О ПОКАЗАТЕЛЯХ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИКОВ ПРЕДПРИЯТИЙ

Введение

Каждый энергетик прямо или косвенно сталкивается с вопросами качества электроэнергии (далее — КЭ). Это могут быть повреждения, сбои в работе устройств, или требования, указанные в договоре, технических условиях. Внимание к КЭ связано и с рядом других причин: рост числа электронных устройств, рыночные взаимоотношения, частная генерация, общий тренд на повышение энергоэффективности, развитие приборной базы, методов определения и нормирования показателей качества электроэнергии (далее — ПКЭ).

В этой статье в формате вопросов и ответов приведена основная информация о КЭ: стандарты, перечни, сроки, требования к приборам и т.п. Материал собран и систематизирован из действующих в Беларуси ГОСТ, ТКП, СТП и других ТНПА. Статью можно читать по порядку или сразу перейти к интересующей теме.

Перейти к теме

• Какие стандарты устанавливают требования к качеству электроэнергии.
• Где указана необходимость соблюдения требований к качеству электроэнергии.
• Перечень нормируемых показателей качества электроэнергии.
• Виды контроля показателей качества электроэнергии.
• Длительность контроля показателей качества электроэнергии.
• Периодичность контроля показателей качества электроэнергии.
• Пункты контроля показателей качества электроэнергии.
• Кто может контролировать показатели качества электроэнергии.
• Кто устраняет нарушения показателей качества электроэнергии.
• Каким требованиям должны соответствовать средства измерений показателей качества электроэнергии.
• Как разделяют потребителей по чувствительности к помехам и влиянию на показатели качества электроэнергии.
• Почему ухудшаются показатели качества электроэнергии.
• Как правильно оценить результаты измерения показателей качества электроэнергии.

Читать по порядку

В Беларуси действуют следующие стандарты в области качества электроэнергии:

• ГОСТ 32144-2013. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
• ГОСТ 33073-2014. Контроль и мониторинг качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
• ГОСТ 30804.4.30-2013. Методы измерения показателей качества электрической энергии.
• ТКП 183.1-2009. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 1. Контроль качества электрической энергии.
• ТКП 183.2-2009. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 2. Анализ качества электрической энергии.
• ГОСТ 30804.4.7-2013. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств.

Необходимость соблюдения требований к КЭ указана в:

• ТКП 181 п. 4.5.2.10: у потребителей, которые кроме приемников электрической энергии имеют в составе систем энергоснабжения собственные источники электроэнергии (электростанции) или, не имея на своем балансе собственных источников электроэнергии, имеют оборудование 35–330 кВ, должно быть организовано диспетчерское управление их работой, задачами которого являются (в том числе) выполнение требований относительно обеспечения качества электрической энергии;
• договоре на электроснабжение и (или) технических условиях на подключение к электрической сети.

Режим работы системы электроснабжения может быть установившимся или аварийным. Соответственно ПКЭ разделяют на показатели, которые характеризуют установившиеся режимы и случайные события.

Установившиеся режимы работы системы электроснабжения характеризуют (ГОСТ 32144 п. 4.2):

• отклонение частоты;
• медленные изменения напряжения (отрицательные и положительные);
• колебания напряжения и фликер (кратковременная и длительная доза фликера);
• несинусоидальность напряжения (суммарный коэффициент гармонических составляющих, коэффициент гармонических составляющих до 40-го порядка);
• несимметрия напряжения в трехфазных системах (коэффициенты несимметрии по прямой и обратной последовательности).

Случайные события характеризуют (ГОСТ 32144 п. 4.3):

• прерывания напряжения;
• провалы напряжения и перенапряжения;
• импульсные напряжения.

Существуют следующие виды контроля ПКЭ (ТКП 183.1 п. 6.1-6.4):

• входной — проводится в точке поставки электрической энергии. Входной контроль рекомендуется проводить постоянно в режиме мониторинга;
• периодический — проводится для проверки выполнения требований ТНПА и договора на электроснабжение. Периодичность контроля — два раза в год для установившегося отклонения напряжения и не реже одного раза в два года для остальных показателей. Рекомендуемая длительность измерений — 7 суток. Длительность измерений может быть уменьшена до 1 суток;
• диагностический — проводится при выдаче и проверке выполнения технических условий, при определении условий договора, при подключении новых потребителей, по заявкам потребителей. Длительность измерений — не менее 1 суток, при подключении новой искажающей нагрузки — не менее 2 суток;
• оперативный — проводится в точках электрической сети с ПКЭ, не соответствующими ГОСТ. Периодичность устанавливается по согласованию между энергоснабжающей организацией и потребителем;
• постоянный — проводится для постоянного контроля за состоянием ПКЭ. Постоянный контроль рекомендуется проводить в точках межгосударственных и межсистемных перетоков, в точках подключения некоторых потребителей.

Различают контроль и мониторинг ПКЭ. Контроль (ГОСТ 33073 п. 3.5, 5.1.1) — процедура проверки соответствия ПКЭ требованиям ГОСТ 32144. Мониторинг (ГОСТ 33073 п. 3.6, 6.1) — процедура оценки состояния ПКЭ. Т.е. контроль жестче мониторинга. Вместе с тем мониторинг может проводиться чаще и более длительно, требования к СИ и методам его проведения мягче по сравнению с контролем. Стандарты устанавливают разную длительность контроля и мониторинга ПКЭ.

Также необходимо обратить внимание на то, что действующие в Беларуси ТНПА по-разному устанавливают длительность измерений ПКЭ. Ниже перечислены требования к длительности измерений, установленные разными ТНПА.

Требования ГОСТ 33073 п. 5.2 к длительности контроля ПКЭ:

• не менее 7 суток при контроле КЭ:
• на соответствие ГОСТ 32144;
• при арбитражных и сертификационных испытаниях;
• при инспекционном контроле сертифицированной электроэнергии;
• при проверке соблюдения договорных условий;
• по соглашению сторон, но не менее 1 суток при рассмотрении претензий к КЭ.

Требования ГОСТ 33073 п. 6.3 к длительности мониторинга ПКЭ:

• не менее 2 суток при периодическом мониторинге;
• не менее 1 суток, если ЦП имеет автоматическое регулирование и постоянный оперативный персонал;
• не менее 2 суток при рассмотрении претензий к КЭ;
• не менее 2 суток при допуске в эксплуатацию искажающих потребителей.

Требования ТКП 183.1 п. 6.2.4 к длительности измерения ПКЭ при периодическом контроле:

• 7 суток — рекомендуемая длительность;
• любая, но не менее 1 суток — по усмотрению государственных органов по стандартизации, метрологии и сертификации, органов государственного энергетического надзора.

Требования ТКП 183.1 п. 6.2.4 к длительности измерения ПКЭ при выдаче и проверке выполнения технических условий:

• не менее 1 суток, сутки должны включать характерные изменения показателей качества электроэнергии в недельном цикле;
• если подключаемая электроустановка — источник искажений, то контроль качества электроэнергии нужно выполнять до и после её подключения.

Требования ТКП 183.1 п. 6.2.4 к длительности измерений ПКЭ при рассмотрении претензий:

• устанавливается соглашением сторон, но должна составлять не менее 1 суток.

Требования ГОСТ 32144 п. 4.2, 4.3 к длительности измерений ПКЭ:

• ПКЭ, которые характеризуют установившиеся режимы работы, рекомендуется определять в течение 7 суток;
• ПКЭ, которые характеризуют случайные события, — длительность не установлена.

Устанавливают следующую периодичность контроля ПКЭ (ТКП 183.1 п. 6.2.2 и ГОСТ 33073 п. 6.3):

• два раза в год — установившееся отклонение напряжения (в некоторых случаях — раз в год или раз в два года, см. ТКП 183.1 п. 6.2.2);
• один раз в два года — все остальные показатели качества электроэнергии.

Пунктами контроля качества электроэнергии могут быть (ТКП 183.1 п. 5.1.1.1, 5.2.1):

• центральные пункты;
• точки общего подключения;
• граница раздела балансовой принадлежности;
• выводы приемников электрической энергии;
• точки, выбранные по согласованию между энергоснабжающей организацией и потребителем.

Контролировать ПКЭ могут (ТКП 183.1 п. 6.2.1):

• государственные органы по стандартизации, метрологии и сертификации;
• органы государственного энергетического надзора;
• аккредитованные лаборатории.

Ответственность за устранение нарушений КЭ установлена следующим образом (ТКП 183.1 п. 6.3.3):

• если виновник нарушения КЭ — потребитель, то мероприятия по нормализации КЭ разрабатывает потребитель. Возможность и сроки реализации мероприятий потребитель оценивает совместно с энергоснабжающей организацией;
• если виновник нарушения КЭ — энергоснабжающая организация, то она сама разрабатывает мероприятия по нормализации КЭ. Энергоснабжающая организация предоставляет информацию об организационно-технических мероприятиях по нормализации КЭ заинтересованным сторонам.

Средства измерений (далее — СИ), которые применяют для измерения ПКЭ, должны соответствовать следующим требованиям (ТКП 183.1 п. 8.1-8.9):

• СИ должны быть внесены в Государственный реестр средств измерений Республики Беларусь и поверены в установленном порядке;
• CИ должны соответствовать требованиям ГОСТ 22261 (общие технические условия);
• если для измерения применяются трансформаторы или другие преобразователи, входящие в состав оборудования электрических сетей, то совместная с СИ погрешность измерений не должна превышать нормируемую более чем в 1,5 раза;
• СИ должны удовлетворять требованиям электромагнитной совместимости;
• СИ должны обеспечивать измерения при следующих номинальных напряжениях: фазных: 100/√3 и 230 В, линейных: 100 и 400 В;
• накопление информации в СИ должно обеспечиваться в течение не менее 7 суток, информация должна храниться при отключении питания не менее 30 суток;
• должна обеспечиваться защита информации за счет паролей, фиксации событий доступа.

Выделяют следующие классы потребителей (ТКП 183.1 п. 5.1.1.4):

• класс 1 — чувствительные к качеству электроэнергии;
• класс 2 — оказывающие слабое влияния на качество электроэнергии;
• класс 3 — оказывающие среднее влияния на качество электроэнергии;
• класс 4 — оказывающие сильное влияния на качество электроэнергии.

Отклонение напряжения (ТКП 183.2 п. 4.3, ГОСТ 32144 п. 4.2.2):

• неверно выбран коэффициент трансформации силового трансформатора;
• значительная несимметрия нагрузки в фазах;
• потери напряжения от точки питания до нагрузки;
• значительное колебание мощности нагрузки и отсутствии автоматических устройств выравнивания напряжения;
• неправильная настройка или работа автоматического регулятора напряжения;
• ошибки в планировании потоков реактивной мощности, неправильная работа средств регулирования реактивной мощности;
• перегрузка, превышение лимитов нагрузки;
• пониженная пропускная способность линий электропередачи.

Несинусоидальность напряжения (ТКП 183.2 п. 4.4, ГОСТ 32144 п. 4.2.4):

• нелинейная нагрузка или источники генерации:
• преобразовательные установки (выпрямители, инверторы, частотные преобразователи, регуляторы напряжения, тяговая нагрузка);
• устройства, в которых используется электрическая дуга или разряд (дуговые печи, сварочное оборудование, люминесцентное освещение);
• магнитные цепи в режиме насыщения (трансформаторы, дроссели);
• вращающиеся машины (генераторы, двигатели).
• дефекты развития сетевой инфраструктуры.

Несимметрия по нулевой последовательности (ТКП 183.2 п. 4.5 ГОСТ 32144 п. 4.2.5):

• несимметричное распределение нагрузки по фазам;
• несимметрия элементов линии (сопротивление проводов и т.п.).

Несимметрия по обратной последовательности (ТКП 183.2 п. 4.5 ГОСТ 32144 п. 4.2.5):

• неравномерное подключение нагрузки (однофазной, двухфазной);
• несимметрия элементов линии.

Колебания напряжения (ТКП 183.2 п. 4.6):

• резкое изменение нагрузки.

Провалы и перенапряжения (ТКП 183.2 п. 4.7, ГОСТ 32144 п. 4.3):

• короткие замыкания;
• коммутации;
• обрыв проводников (нулевых или фазных);
• удары молнии.

Для правильной оценки результатов измерения ПКЭ необходимо учитывать (ГОСТ 30804.4.30-2013 п. В.1.2):

• исключительные погодные условия;
• влияния третьих сторон;
• действия органов власти;
• промышленные нагрузки;
• обстоятельства непреодолимой силы;
• нехватку мощности.

Услуги компании

Электротехническая лаборатория «АЭСАТ ЭЛЕКТРИК» измеряет показатели качества электроэнергии, токи, напряжения и параметры мощности. Помогает разобраться с причинами повреждений и выбрать оборудование для защиты системы электроснабжения от помех.