parametrilor se stabilesc în conformitate cu GOST. Calitatea energiei electrice este prezentată în documentul 32144-2013. A fost necesară legitimaționarea acestor indicatori din cauza riscului aprinderii dispozitivelor de consum, precum și a încălcării funcționării aparatelor electrice sensibile la tensiunile de tensiune. Cele mai recente dispozitive sunt distribuite în instituții medicale, centre științifice, instalații militare.

Scorul de calitate energia electrică reînnoită în 2013 ca urmare a dezvoltării pieței vânzărilor de energie și a apariției de noi dispozitive electronice. Luați în considerare energia electrică ca parte a ofertei sale ca produse care îndeplinesc anumite criterii. În cazul în care caracteristicile stabilite sunt respinse, furnizorii pot fi responsabili din punct de vedere administrativ. Dacă, totuși, din cauza vina tensiunii de intrare, oamenii au fost răniți sau ar putea suferi, atunci răspunderea penală ar putea apărea deja.

Ce se întâmplă cu consumatorii în cazul unei deviații de la o dietă normală?

Parametrii calității energiei electrice afectează durata de funcționare a dispozitivelor conectate, adesea aceasta devine critică în producție. Productivitatea liniilor scade, consumul de energie crește. Deci, pe arborele motorului, cuplul scade când valorile sursei de alimentare se scad. Durata de viață a lămpilor de iluminat este redusă, fluxul luminos al lămpilor devine mai mic sau clipește, ceea ce afectează producția din sere. Un efect semnificativ se manifestă asupra proceselor altor reacții biochimice.

Conform legilor fizicii, reducerea tensiunii cu sarcină constantă pe arborele motorului duce la o creștere rapidă a curentului. Aceasta, la rândul său, duce la defecțiuni în funcționarea comutatoarelor de siguranță. Ca rezultat, izolația este topită, cel puțin arsă siguranțe fuzibile, în cel mai rău caz, înfășurările motoarelor, elementele electronice sunt deteriorate iremediabil. În circumstanțe similare, contorul de energie electrică începe să se rotească la o viteză mai mare. Proprietarul spațiilor suferă pierderi.

Criterii de evaluare a rețelei de alimentare

Ce conține GOST? Calitatea energiei electrice este determinată de caracteristicile rețelelor trifazate și de cele 50 Hz frecvente în casă:

• Valoarea starea de echilibru a deviației de tensiune determină valoarea caracteristică la care consumatorii pot funcționa fără eșec. Limita normală inferioară de 220 V este setată la 209 V, iar limita superioară este de 231 V.
• Domeniul variației tensiunii de intrare este diferența dintre valorile efective și amplitudine. Măsurătorile se fac pe ciclu de scădere a parametrilor.
• Doza de pâlpâire este împărțită pe termen scurt în 10 minute și lungă, determinată de 2 ore. Indică gradul de susceptibilitate a ochiului uman la pâlpâirea luminii, cauza care a fost oscilația rețelei de alimentare.
• Tensiunea de impuls este descrisă de timpul de recuperare, care are o valoare diferită în funcție de cauza saltului.
• Coeficienți pentru evaluarea calității rețelei de alimentare: distorsiunea sinusoidală, valorile supratensiunii temporare, componentele armonice, asimetria în secvențele inverse și zero.
• Intervalul de înclinare a tensiunii este determinat de perioada de recuperare a parametrului stabilit în conformitate cu GOST.
• Abaterea frecvenței de alimentare duce la deteriorarea părților electrice și a conductorilor.

Abaterea fixă ​​a cantității de intrare

Indicatorii calității energiei electrice tind să producă valorile nominale corespunzătoare prevăzute în actele legislative. Se acordă atenție erorilor care apar la măsurarea U și f. Dacă există inexactități, atunci puteți contacta autoritățile de supraveghere pentru a ține responsabilitatea furnizorului de energie electrică.

Cerințele generale pentru calitatea energiei electrice includ parametrul de abatere al tensiunii de alimentare, care este împărțit în două grupuri:

• Modul normal, când abaterea este ± 5%.
• Limita modului admis este setată pentru oscilație ± 10%. Acesta va fi un prag minim de 220 V pentru o rețea de 220 V și un prag maxim de 242 V.

Recuperarea de tensiune ar trebui să aibă loc într-un interval de timp de cel mult două minute.

Domeniul de schimbare a rețelei de alimentare

Standardele de calitate a puterii conțin supravegherea unui astfel de parametru ca oscilația componentelor de tensiune. Se stabilește diferența dintre pragul de amplitudine superior și cel inferior. Având în vedere că toleranțele abaterii parametrului de la cea stabilită sunt în limitele a ± 5%, intervalul limită nu poate depăși ± 10%. O rețea de alimentare de 220 V nu poate fluctua mai mult sau mai puțin de 22 V, iar 380 V funcționează în mod normal cu ± 38 V.

Intervalul de fluctuații de tensiune rezultat se calculează folosind următoarea expresie Delta-U = U_maxminus-U_min, în standarde rezultatele sunt date în% conform calculelor Delta-U = ((U._maxminus-U_min) / U_nominal) * 100%.

Instabilitatea valorii de intrare

Sistemul calității energiei include măsurători ale dozei de flicker. Acest indicator este fixat de un dispozitiv special - dispozitivul de măsurare a flicker-ului, care elimină răspunsul la frecvența de amplitudine. Rezultatele obținute sunt comparate cu curba de sensibilitate a organului vizual.

Limitele admisibile pentru modificarea dozei de pâlpâire sunt stabilite de GOST:

• Fluctuațiile pe termen scurt nu trebuie să fie mai mari de 1,38.
• Modificările pe termen lung trebuie să se încadreze în valoarea parametrului 1.0.

Dacă vorbim despre limita superioară a indicatorului lanțului lămpilor cu incandescență, atunci este necesar ca rezultatul să se încadreze în următoarele limite:

• Fluctuațiile pe termen scurt - indicatorul este setat la 1.0.
• Modificările continue ale parametrului sunt de 0,74.

Diferențe perceptibile

Măsurătorile calității electricității includ măsurători ale unei astfel de componente, cum ar fi impulsurile tensiunii de alimentare. Se explică prin scăderi puternice și creșterea electricității în intervalul selectat. Motivele acestui fenomen pot fi comutarea simultană a unui număr mare de consumatori, efectul interferențelor electromagnetice datorate unei furtuni.

Sunt stabilite perioade de restaurare a tensiunii, care nu afectează activitatea consumatorilor:

• Cauzele diferențelor sunt o furtună și alte interferențe electromagnetice naturale. Perioada de recuperare nu este mai mare de 15 microsecunde.
• Dacă impulsurile se datorează comutării neuniforme a consumatorilor, perioada este mult mai lungă și egală cu 15 ms.

Cel mai mare număr de accidente la substații are loc din cauza unei lovituri de trăsnet în instalație. Imediat izolația conductorilor suferă. Cantitatea de supratensiune poate ajunge la sute de kilovoliți. Pentru aceasta, sunt prevăzute dispozitive de protecție, dar uneori nu stau, iar potențialul rezidual este observat. În aceste momente, eșecul nu apare din cauza rezistenței izolației.

Durata declinului în cantitatea de intrare

Parametrul măsurat este descris ca scăderea de tensiune, care se încadrează în limitele ± 0,1 U_nominal pentru un interval de câteva zeci de milisecunde. Pentru o rețea de 220 V, modificarea indicatorului este permisă până la 22 V, dacă 380 V, apoi nu mai mult de 38 V. Adâncimea de recesiune se calculează în funcție de expresie: Delta-U_n= (U_nominalminus-U_min) / U_nominal.

Durata unei recesiuni se calculează în funcție de expresia: Delta-T_n= t_kminus-T_n, aici t_k Este perioada în care tensiunea a fost deja restaurată și t_n - punctul de plecare, momentul în care sa produs scăderea de tensiune.

Controlul calității electricității obligă să țină seama de frecvența apariției scufundărilor, definite de formula: Fn = (m (Delta-U_n,Delta-T_n) / M) * 100%. aici:

• m (Delta-U_n,Delta-T_n) este definit ca numărul de căderi la timpul stabilit la o adâncime Delta-U_n și durata Delta-T_n.
• M este raportul total al declinului în perioada selectată.

De ce este necesară amploarea recesiunii?

Parametrul timpului de dezintegrare al cantității de intrare este necesar pentru a estima fiabilitatea energiei de alimentare în termeni cantitativi. Acest indicator poate fi afectat de frecvența accidentelor de la stația electrică din cauza neglijenței personalului, a fulgerului. Rezultatul studierii eșecurilor este prognoza gradului de eșec al rețelei luate în considerare.

Statisticile vă permit să trageți concluzii aproximative despre stabilitatea alimentării cu energie electrică. Furnizorul de electricitate are la dispoziție datele recomandate pentru efectuarea măsurilor preventive la instalații.

Abaterea de frecvență

Respectarea frecvenței în anumite limite se referă la cerința necesară consumatorului. Cu o scădere de 1%, pierderile sunt mai mari de 2%. Acest lucru se reflectă în costurile economice, o scădere a productivității întreprinderilor. Pentru o persoană obișnuită, aceasta duce la creșterea sumei în încasările pentru plata energiei electrice.

Viteza de rotație a unui motor de inducție depinde direct de frecvența rețelei. Încălzitoarele de încălzire au o eficiență mai mică, cu o scădere a parametrului mai mică de 50 Hz. Dacă valorile sunt prea mari, este posibil să se deterioreze consumatorii sau alte mecanisme care nu sunt proiectate pentru cuplu mare.

Abaterea de frecvență poate afecta funcționarea dispozitivelor electronice. Deci, pe ecranul TV există interferențe atunci când indicatorul se schimbă cu ± 0,1Hz. În afară de defectele vizuale, riscul de insuficiență a micronutrienților crește. Metode de abordare a abaterilor de calitate a puterii de administrare nod iese în afară de alimentare de rezervă, pentru a permite automată a restabili tensiunea în intervalul de timp prevăzut.

coeficienţii

Pentru funcționarea normală a rețelei de alimentare cu energie, se introduc următorii coeficienți:

• Nonsinusoidalitatea curbei de solicitare. Distorsiunea sinusoidelor apare datorită consumatorilor puternici: încălzitoare electrice, cuptoare de convecție, mașini de sudat. În cazul unor abateri ale acestui parametru reduce durata de viață a înfășurărilor motorului, perturbat automatizarea releului, defectarea sistemului de antrenare pe controlul tiristor.
• Supratensiunea temporară este o estimare cantitativă a modificării impulsului în cantitatea de intrare.
• Armonica N este o caracteristică a caracterului sinusoidal al caracteristicilor de tensiune obținute la intrare. Valorile calculate sunt derivate din datele tabulare pentru fiecare armonică.
• Dezechilibrul valorii de intrare prin secvența inversă sau zero este important de luat în considerare pentru a evita cazurile de distribuție inegală a fazelor. Aceste condiții apar mai des atunci când alimentarea cu energie electrică este întreruptă, conectată printr-o stea sau printr-un triunghi.

Tipuri de protecție împotriva schimbărilor imprevizibile în rețeaua de alimentare

Îmbunătățirea calității energiei electrice trebuie realizată în termenele prevăzute de lege. Dar consumatorul are dreptul să construiască protecția echipamentului său folosind următoarele mijloace:

• Stabilizatoarele de putere garantează menținerea valorii de intrare în limitele specificate. Energia calitativă este atinsă chiar și cu deviații ale valorii de intrare cu mai mult de 35%.
• Sursele de alimentare neîntrerupte sunt proiectate pentru a menține funcționarea consumatorului pentru o perioadă de timp stabilită. Puterea dispozitivelor se datorează energiei acumulate în propria sa baterie. Atunci când energia electrică este întreruptă, sursele de alimentare neîntrerupte sunt capabile să mențină funcționarea întregului echipament de birou timp de mai multe ore.
• Dispozitivele de protecție împotriva supratensiunilor funcționează pe principiul releului. După depășirea valorii de intrare a limitei setate, circuitul este deschis.

Toate tipurile de protecție trebuie combinate pentru a asigura încrederea deplină că echipamentul scump va rămâne intact în timpul accidentului la stația de distribuție.