Качество электрической энергии: Качество электроэнергии

Обеспечение качества электрической энергии | ELSETI

Техническая политика Решение вопросов по технологическому присоединению Обеспечение качества электрической энергии Совершенствование систем учета электроэнергии Энергосбережение

Как и любой вид продукции, электрическая энергия обладает совокупностью свойств, характеризующих ее способность удовлетворять определенные требования, предъявляемые потребителями этой продукции.

Под качеством электрической энергии понимается степень соответствия параметров электроэнергии (частота, напряжение) их установленным значениям. Для количественной оценки свойств электроэнергии в нормативных документах установлены показатели ее качества. Нормы показателей качества электроэнергии установлены в ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».

На каждый конкретный электроприемник (ЭП) показатели качества электроэнергии влияют по-разному. Но в целом для всех ЭП можно выделить следующее:

• Повышение напряжения приводит к нагреву токопроводящих частей бытовых приборов и промышленных установок, а иногда и к выходу ЭП из строя;
• Низкое напряжение в свою очередь делает невозможным пользование бытовыми приборами (снижается световой поток ламп освещения, производительность электродвигателей), приводит к удлинению технологических процессов и к браку в выпускаемой продукции;
• Изменение частоты приводит к изменению частоты вращения асинхронных двигателей;
• Несинусоидальность напряжения оказывает влияние на работу электронной аппаратуры (телевизоры, компьютерная техника, радиоприемники), а также приводит к нагреву конденсаторных установок;
• Колебания напряжения сокращают срок службы ЭП, вызывают колебания светового потока ламп освещения (фликер), оказывая влияние на здоровье людей;

При наличии претензий к качеству поставляемой электроэнергии, потребителю необходимо немедленно сообщить об этом в ГУП РТ «Электрические сети» по телефону, либо в письменном виде, указав свои координаты.

В случае выхода из строя электроприемников можно обратиться с письменным заявлением (с указанием контактной информации) в отделение «Татэнергосбыта» по месту проживания потребителя, приложив к заявлению заключение о причинах повреждения имущества и стоимости его ремонта.

ГУП РТ «Электрические сети» делает все возможное, чтобы качество электроэнергии у потребителя было высоким и строго соответствовало действующим требованиям ГОСТ 13109-97. Для этого ежегодно направляются значительные средства на реконструкцию распределительных сетей: уменьшение длины фидеров 0,4 кВ за счет строительства новых ТП и удлинения фидеров 6-10 кВ, замена проводов на провода большего сечения, реконструкция питающих подстанций (центров питания). Но, тем не менее, даже если качество электроэнергии удовлетворяет требованиям ГОСТ, в сети могут появляться кратковременные перенапряжения (при аварийных ситуациях, грозовых перенапряжениях), поэтому для исключения возможности порчи дорогостоящего оборудования потребителю рекомендуется использовать средства стабилизации напряжения, а также по возможности ограничить пользование бытовыми приборами при неблагоприятных погодных условиях.

Контроль качества электрической энергии | Группа Русэлт

5.1 Основные задачи и виды контроля качества электроэнергии

Основными задачами контроля КЭ являются:

1. Проверка выполнения требований стандарта в части эксплуатационного контроля ПКЭ в электрических сетях общего назначения;

2. Проверка соответствия действительных значений ПКЭ на границе раздела сети по балансовой принадлежности значениям, зафиксированным в договоре энергоснабжения;

3. Разработка технических условий на присоединение потребителя в части КЭ;

4. Проверка выполнения договорных условий в части КЭ с определением допустимого расчетного и фактического вкладов потребителя в ухудшение КЭ;

5. Разработка технических и организационных мероприятий по обеспечению КЭ;

6. Определение скидок (надбавок) к тарифам на ЭЭ за ее качество;

7. Сертификация электрической энергии;

8. Поиск “виновника” искажений ПКЭ.

В зависимости от целей, решаемых при контроле и анализе КЭ, измерения ПКЭ могут иметь четыре формы:

• диагностический контроль;

• инспекционный контроль;

• оперативный контроль;

• коммерческий учет.

Диагностический контроль КЭ — основной целью диагностического контроля на границе раздела электрических сетей потребителя и энергоснабжающей организации является обнаружение “виновника” ухудшения КЭ, определение допустимого вклада в нарушение требований стандарта по каждому ПКЭ, включение их в договор энергоснабжения, нормализация КЭ.

Диагностический контроль должен осуществляться при выдаче и проверке выполнения технических условий на присоединение потребителя к электрической сети, при контроле договорных условий на электроснабжение, а также в тех случаях, когда необходимо определить долевой вклад в ухудшение КЭ группы потребителей, присоединенных к общему центру питания. Диагностический контроль должен быть периодическим и предусматривать кратковременные (не более одной недели) измерения ПКЭ. При диагностическом контроле измеряют как нормируемые, так и ненормируемые ПКЭ, а также токи и их гармонические и симметричные составляющие и соответствующие им потоки мощности.

Если результаты диагностического контроля КЭ подтверждают “виновность” потребителя в нарушении норм КЭ, то основной задачей энергоснабжающей организации совместно с потребителем является разработка и оценка возможностей и сроков выполнения мероприятий по нормализации КЭ. На период до реализации этих мероприятий на границе раздела электрических сетей потребителя и энергоснабжающей организации должны применяться оперативный контроль и коммерческий учет КЭ .

На следующих этапах диагностических измерений КЭ контрольными точками должны быть шины районных подстанций, к которым подключены кабельные линии потребителей. Эти точки представляют также интерес для контроля правильности работы устройств РПН трансформаторов, для сбора статистики и фиксации провалов напряжения и временных перенапряжений в электрической сети. Тем самым контролируется работа уже существующих средств обеспечения КЭ: синхронных компенсаторов, батарей статических конденсаторов и трансформаторов с устройствами РПН, обеспечивающих заданные диапазоны отклонений напряжения, а также работа средств защиты и автоматики в электрической сети.

Инспекционный контроль КЭ – осуществляется органами сертификации для получения информации о состоянии сертифицированной электроэнергии в электрических сетях энергоснабжающей организации, о соблюдении условий и правил применения сертификата, с целью подтверждения того, что КЭ в течение времени действия сертификата продолжает соответствовать установленным требованиям.

Оперативный контроль КЭ — необходим в условиях эксплуатации в точках электрической сети, где имеются и в ближайшей перспективе не могут быть устранены искажения напряжения. Оперативный контроль необходим в точках присоединения тяговых подстанций железнодорожного и городского электрифицированного транспорта, подстанций предприятий имеющих ЭП с нелинейными характеристиками.

Результаты оперативного контроля должны поступать по каналам связи на диспетчерские пункты электрической сети энергоснабжающей организации и системы электроснабжения промышленного предприятия .

Коммерческий учет ПКЭ – должен осуществлятьсяна границе раздела электрических сетей потребителя и энергоснабжающей организации и по результатам его определяются скидки (надбавки) к тарифам на электроэнергию за ее качество.

Правовой и методической базой обеспечения коммерческого учета КЭ в электрических сетях являются Гражданский кодекс Российской Федерации (ГК РФ), ч.2, ГОСТ 13109 – 97, Инструкция о порядке расчетов за электрическую и тепловую энергию (№449 от 28 декабря 1993г. Минюста РФ) .

Коммерческий учет КЭ должен непрерывно осуществляться в точках учета потребляемой электроэнергии как средство экономического воздействия на виновника ухудшения КЭ. Для этих целей должны применяться приборы, совмещающие в себе функции учета электроэнергии и измерения ее качества. Наличие в одном приборе функций учета электроэнергии и контроля ПКЭ позволит совместить оперативный контроль и коммерческий учет КЭ, при этом могут применяться общие каналы связи и средства обработки, отображения и документирования информации АСКУЭ .

Приборы коммерческого учета КЭ должны регистрировать относительное время превышения нормально и предельно допустимых значений ПКЭ в точке контроля электроэнергии за расчетный период, которые определяют надбавки к тарифам для виновников ухудшения КЭ.

5.2 Требования стандарта к контролю качества электроэнергии

Контроль за соблюдением требований стандарта энергоснабжающими организациями и потребителями электрической энергии должны осуществлять органы надзора и аккредитованные испытательные лаборатории по КЭ.

Контроль КЭ в точках общего присоединения потребителей электрической энергии к системам общего назначения проводят энергоснабжающие организации (точки контроля выбираются в соответствии с нормативными документами). Периодичность измерений ПКЭ:

• для установившегося отклонения напряжения – не реже двух раз в год в зависимости от сезонного изменения нагрузок в распределительной сети центра питания, а при наличии автоматического встречного регулирования напряжения в центре питания не реже одного раза в год;

• для остальных ПКЭ – не реже одного раза в два года при неизменности схемы сети и ее элементов и незначительном изменении характера электрических нагрузок потребителя, ухудшающего КЭ.

Потребители электроэнергии, ухудшающие КЭ, должны проводить контроль в точках собственных сетей, ближайших к точкам общего присоединения указанных сетей к электрической сети общего назначения, а также на выводах приемников электрической энергии, искажающих КЭ.

Периодичность контроля КЭ устанавливает потребитель электрической энергии по согласованию с энергоснабжающей организацией.

Контроль КЭ, отпускаемой тяговыми подстанциями переменного тока в электрические сети напряжением 6 – 35 кВ, следует проводить:

• для электрических сетей 6 – 35 кВ, находящихся в ведении энергосистем, в точках присоединения этих сетей к тяговым подстанциям;

• для электрических сетей 6 – 35 кВ, не находящихся в ведении энергосистем, в точках выбранных по согласованию между тяговыми подстанциями и потребителями электроэнергии, а для вновь строящихся и реконструируемых (с заменой трансформаторов) тяговых подстанций — в точках присоединения потребителей электрической энергии к этим сетям.

5.3 Скидки и надбавки к тарифу за качество электроэнергии

В п.1 ст. 542 ч.2 ГК РФ устанавливается: “качество подаваемой энергоснабжающей организацией энергии должно соответствовать требованиям, установленным государственными стандартами и иными обязательными правилами, или предусмотренным договором энергоснабжения”.

Для обеспечения норм стандарта в точках общего присоединения допускается устанавливать в договорах энергоснабжения с потребителями – “виновниками” ухудшения КЭ, более жесткие нормы (с меньшими диапазонами изменения соответствующих показателей КЭ), чем установлены в стандарте, которые потребители обязаны поддерживать на границе раздела балансовой принадлежности электрических сетей.

В случае нарушения энергоснабжающей организацией требований, предъявляемых к КЭ, абонент вправе доказывать размер ущерба и взыскивать его с энергоснабжающей организации по правилам ст.547 ГК РФ. Вместе с тем, учитывая, что абонент все-таки использовал энергию ненадлежащего качества, он должен оплатить ее, но по соразмерно уменьшенной цене (п. 2. ст.542 ГК РФ).

Очевидно, что нарушения могут быть взаимными и по разным ПКЭ. Сторона, виновная в снижении КЭ, определяется в соответствии с Правилами применения скидок и надбавок к тарифам за качество электроэнергии.

Инструкция о порядке расчетов за электрическую и тепловую энергию в разделе 4 “Скидки (надбавки) к тарифу за качество электроэнергии” устанавливает штрафные санкции к виновнику ухудшения КЭ.

Механизм штрафных санкций, установленных Инструкцией распространяется не на все ПКЭ, а на те, численные значения, нормы которых есть в стандарте:

• установившееся отклонение напряжения;

• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;

• коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;

• коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;

• отклонение частоты;

• размах изменения напряжения.

Из перечисленных ПКЭ коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициенты гармонических составляющих напряжения отражают одно и то же явление – несинусоидальность. Причем отражает  все гармоники в сумме, а  – каждую из 40 гармоник в отдельности. Поэтому в Инструкции применяют скидки (надбавки) по суммарному воздействию, (коэффициенту  ), к тому же надо принять во внимание, что скидки (надбавки) по отдельным ПКЭ складываются. Поэтому показатель  в Инструкцию не включен. Не включена в скидки (надбавки) и длительность провала напряжения, так как объем санкций по перечисленным ПКЭ зависит от суммарной продолжительности отпуска электрической энергии пониженного качества за месяц, а в части провалов напряжения нормируется длительность одного провала без нормирования их количества.

Скидки (надбавки) за качество электрической энергии применяются при расчётах со всеми потребителями.

Значение скидки (надбавки) зависит:

• от числа ПКЭ, по которым происходит нарушение норм стандарта в точке учета электрической энергии в течение расчетного периода;

• от относительного времени превышения нормально и предельно допустимых значений ПКЭ в точке контроля электроэнергии в течение расчетного периода.

Конкретное значение скидки (надбавки) в зависимости от степени нарушения указанных факторов может быть от 0,2 до 10 % тарифа на электроэнергию.

Оплата по тарифу со скидкой (надбавкой) за КЭ производится за весь объем электрической энергии, отпущенной (потребленной) в расчетный период. Если в нарушении виновна энергоснабжающая организация, штрафная санкция реализуется в виде скидки с тарифа, если виновен потребитель, – в виде надбавки.

За недопустимые отклонения напряжения и частоты предусмотрена односторонняя ответственность энергоснабжающей организации. За отклонение напряжения энергоснабжающая организация несет ответственность перед потребителем в случае, если абонент не превышает технических пределов потребления и генерации реактивной мощности .

Ответственность за нарушение норм по четырем остальным ПКЭ возлагается на виновника ухудшения КЭ. Виновник определяется на основе сопоставления включенного в договор допустимого вклада в значение рассматриваемого ПКЭ в точке контроля с фактическим вкладом, определяемым путем измерений.

Качество электроэнергии | ABB

Почему качество электроэнергии имеет значение

Качество электроэнергии имеет решающее значение для бизнеса. По мере развития технологий электрические инструменты и оборудование становятся все более чувствительными к сбоям в сети (например, к скачкам напряжения), что приводит к дорогостоящим простоям и производственным потерям, что, в свою очередь, влияет на производительность и доходы бизнеса.

Неоптимизированные источники питания, на которые влияют гармоники, асимметрия и низкий коэффициент мощности, приведут к увеличению счетов за электроэнергию, перегрузке и быстрому старению электрической инфраструктуры, что приведет к увеличению эксплуатационных расходов и технического обслуживания оборудования.

Компания АББ предлагает широкий ассортимент решений по обеспечению качества электроэнергии, которые максимизируют непрерывность работы и обеспечивают бесперебойную и непрерывную подачу электроэнергии в различных промышленных приложениях.

Отсутствие непрерывного энергоснабжения составляет до 90 процентов затрат на низкое качество электроэнергии, понесенных промышленностью в Европейском Союзе. Провалы напряжения и кратковременные перебои являются наиболее дорогостоящими факторами.

Ключевые значения

Проблемы качества электроэнергии

Несколько проблем с качеством электроэнергии влияют на работу и эффективность электрического оборудования:

• Провалы/выбросы
• Гармонические искажения и интергармоники
• Микроотключения и отключения
• Всплески/переходные процессы )
• Колебания напряжения (мерцание)
• Пониженная/повышенная частота
• Низкий коэффициент мощности

Тенденции качества электроэнергии

Проблемы сегмента

Стоимость простоя для предприятий

Исследование, проведенное в 2018 году, показало, что каждая четвертая компания в США испытывает перебои в подаче электроэнергии не реже одного раза в месяц, и перебои в подаче электроэнергии становятся, к сожалению, нормой для предприятий.

Центры обработки данных : исследования показывают, что средняя стоимость простоя центра обработки данных выросла до 8 851 доллара США в минуту

Производство : недавнее исследование показало, что более четверти производственных предприятий сталкивались с отключением электроэнергии не реже одного раза в месяц в 2017 году 58% сообщили об отключении электроэнергии более часа. Для крупных производственных компаний один час простоя превышает отметку в 5 миллионов долларов9.0005

Розничная торговля : отключение электроэнергии в супермаркете может привести к потере сотен тысяч долларов из-за скоропортящихся товаров, которые будут испорчены из-за отсутствия охлаждения. Например, в феврале 2019 года в супермаркете в Пенсильвании электричество было отключено более чем на сутки. По оценкам владельца, потери товаров составили до 30 000 долларов; для крупных розничных продавцов эта стоимость еще выше, достигая 5 миллионов долларов.

^{Источник: Bloom Energy 2019}

Тенденции рынка

В энергосистемах мира происходит переход к декарбонизации производства электроэнергии за счет широкомасштабного развертывания центральных и распределенных энергетических ресурсов (РЭР) на основе возобновляемых источников энергии, которые постепенно замена обычных тепловых станций.

Подключение РЭР к энергосистеме в основном осуществляется с помощью силовых электронных преобразователей, которые могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на качество электроэнергии, в зависимости от типа оцениваемых помех и применяемых стратегий управления.

Ожидается, что в будущем этот переход к безуглеродному производству электроэнергии значительно повлияет на качество электроэнергии. Другие тенденции угрожают дальнейшему ухудшению качества электроэнергии: интеграция многих устройств силовой электроники, использование силовых кабелей на всех уровнях напряжения, увеличение количества неустойчивой выработки энергии и, наконец, снижение общей стабильности электрических систем.

Обзор портфолио

Как сэкономить

Варианты использования для промышленных и коммерческих приложений

Для получения дополнительной информации

• Отправьте запрос и мы свяжемся с вами

  Связаться с нами

Что нужно знать о качестве электроэнергии

Что вызывает электрические помехи в энергосистеме?

Причины могут быть внутренними или внешними по отношению к вашему учреждению, либо и тем, и другим.

Внешними причинами могут быть нарушения входного напряжения, вызванные:

• Включение коммунальных сетей
• Удары молнии
• Соседние промышленные предприятия

Только около трети проблем с питанием возникают за пределами вашего учреждения.

Внутренние причины могут быть следующими:

• Оборудование на вашем предприятии периодически включается или выключается
• Двигатели на вашем объекте включены без последовательности этапов
• Перегрузки цепи
• Неправильная проводка
• Гармоники (вызванные источниками питания оборудования)

Подавляющее большинство проблем, возникающих на объекте, связаны с двигателями или другими индуктивными нагрузками при их включении и выключении. Примеры включают оборудование HVAC, двигатели лифтов и роботизированное оборудование — в основном все индуктивные нагрузки, независимо от размера. В офисе такие вещи, как кофеварки, кондиционеры, копировальные аппараты, лазерные принтеры и торговые автоматы, могут вызывать проблемы.

Независимо от того, является ли причина внутренней или внешней, «грязное питание» приводит к трате энергии и повреждению оборудования.

Что делать с «грязной электроэнергией»

Во-первых, необходимо найти коренные причины проблем с качеством электроэнергии.
Для выявления основных причин рекомендуется привлечь специалиста по надежности для оценки системы распределения электроэнергии на вашем объекте. В некоторых случаях проблема может заключаться в электросети, а в других проблема может быть вызвана проблемами с оборудованием или системой в вашем здании. Специалист использует оборудование для анализа мощности, чтобы выявить аномалии в ваших системах и оборудовании и предоставить подробную стратегию принятия корректирующих мер для предотвращения дорогостоящих сбоев и отключений.

Аудит качества электроэнергии отличается от энергетического аудита, оба из которых важны для управления энергией и энергозатратами в вашем бизнесе. Энергоаудит оценивает, сколько энергии потребляет ваш объект и его оборудование. Эти аудиты определяют киловатты (энергия, потребляемая в любой момент времени) и киловатт-часы (энергия, потребляемая с течением времени), используемые в вашем бизнесе. Энергоаудит обеспечивает базовый уровень потребления и помогает выявить возможности для снижения потребления энергии.

Аудит качества электроэнергии, напротив, фокусируется на состоянии электричества, проходящего через систему распределения электроэнергии здания по мере его потребления. Аудит измеряет, как такое оборудование, как компьютеры, светодиодное освещение, высокоэффективные частотно-регулируемые приводы и регулирующие двигатели, влияет на производительность системы распределения электроэнергии.

Во многих случаях источники питания в этих устройствах создают гармоники.