Якість електроенергії в мережі

Існуюча якість електричної енергії грунтується на Гості 13169-87 – це «норми якості електроенергії та її приймачів», які приєднані до електромереж загального призначення. Для найпоширеніших електричних мереж 3х-фазного струму основні показники якості електричної енергії наступні:

1) коливання і відхилення робочої частоти;
2) розмах і відхилення зміни номінальної напруги;
3) несинусоидальность кривої форми робочої напруги;
4) несиметрія 3х-фазної мережі, а також зміщення нейтралі;
5) неврівноваженість робочої напруги.

Відхилення робочої частоти є різницею між її номінальним і фактичним значеннями, яка усереднена за 10 хвилин. У своєму нормальному режимі роботи відхилення частоти повинні знаходитися в межах близько ± 0,1 Гц. Коливання робочої частоти обумовлюється різницею між найменшим і найбільшим значеннями основної робочої частоти за деякий проміжок часу. Ці коливання і відхилення частоти безпосередньо впливають на якість електричної енергії.

Відхилення номінального напруги являє собою відносну різницю (яка виражається у відсотках) між його номінальним Uном і фактичним U значеннями, яка виникає при відносно повільному зміні свого режиму. Можуть бути допущені такі межі відхилення робочої напруги від номінального значення: на висновках електродвигунів і пристроях для їх запуску та управління – від -5 до + 10%; на висновках електричних приладів освітлення в громадських і виробничих приміщеннях – від -2,5 до + 5%; на висновках інших електричних приймачів – ± 5%.

Коливання робочої напруги обумовлюється розмахом його зміни – тобто, відносною різницею між найменшим Umin і найбільшим Umax діючими значеннями електричної напруги. На коливання робочої напруги також впливають і режими технологічних систем, пуски електричних двигунів, робота зварювальних апаратів, потужних дугових печей, різних випрямних установок і т.д. Для зменшення коливань знижують опір живильної електромережі, використовують конденсатори, наближають електричні приймачі до джерел електроживлення і т.д.

Несинусоїдальність форми кривої робочої напруги обумовлюється складом присутніх вищих гармонік (включно по 13) і може допускатися в таких межах: існуюче значення всіх вищих гармонік на електричних висновках будь-якого приймача не повинно бути більше 5% наявної величини напруги основної робочої частоти. Вищі гармонійні складові негативно діють на роботу електричних приймачів і електромереж, систем зв’язку і автоматики, різних вимірювальних пристроїв, обчислювальної техніки та іншої електроніки. Джерела таких гармонік – це, перш за все випрямні елементи у споживачів, електричної передачі постійного струму, силові електричні трансформатори, зварювальні апарати, дугові електричні печі тощо; які значно погіршують якість електричної енергії в мережах.

Несиметрія 3х-фазної системи електропостачання може з’являтися не тільки при аварійних ситуаціях (відключенні або обриві однієї фази), але і в нормальних робочих режимах (при роботі одиничних досить потужних однофазних електричних навантажень). У разі несиметричного режиму сильно погіршуються умови функціонування приймачів і всіх наявних елементів електромережі (знижується якість електричної енергії): зменшується економічність і тривалість терміну служби пристроїв, знижується пропускна здатність електромережі і т.д. Даний режим обумовлюється напругою зворотній послідовності, який мав би перевищувати номінального значення на 2% на висновках трифазного приймача.

Посилання на основну публікацію