- Jaka jest jakość zasilania?
- Główne wskaźniki jakości zasilania
- Jak sprawdzić i zmierzyć jakość energii elektrycznej?
- Jak niezależnie zidentyfikować spadek jakości energii?
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Umowa z dostawcą jest wyszczególniona w standardowej umowie o dostawę energii. Jeden z nich dotyczy wskaźników jakości zasilania. Dobrze będzie wiedzieć, co dokładnie oznacza ten termin, jakie wskaźniki są kwestionowane, a także uzyskać informacje na temat aktualnych dokumentów regulacyjnych. Informacje te pozwolą Ci na kompetentne złożenie wniosku do dostawcy, jeśli jakość energii elektrycznej nie spełnia ustalonych wymagań normy GOST.
Jaka jest jakość zasilania?
Dla każdego rodzaju sieci elektrycznej ustalane są pewne cechy (parametry jakościowe). Zależność między nimi a rzeczywistymi wartościami określa jakość energii elektrycznej.
Zmiany w SCE mogą wystąpić z powodu utraty energii elektrycznej podczas transmisji na odległość, wzrostu obciążenia, zjawisk elektromagnetycznych itp.
Aby ocenić jakość energii elektrycznej przeprowadzono pomiary głównych wskaźników CE. Są one szczegółowo opisane w standardach GOST 13109-97, a także w nowym wydaniu 13109 99, podajemy fragmenty z krótkim opisem każdego wskaźnika.
Główne wskaźniki jakości zasilania
Ponieważ niemożliwe jest osiągnięcie idealnej zgodności z parametrami nominalnymi, przewiduje się odchylenia w racjonowaniu wskaźników. Mogą być ważne i marginalne. Poniżej przedstawiono główne wskaźniki jakości i dopuszczalne standardy dla każdego z nich.
Odchylenie napięcia
Wskaźnik ten określa się za pomocą specjalnego współczynnika charakteryzującego odchylenia stanu ustalonego w stosunku do odchyleń nominalnych. Do obliczeń stosuje się następujący wzór: δU zestaw = 100% * (U t - U n ) / Un, gdzie U t jest wskaźnikiem bieżącym, U n jest nominalnym. Pomiary wskaźników jakości są dokonywane na odbiornikach energii elektrycznej. Oscylogram tego procesu przedstawiono poniżej.
Takie odchylenia jakości są charakterystyczne dla znacznych zmian obciążenia lub dużych strat w procesie przenoszenia mocy. Ważne wskaźniki są brane pod uwagę, gdy U ust jest nie więcej niż 5, 0%, maksymalny dopuszczalny - 10, 0%.
Wahania napięcia
Ten parametr charakteryzuje odchylenia czasowe amplitudy drgań prądu elektrycznego. Oscylogram procesu pokazano na rysunku 1. Jest to złożony parametr jakości energii elektrycznej, ponieważ w celu scharakteryzowania wahań napięcia należy wziąć pod uwagę
- zakres zmian;
- dawka drgań (częstotliwość powtarzania);
- czas trwania odchyleń.
W pierwszych dwóch punktach musisz podać małe wyjaśnienie.
Wielkość zmiany napięcia.
Ten parametr jakości energii jest opisany przez różnicę między maksymalnym i minimalnym odchyleniem. Współczynnik zakresu określa się za pomocą następującego wzoru: (U Pmax - U Pmin ) / U nom, gdzie U Pmax jest maksymalną wielkością zakresu, U Pmin jest minimalną, U nom jest wartością nominalną. Ważna wartość współczynnika zakresu wynosi nie więcej niż 10%.
Dawka wahań napięcia.
To kryterium jest używane do opisania częstotliwości występowania odchyleń. Należy wziąć pod uwagę, że jeśli czas między fluktuacjami jest mniejszy niż 30, 0 milisekund, to należy je uznać za jedno odchylenie.
Do obliczeń używa się następującego wyrażenia: F rep = m / T, podczas gdy m określa liczbę zmian w określonym przedziale czasu pomiarów - T, równą 10 minut. Normy tego wskaźnika są bezpośrednio związane z dawką migotania, zostaną opisane poniżej.
Odchylenie częstotliwości
W systemach ogólnego przeznaczenia parametr ten jest ustawiony na 50, 0 Hz. Standardy normy pozwalają na zwiększenie lub zmniejszenie częstotliwości o 2, 0% lub 4, 0% (odpowiednio wartości dopuszczalne i graniczne). Przekroczenie dopuszczalnych odchyleń częstotliwości prowadzi do awarii impulsowych zasilaczy, zakłóceń w pracy generatorów elektrycznych.
Migotanie dawki
Ten parametr opisuje wpływ na osobę spowodowany migotaniem źródeł światła w wyniku zmiany amplitudy prądu elektrycznego. Pomiary są wykonywane za pomocą specjalnych urządzeń, które określają dopuszczalne migotanie.
Współczynnik przepięcia
Ta charakterystyka określa, jak daleko amplituda prądu przekracza maksymalny dopuszczalny próg. Takie odchylenia są charakterystyczne dla zwarć lub procesów przełączania. Losowy charakter odchyleń nie pozwala na normalizację wskaźnika, ale zebrane statystyki są wykorzystywane do określania jakości energii elektrycznej w sieci jednofazowej lub trójfazowej.
Awaria napięcia
Ten parametr oznacza znaczny spadek amplitudy (ponad 10, 0% wartości nominalnej), z późniejszym odzyskiem. Przyczyną spadków napięcia może być zwarcie, gwałtowny wzrost obciążenia.
Charakterystyki tego wskaźnika jakości energii są opisane przez następujące elementy:
- Głębokość „obwisłego” napięcia, w niektórych przypadkach może mieć tendencję do zera.
- Liczba odchyleń przez określony czas.
- Czas trwania
To ostatnie wymaga wyjaśnienia.
Czas trwania awarii napięcia.
Zgodnie z tym kryterium można ocenić zarówno jakość, jak i niezawodność zasilania. „Zatonięcie” o minimalnym czasie trwania nie może powodować zakłóceń w działaniu urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Po kilku sekundach istnieje duże prawdopodobieństwo, że sprzęt zostanie wyłączony za pomocą elektrycznych lub elektronicznych obwodów sterowania. Ponadto zwiększa się reaktywny składnik silników elektrycznych, co prowadzi do zmniejszenia współczynnika mocy.
Ze względu na losowy charakter tego zjawiska jego reglamentacja nie jest zapewniona.
Napięcie impulsowe
Przejawia się w postaci krótkoterminowego (do 10 milisekund) wzrostu amplitudy energii elektrycznej. Przełączanie procesów lub wyładowań atmosferycznych może spowodować tak gwałtowny skok. Ponieważ takie stany sieci mają charakter losowy, racjonowanie impulsów nie jest zapewnione.
Następujące cechy są używane do opisu impulsów wysokiej częstotliwości:
- Parametr maksymalnej amplitudy. W sieciach do 1 kV z bezpośrednim uderzeniem wyładowania piorunowego amplituda emisji może osiągnąć 6 kV.
- Czas trwania Czas trwania impulsu o wysokiej amplitudzie (burzy) z reguły nie przekracza kilku milisekund.
Nierównowaga napięcia w systemie trójfazowym
Niewłaściwie rozłożone obciążenie między fazami jednego obwodu, zwarcie do masy, przerwa neutralna i konsument z niezrównoważonym obciążeniem może prowadzić do tak wyraźnego pogorszenia jakości energii elektrycznej.
W tym względzie ustalono, że różnica obciążenia między fazami jednego obwodu nie powinna być większa niż 30, 0% w obrębie jednego panelu elektrycznego i 15, 0% w punkcie początkowym linii zasilającej.
Aby określić wskaźniki asymetrii, stosuje się współczynniki sekwencji zerowej i odwrotnej. Pierwszy obliczany jest według wzoru: K np = 100% * U np / U nom, drugi: Kop = 100% * U op / U nom, gdzie U np jest amplitudą sekwencji zerowej, U op jest odwrotnością.
Zgodnie z ustalonymi normami regulacji napięcia w sieciach do 1 kV, wartość U NP i U op powinna wynosić nie więcej niż 2% i 4% (wartości dopuszczalne i graniczne).
Niesinusoidalny przebieg napięcia
Ten rodzaj niskiej jakości energii elektrycznej jest związany z obecnością harmonicznych innych producentów. Im wyższa częstotliwość składnika pasożytniczego, tym większa wielkość zniekształcenia. Widać to, porównując harmoniczne wysokiego prądu (patrz rys. 5) i trzeciego rzędu (rys. 6).
Powodem tego odchylenia jest połączenie z siecią konsumenta za pomocą nieliniowego IVC. Typowym przykładem jest konwerter tyrystorowy.
Aby opisać to odchylenie od wskaźników jakości, stosuje się sinusoidalny współczynnik zniekształcenia, który określa wzór Ki i ⎷ ∑U N 2 / U Mr. * 100%, gdzie U jest amplitudą harmoniczną.
Dopuszczalne i maksymalne dopuszczalne normy charakteryzujące energię elektryczną wysokiej jakości lub niskiej jakości dla różnych sieci przedstawiono w poniższej tabeli.
Jak sprawdzić i zmierzyć jakość energii elektrycznej?
Przed przystąpieniem do pomiarów, które określają jakość sieci elektrycznej, należy wziąć pod uwagę, że SCE powinien być ustalony przez przedstawicieli dostawcy energii elektrycznej. Zgodnie z wynikami kontroli sporządzany jest akt, na podstawie którego można złożyć skargę.
Aby sprawdzić wszystkie właściwości energii elektrycznej pod kątem zgodności z wymaganiami GOST 53144-2013, GOST R 54149-2010 i innych dokumentów regulacyjnych, wymagane będą specjalne urządzenia pomiarowe. Jednak niektóre podstawowe wskaźniki można zmierzyć za pomocą konwencjonalnego multimetru lub określić rozbieżność za pomocą znaków pośrednich.
Jak niezależnie zidentyfikować spadek jakości energii?
Podajemy wskaźniki, które można sprawdzić za pomocą multimetru w trybie pomiaru napięcia przemiennego:
- Ustalone odchylenie.
- Przepięcie (w tym brak równowagi faz).
- Upadki.
Drugi i trzeci punkt są raczej arbitralne, czas trwania zniekształcenia może być niewystarczający dla odpowiedzi urządzenia i trudno będzie odróżnić spadki napięcia od przepięć i spadków.
Pośrednie metody określania jakości energii elektrycznej obejmują analizę stanu sieci przez działanie żarówki. Zbyt jasna poświata będzie wskazywać na zwiększone napięcie, przyciemnienie - wskaże „osiadanie”, miganie wskaże różnice.
Nieprawidłowe działanie urządzeń elektrycznych wskazuje również na brak jakości energii elektrycznej. Na przykład, sprężarka lodówki działa stale, niestabilna praca elektroniki, samorzutne odłączanie urządzeń gospodarstwa domowego, wszystko to wskazuje na niewystarczające napięcie w sieci domowej. Przepięcie spowoduje wyzwolenie przekaźnika zabezpieczeniowego, jeśli jest zainstalowany.