Автоматизированные системы контроля качества электрической энергии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автоматизированные системы контроля качества электрической энергии

Митрофанов С.В., канд. техн. наук, доцент, Ефремов В.В.

Оренбургский государственный университет

Электроэнергия используется человеком практически во всех сферах его жизни, как в быту (освещение, обогрев, различная бытовая техника) , так и в промышленности, (энергоснабжение фабрик, заводов, производств) А в связи с развитием рыночных отношений в электроэнергетике электроэнергию следует рассматривать не только как физическое явление, но и как товар, который должен соответствовать определённому качеству и требованиям рынка. Каждый электроприемник предназначен для работы при определенных параметрах электрической энергии: номинальных напряжении, частоте и т. п., поэтому для нормальной работы его необходимо обеспечить качественной электроэнергией.

Итак, качество электроэнергии определяется совокупностью характеристик, при которых электроприемники могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции. Важность повышения качества росла вместе с развитием и массовым внедрением на производстве вентильных преобразователей, дуговых сталеплавильных печей, сварочных установок и других высокоэффективных технологических установок Стабильность, надежность и продолжительность работы электрооборудования прямо зависит от качества электроэнергии. Интенсивный рост промышленного производства и переход на новые, более совершенные и экономичные устройства ставит вопрос о качестве электроэнергии на первый план. Чем современнее оборудование, тем более чувствительно оно к качеству потребляемой электроэнергии и тем более подвержено помехам со стороны других устройств в общей сети.

Также последние годы появилось много потребителей, работающих через вторичный источник питания и ухудшающих качество электроэнергии в питающей сети. Ущерб, возникающий в результате потери должного качества электроэнергии, принято делить на электромагнитный и технологический.

Основные формы электромагнитного ущерба:

-- снижение эффективности процессов генерации, передачи и потребления электроэнергии из-за увеличения потерь в элементах сети;

-- уменьшение срока службы и выход из строя электрооборудования из-за нарушения его нормальных режимов работы и старения изоляции;

-- нарушение нормальной работы и выход из строя устройств релейной защиты, связи и автоматики.

К технологическому ущербу относят снижение производительности и порчу технологического оборудования, что приводит к «падению» качества и недоотпуску продукции.

Все это суммарно приводит к снижению надежности системы электроснабжения в целом.

Проблема, возникшая с качеством электроэнергии, требует принятия практических решений, таким вариантом будет:

-- организация непрерывного мониторинга показателей качества, применение автоматизированных систем контроля качества электроэнергии;

-- разработка методической основы и соответствующего приборного оборудования по распознаванию источников искажений с корректной количественной оценкой степени искажений.

Совокупность свойств электрического тока, определяющих режимы работы оборудования, называется качеством электроэнергии. Сюда включаются такие понятия, как стабильность частоты и напряжения, форма кривой напряжения, симметрия фазных напряжений для трехфазной сети. Качество электроэнергии является также составляющей электромагнитной совместимости - то есть определяет возможность одновременной работы различного оборудования в рамках общей сети.

Для регулирования и контроля качества электроэнергии в России действует ГОСТ 13109-97 «Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». В нем определяются необходимые показатели, которым должна соответствовать электроэнергия, поставляемая потребителям. Также в этом документе определяются стандартные проблемы качества электроэнергии с указанием наиболее вероятного источника их возникновения.

Если качество электроэнергии отличается от параметров, определенных в ГОСТ 13109-97, могут возникать перебои в работе оборудования, снижаться экономические показатели работы энергосистемы. Сбои, которые возникают на производствах с непрерывными технологическими процессами, могут привести к большим финансовым потерям. Для контроля показателей качества в режиме реального времени и служит автоматизированная система контроля качества электроэнергии (АСККЭ).

Основные функции АСККЭ:

* контроль показателей качества электроэнергии в «онлайн» режиме (все показатели диспетчер видит с экрана) дает возможность проводить экспресс анализ состояния электросети и предупреждать возможные аварии;

* формирование отчётов по качеству электроэнергии (в соответствии с ГОСТ 13109-97) для подготовки документов и ведения претензионной работы с поставщиками электроэнергии;

* формирование базы данных для анализа состояния энергосистемы и разработки мероприятий по обеспечению нормального функционирования оборудования.

Приборы измеряют, вычисляют и регистрируют все показатели качества электрической энергии, определенные в ГОСТ13109-97:

* Установившееся отклонение напряжения в режимах наибольшей, наименьшей и суточной нагрузки

* Искажение синусоидальности кривой напряжения

* Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения

* Несимметрия напряжений по обратной и нулевой последовательности

* Отклонение частоты

* Размах изменения напряжения и доза фликера

* Провалы напряжения

* Импульсное напряжение и временные перенапряжения

* Выдача отчетов согласно РД 153-34.0-15.501-00

Качество электроэнергии -- это ключевой показатель, влияющий на надёжность технологического оборудования и энергосистемы предприятия в целом.

Применение систем автоматизированного контроля качества электроэнергии (АСККЭ) дает возможность энергосбытовым компаниям выявлять проблемы энергосети и в сотрудничестве с сетевыми и генерирующими компаниями оперативно устранять их, повышая уровень надежности энергоснабжения потребителей. А если предприятие-потребитель электроэнергии понесло убытки из-за отклонений показателей качества электроэнергии, результаты измерений АСККЭ можно использовать в качестве доказательства при предъявлении исковых заявлений.

Как итог потребитель имеет более качественное и надежное энергоснабжение, а это обеспечивает непрерывность технологических процессов и снижает количество выходов из строя оборудования, тем самым повышая его производительность, принося значительный экономический эффект.

контроль качество электрический энергия

Список литературы

1. ГОСТ 13109-97. Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения- Введ. с 01.01.1999.

2. Проблемы установления размера ответственности за ухудшение качества электрической энергии и пути их решения / B. C. Соколов [и др.] // Промышленная энергетика. - 2000. - № 8. - С. 25-30.

3. Соколов, B. C. Предложения по инженерному решению проблемы качества электрической энергии / B.C. Соколов, Н. В. Чернышова // Промышленная энергетика. - 2001. - № 8. - С. 51-53.

4. Белоусов, В. Н. Отражение в договорах на электроснабжение вопросов качества электроэнергии и условий потребления и генерации реактивной энергии / В. Н. Белоусов, Ю. С. Железко // Электрические станции. - 1999. - № 1. - С. 11-19.

Размещено на Allbest.ru