Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Что понимается под качеством электрической энергии?
Количество просмотров: 151
Комментарии к статье: 0


Что понимается под качеством электрической энергии?


В последние несколько лет качеству электрической энергии стали уделять больше внимания из-за жалоб потребителей на его низкий уровень. Стоящая перед электроэнергетикой задача создания интеллектуальных систем, а в промышленном производстве и экономике в целом – цифровой экономики, предполагает оснащение и широкое применение электронной техники и цифровых технологий.

Электронная техника, с одной стороны, является источником искажения качества электрической энергии, а с другой – требует его высокого качества, что обязывает уже вплотную заниматься проблемой поддержания требуемого новым оборудованием качества электрической энергии.

Советскими учеными и инженерами более 50 лет назад был исследован и установлен факт огромного вреда низкого качества электрической энергии для экономики страны. Поэтому в Советском Союзе был разработан государственный стандарт на качество электрической энергии «ГОСТ 13109-67. Электрическая энергия. Нормы показателей качества электрической энергии у ее приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения». ГОСТ вступил в действие с 1 января 1970 года.

В 1968 г. 5-м номере журнала «Электричество» ему была посвящена статья М.Н. Мельникова «К вопросу о качестве электроэнергии». Статья до сих пор является актуальной. И в настоящее время она является программной в области нормирования и управления качеством электрической энергии.

Из всех задач, сформулированных в статье, выполнена только одна – разработаны и имеются в достаточном количестве хорошие приборы для измерения показателей качества электрической энергии.

Названия всех современных ГОСТов на качество электрической энергии указывают на то, что в них сформулированы требования к качеству электрической энергии. В действительности в ГОСТах оценивается качество напряжения.

Напряжение является только одним из параметров, используемых для определения величины электрической энергии. Для оценки качества напряжения в ГОСТах установлены показатели и нормативные значения на их величины.

При оценке качества напряжения рассматривается пять характеристик. Четыре из них касаются отклонения параметров напряжения от номинальных: частоты, величины, формы, симметрии фазных напряжений. Пятая характеристика фиксирует факт наличия напряжения, которое не может обеспечить работу электрооборудования, и называется прерыванием.

Прерывание наступает, если в трехфазной системе величина напряжения становится меньше 5% от номинального или договорного.

Все изменения характеристик напряжения делятся на две группы: продолжительные и случайные.

К продолжительным изменениям относятся: отклонение частоты, медленные изменения напряжения, колебания напряжения и фликер, несимметрия фазных напряжений, несинусоидальность напряжения и интергармоники, напряжения сигналов, передаваемых по электрическим сетям.

Перечисленные изменения характеристик напряжения вызываются главным образом изменениями нагрузки, схемы сети.

Для оценки изменений характеристик напряжения, кроме интергармоник и напряжений сигналов, в "ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения" установлены показатели и нормы на их величины.

К случайным изменениям относятся: прерывания, провалы напряжения, перенапряжения и импульсные напряжения. Они вызываются в основном непредсказуемыми событиями. В ГОСТ 32144-2013 для них не установлены ни показатели, ни нормы, но приводится статистическая информация.

Отклонения характеристик напряжения от номинальных вызывают у поставщиков электрической энергии и потребителей различные негативные последствия, и как результат – экономический ущерб.

Прерывания и провалы напряжения возникают в результате коротких замыканий, подключения нагрузок большой мощности и других факторов. При провалах напряжения возможно самопроизвольное отключение контакторов и магнитных пускателей и, как результат – нарушение электроснабжения, вызывающее у потребителей технологический ущерб.

Гармоники токов вызывают перегрев как фазных, так и нулевого проводов кабельных линий. Проблема особенно актуальна в сетях низкого напряжения, где источниками гармоник являются однофазные нагрузки.

Гармоники также вызывают ошибочное срабатывание выключателей из-за высокого значения крест-фактора, перегрев трансформаторов из-за дополнительных потерь на вихревые токи, повреждение конденсаторов из-за больших значений токов гармоник увеличивают потери в асинхронных двигателях, вызывают ошибочную работу защит и автоматики и много других негативных последствий.

Необходимо также учитывать, что искажения, связанные с несимметрией и несинусоидальностью напряжения, увеличивают потребление энергии.

К прямому ущербу относится ущерб, который связан непосредственно с повреждением оборудования, неправильной работой защит и автоматики, увеличением потерь электрической энергии при производстве, передаче, распределении и потреблении.

Прямой ущерб можно разделить на два вида – явный и неявный.

Явный ущерб связан с последствиями, которые можно увидеть, измерить. Неявный ущерб накапливается в течение длительного времени и может быть оценен по косвенным признакам, специальным экспериментам и расчетам.

Ущерб, вызывающий нарушение технологических процессов различных производств, обуславливающих снижение качества и количества выпускаемой продукции, снижение производительности, простой рабочей силы, относится к косвенному ущербу. К нему также следует отнести нематериальный ущерб, представляющий собой неудобства, например, невозможность включить компьютер и войти в Интернет.

Последствия ущерба требуют дополнительных финансовых затрат. По оценкам экспертов, экономический ущерб из-за низкого качества электрической энергии ежегодно составляет миллиарды долларов и евро.

В настоящее время требования ГОСТ 32144-2013 выполняются только по одному показателю – отклонению частоты благодаря системному подходу к решению задачи повышения качества регулирования частоты в энергосистеме. Анализ результатов измерений других показателей качества напряжения говорит о том, что нарушения требований ГОСТ имеют массовый и систематический характер.

Значения показателей, характеризующих несинусоидальность напряжения, превышающие нормы, наблюдаются в электрических сетях, питающих электрифицированную железную дорогу переменного тока, алюминиевые заводы и крупные металлургические предприятия. Превышают норму значения показателя, характеризующего несимметрию напряжения, в электрических сетях, питающих электрифицированную железную дорогу переменного тока.

Задачи по обеспечению требуемых уровней названных выше показателей практически никогда не ставятся и не решаются. В сетях также имеют место провалы напряжения и значительные отклонения величины напряжения от установленной нормы. Последнее особенно сказывается на повседневной жизни бытовых потребителей. При величинах напряжения в розетке меньших 220 В не работает бытовая техника.

Смотрите также: Какое напряжение в бытовой сети оптимальное для работы электроприборов

Яков Кузнецов

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 

О сайте Электрик Инфо и авторах статей



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Какое напряжение в бытовой сети оптимальное для работы электроприборов
  • Что такое реактивная мощность и как с ней бороться
  • Как рассчитать потери напряжения в кабеле
  • Современные конденсаторные установки компенсации реактивной мощности
  • Возможности компенсации реактивной энергии в быту с помощью Saving Box
  • Почему в разных странах различается напряжение и частота в электрической се ...
  • Расчет токов короткого замыкания для начинающих электриков
  • Что умеют современные счетчики электроэнергии
  • Как передается электроэнергия потребителям по сети 0,4 кВ
  • Критерии выбора стабилизатора напряжения для дома
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.