Показатели качества электроэнергии: нормы, виды отклонений и методы контроля

Показателями качества электроэнергии являются:

• отклонение напряжения от своего номинального значения;
• колебания напряжения от номинала;
• несинусоидальность напряжения;
• несимметрия напряжений;
• отклонение частоты от своего номинального значения;
• длительность провала напряжения;
• импульс напряжения;
• временное перенапряжение.

Отклонения напряжения от своего номинального значения оказывает значительное влияние на работу электродвигателей. В случае снижения напряжения на зажимах двигателя уменьшается реактивная мощность намагничивания, при той же потребляемой мощности увеличивается ток двигателя, что вызывает перегрев изоляции.

Колебания напряжения:

1. размах изменения напряжения;
2. доза фликера.

Причины выхода показателей за пределы норм состоят в использовании потребителей электрической энергии с быстропеременными режимами работы, сопровождающимися резкими изменениями мощности (главным образом реактивной) нагрузки.

Если Вы желаете купить конденсаторную установку или узнать цену на установки компенсации реактивной мощности, позвоните по телефону указанному ниже или заполните приведенную форму. В этом случае, в ближайшее время мы с Вами свяжемся для уточнения особенностей Вашего проекта, необходимых для расчета стоимости КРМ

НЕОБХОДИМА КОНСУЛЬТАЦИЯ?

Возврат к списку

Показатели качества электроэнергии

Содержание:

Качество электроэнергии, поставляемое в наши дома, не всегда является удовлетворительным. Мы часто говорим: «напряжение просело», «напряжение прыгает», «скачки напряжения», «плохое напряжение». Давайте разберемся вместе с этими понятиями. Следует отметить сразу, что точные определения отклонений от норм качества электроэнергии очень сложные.

В рамках одной статьи невозможно дать полное описание требований к параметрам электричества и способам проведения официальных измерений. Тексты соответствующих ГОСТов и стандартов занимают десятки страниц и содержат многочисленные сложные формулы проведения расчётов. В данной статье мы дадим лишь общее понимание основных требований к качеству электроэнергии и простые описания часто встречающихся отклонений

Основные показатели качества электроэнергии

Список основных показателей качества электрической энергии:

• установившееся отклонение напряжения;
• размах изменения напряжения;
• доза фликера;
• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
• коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения;
• коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
• коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
• отклонение частоты;
• длительность провала напряжения;
• импульсное напряжение;
• коэффициент временного перенапряжения.

Отклонение напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является отклонение напряжения.

Отклонение напряжения определяется значением установившегося отклонения напряжения. Для значения отклонения напряжения установлены нижеследующие нормы:
нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электроэнергии равны соответственно +5 и +10% от номинального напряжения электрической сети.

Значение отклонения напряжения определяется при длительности процесса более одной минуты. Нормально допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 5%, то есть: +/-5% (от 209 В до 231  В). Предельно допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 10%, то есть: +/-10% (от 198 В до 242 В).

Для определенных выше показателей качества электроэнергии действуют следующие нормативы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального или согласованного значения напряжения в течение 100% времени интервала в одну неделю.

Колебание напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является колебание напряжения.

Колебания напряжения характеризуются следующими показателями:

• размахом изменения напряжения;
• дозой фликера.

Значения колебания напряжения имеют те же самые нормы, что и отклонение напряжения с единственным отличием: длительность процесса менее одной минуты. Нормально допустимым колебанием напряжения считается диапазон в 5%, то есть: +/-5% (от 209 В до 231  В). Предельно допустимым колебанием напряжения считается диапазон в 10%, то есть: +/-10% (от 198 В до 242 В).

Замечание: не следует путать требования ГОСТа к качеству электроэнергии в сети (ГОСТ Р 54149-2010 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная») и ГОСТов, описывающих качество электропитания для электрических приборов (напр. ГОСТ Р 52161.2.17-2009 «Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов»). ГОСТ качества электроэнергии предъявляет требования по сути к поставщику электрической энергии, и именно на этот ГОСТ можно опереться, если нужно предъявить требования к поставщику при плохом электроснабжении. А требования к качеству электропитания в паспортах приборов определяют требование к приборам работать нормально в более широком диапазоне значений параметров тока. Для приборов, как правило, закладывается диапазон по напряжению от -15% до +10% от номинального.

Провал напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является провал напряжения. Провал напряжения определяется показателем времени провала напряжения.

Предельно допустимое значение длительности провала напряжения в электросетях напряжением до 20 000 В включительно равно 30 секунд. Длительность автоматически устраняемого провала напряжения в любой точке присоединения к электрическим сетям определяется выдержками времени релейной защиты и временем срабатывания автоматики.

Провал напряжения определяется, когда напряжение падает до значения 0,9U и характеризуется длительностью процесса. Предельно допустимая длительность — 30 секунд. Глубина провала иногда может доходить и до 100%.

Перенапряжение

Временное перенапряжение определяется показателем коэффициента временного перенапряжения.

Перенапряжение характеризуется амплитудным значением напряжения больше 342 В. Верхний предел значения напряжения ГОСТом не определяется. Длительность временного перенапряжения — менее 1 секунды

Качество электроэнергии. Виды отклонений параметров электрической энергии

Для определения качества электрической энергии можно использовать следующие графические изображения. На приведенных ниже рисунках отображены следующие отклонения параметров качества электроэнергии: отклонение напряжения, колебание напряжения, перенапряжение, провал напряжения, нарушение синусоидальности напряжения, импульсы напряжения.

Как улучшить качество электроэнергии

В случае существенных отклонений параметров качества электроэнергии следует прежде всего обратиться в обслуживающую организацию, к поставщику электрической энергии. Если административные действия по улучшению качества электроэнергии не дадут результатов, тогда необходимо использовать специальные средства защиты. Для улучшения параметров качества электроэнергии мы рекомендуем использовать: средства защиты от скачков напряжения, стабилизаторы напряжения, источники бесперебойного питания.

Показатели качества электроэнергии

Содержание:

Качество электроэнергии, поставляемое в наши дома, не всегда является удовлетворительным. Мы часто говорим: «напряжение просело», «напряжение прыгает», «скачки напряжения», «плохое напряжение». Давайте разберемся вместе с этими понятиями. Следует отметить сразу, что точные определения отклонений от норм качества электроэнергии очень сложные. В рамках одной статьи невозможно дать полное описание требований к параметрам электричества и способам проведения официальных измерений. Тексты соответствующих ГОСТов и стандартов занимают десятки страниц и содержат многочисленные сложные формулы проведения расчётов. В данной статье мы дадим лишь общее понимание основных требований к качеству электроэнергии и простые описания часто встречающихся отклонений

Основные показатели качества электроэнергии

Список основных показателей качества электрической энергии:

• установившееся отклонение напряжения;
• размах изменения напряжения;
• доза фликера;
• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
• коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения;
• коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
• коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
• отклонение частоты;
• длительность провала напряжения;
• импульсное напряжение;
• коэффициент временного перенапряжения.

Отклонение напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является отклонение напряжения.

Отклонение напряжения определяется значением установившегося отклонения напряжения. Для значения отклонения напряжения установлены нижеследующие нормы:
нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электроэнергии равны соответственно +5 и +10% от номинального напряжения электрической сети.

Значение отклонения напряжения определяется при длительности процесса более одной минуты. Нормально допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 5%, то есть: +/-5% (от 209 В до 231  В). Предельно допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 10%, то есть: +/-10% (от 198 В до 242 В).

Для определенных выше показателей качества электроэнергии действуют следующие нормативы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального или согласованного значения напряжения в течение 100% времени интервала в одну неделю.

Колебание напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является колебание напряжения.

Колебания напряжения характеризуются следующими показателями:

• размахом изменения напряжения;
• дозой фликера.

Значения колебания напряжения имеют те же самые нормы, что и отклонение напряжения с единственным отличием: длительность процесса менее одной минуты. Нормально допустимым колебанием напряжения считается диапазон в 5%, то есть: +/-5% (от 209 В до 231  В). Предельно допустимым колебанием напряжения считается диапазон в 10%, то есть: +/-10% (от 198 В до 242 В).

Замечание: не следует путать требования ГОСТа к качеству электроэнергии в сети (ГОСТ Р 54149-2010 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная») и ГОСТов, описывающих качество электропитания для электрических приборов (напр. ГОСТ Р 52161.2.17-2009 «Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов»). ГОСТ качества электроэнергии предъявляет требования по сути к поставщику электрической энергии, и именно на этот ГОСТ можно опереться, если нужно предъявить требования к поставщику при плохом электроснабжении. А требования к качеству электропитания в паспортах приборов определяют требование к приборам работать нормально в более широком диапазоне значений параметров тока. Для приборов, как правило, закладывается диапазон по напряжению от -15% до +10% от номинального.

Провал напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является провал напряжения. Провал напряжения определяется показателем времени провала напряжения.

Предельно допустимое значение длительности провала напряжения в электросетях напряжением до 20 000 В включительно равно 30 секунд. Длительность автоматически устраняемого провала напряжения в любой точке присоединения к электрическим сетям определяется выдержками времени релейной защиты и временем срабатывания автоматики.

Провал напряжения определяется, когда напряжение падает до значения 0,9U и характеризуется длительностью процесса. Предельно допустимая длительность — 30 секунд. Глубина провала иногда может доходить и до 100%.

Перенапряжение

Временное перенапряжение определяется показателем коэффициента временного перенапряжения.

Перенапряжение характеризуется амплитудным значением напряжения больше 342 В. Верхний предел значения напряжения ГОСТом не определяется. Длительность временного перенапряжения — менее 1 секунды

Качество электроэнергии. Виды отклонений параметров электрической энергии

Для определения качества электрической энергии можно использовать следующие графические изображения. На приведенных ниже рисунках отображены следующие отклонения параметров качества электроэнергии: отклонение напряжения, колебание напряжения, перенапряжение, провал напряжения, нарушение синусоидальности напряжения, импульсы напряжения.

Как улучшить качество электроэнергии

В случае существенных отклонений параметров качества электроэнергии следует прежде всего обратиться в обслуживающую организацию, к поставщику электрической энергии. Если административные действия по улучшению качества электроэнергии не дадут результатов, тогда необходимо использовать специальные средства защиты. Для улучшения параметров качества электроэнергии мы рекомендуем использовать: средства защиты от скачков напряжения, стабилизаторы напряжения, источники бесперебойного питания.

Показатели качества электроэнергии. АСКУЭ яЭнергетик

Качество электрической энергии — степень соответствия параметров электрической энергии их установленным значениям. В свою очередь, параметр электрической энергии — величина, количественно характеризующая какое-либо свойство электрической энергии. Под параметрами электрической энергии понимают напряжение, частоту, форму кривой электрического тока. Качество электрической энергии является составляющей электромагнитной совместимости, характеризующей электромагнитную среду.

Википедия даёт чёткое, ёмкое, но достаточно сухое определение.

Для простоты и понятности будем считать, что качественная электроэнергия — это электрическая энергия, параметры которой находятся в пределах установленных нормирующими документами.

Если показатели качества выйдут из установленных норм, это может привести к негативным последствиям:

• Увеличению расходов на электричество и потерь в сетях.
• Снижению надёжности работы или выход из строя оборудования.
• Нарушению технологических процессов.

Показатели качества определены в ГОСТ 32144-2013.

Контроль показателей качества электроэнергии

АСКУЭ «яЭнергетик» зафиксирует нарушения в электроснабжении и сформирует претензию для подачи поставщику электроэнергии.

Теперь давайте разберём основные критерии оценки:

• Отклонения напряжения определяет величину, при которой потребители могут функционировать без сбоев. От 220В нижний нормальный предел — 209В, в верхний — 231В, для 360В — 342В и 378В, соответственно.
• Размах изменения входного напряжения представляет собой разность величин действующей и амплитудной. Замеры производят за цикл перепада параметра.
• Доза фликера подразделяется на кратковременную (10 минут) и длительную (2 часа). Обозначает степень восприимчивости человеческого глаза к мерцанию света, причиной которого стало колебание питающей сети.
• Импульсное напряжение описывается временем восстановления, имеющего разную величину в зависимости от причины возникновения скачка.
• Коэффициенты для оценки качества питающей сети: по искажению синусоидальности, значения временного перенапряжения, гармонических составляющих, несимметричности по обратной и нулевой последовательностях.
• Интервал провала напряжения определяется периодом восстановления параметра, установленного в ГОСТ.
• Отклонение питающей частоты приводит к повреждениям электрических частей и проводников.

Отклонения входного напряжения

Показатели качества электроэнергии стараются сделать соответствующими установленным номиналам, прописанным в законодательных актах. Внимание уделяется погрешностям, возникающим при замерах U и F. Если имеются погрешности, то можно обращаться в надзорные органы, чтобы привлечь к ответственности поставщика электричества.

Общие требования к качеству электроэнергии включают параметр отклонения питающего напряжения, который подразделяют на две группы:

• Нормальный режим, когда отклонение составляет ±5%.
• Предел допустимого режима установлен для колебаний ±10%. Для сети 220В минимальный порог 198В и максимальный 242В, а для 360В — 324В и 396В, соответственно.

Восстановление напряжения должно происходить не дольше 2 минут.

Отклонение частоты

Соблюдение частоты в определенных границах одно из необходимых требований потребителей. При снижении показателя на 1 %, потери составляют более 2 %. Это выражается в экономических затратах и снижение производительности предприятий. Для обычного человека это приводит к повышенным суммам оплаты за электричество.

Скорость вращения асинхронного двигателя напрямую зависит от частоты питающей сети. Нагревающие ТЭНы имеют меньшую производительность при снижении частоты меньше 50 ГЦ. При завышенных значениях может происходить их повреждение, либо проблемы с другими механизмами, не рассчитанных на высокий момент вращения.

Отклонение частоты может повлиять на работу электроники. Так на экране телевизора возникают помехи при изменении показателя на ±0,1Гц. Кроме визуальных дефектов, возрастает риск вывода из строя микроэлементов. Методом борьбы с отклонениями качества электроэнергии выступает введение резервных питающих узлов, позволяющих в автоматическом режиме восстанавливать напряжение в установленные промежутки времени.

Принято считать, что отклонением частоты является усреднённая за 10 минут разность между фактической величиной основной частоты и её номинальной величиной. При этом допускаются:

• в нормальном режиме работы отклонения не более 0,1 Гц;
• кратковременные отклонения не более 0,2 Гц.

Оповещения о критических параметрах

С помощью АСКУЭ яЭнергетик Вы можете получать уведомления о критических параметрах электроэнергии. Для этого нужно нажать кнопку «Добавить новое» в блоке оповещения у необходимого рпараметра. Далее указывается адрес электронной почты, параметры по каждой из фаз и режим отправки уведомлений.

После сохранения, когда параметр опустится ниже или поднимется выше указанного, на почту придёт оповещение, и Вы сможете принять меры для минимизации потерь производства.

Заключение

Следите за качеством электроэнергии! Если вовремя обнаружить проблему, можно избежать множества проблем.

АСКУЭ яЭнергетик поможет контролировать качественные параметры, вовремя принимать меры, а если Вы понесёте какие-либо потери по вине поставщика электроэнергии, поможем доказать факт некачественного электроснабжения и возместить ущерб.

Показатели качества электрической энергии | Группа Русэлт

Стандартом устанавливаются следующие показатели качества электроэнергии (ПКЭ):

При определении значений некоторых ПКЭ стандартом вводятся следующие вспомогательные параметры электрической энергии:

Часть ПКЭ характеризует установившиеся режимы работы электрооборудования энергоснабжающей организации и потребителей ЭЭ и дает количественную оценку по КЭ особенностям технологического процесса производства, передачи, распределения и потребления ЭЭ. К этим ПКЭ относятся: установившееся отклонение напряжения, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения, коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения, коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности, отклонение частоты, размах изменения напряжения.

Оценка всех ПКЭ, относящихся к напряжению, производится по действующим его значениям.

Для характеристики вышеперечисленных показателей стандартом установлены численные нормально и предельно допустимые значения ПКЭ или нормы.

Другая часть ПКЭ характеризует кратковременные помехи, возникающие в электрической сети в результате коммутационных процессов, грозовых атмосферных явлений, работы средств защиты и автоматики и в после аварийных режимах. К ним относятся провалы и импульсы напряжения, кратковременные перенапряжения. Для этих ПКЭ стандарт не устанавливает допустимых численных значений. Для количественной оценки этих ПКЭ должны измеряться амплитуда, длительность, частота их появления и другие характеристики, установленные, но не нормируемые стандартом. Статистическая обработка этих данных позволяет рассчитать обобщенные показатели, характеризующие конкретную электрическую сеть с точки зрения вероятности появления кратковременных помех.

Для оценки соответствия ПКЭ указанным нормам (за исключением длительности провала напряжения, импульсного напряжения и коэффициента временного перенапряжения) стандартом устанавливается минимальный расчетный период, равный 24 ч.

В связи со случайным характером изменения электрических нагрузок требование соблюдения норм КЭ в течение всего этого времени практически нереально, поэтому в стандарте устанавливается вероятность превышения норм КЭ. Измеренные ПКЭ не должны выходить за нормально допустимые значения с вероятностью 0,95 за установленный стандартом расчетный период времени (это означает, что можно не считаться с отдельными превышениями нормируемых значений, если ожидаемая общая их продолжительность составит менее 5% за установленный период времени).

Другими словами, КЭ по измеренному показателю соответствует требованиям стандарта, если суммарная продолжительность времени выхода за нормально допустимые значения составляет не более 5% от установленного периода времени, т.е. 1 ч 12 мин, а за предельно допустимые значения – 0 % от этого периода времени.

Рекомендуемая общая продолжительность измерений ПКЭ должна выбираться с учетом обязательного включения рабочих и выходных дней и составляет 7 суток .

В стандарте указаны вероятные виновники ухудшения КЭ. Отклонение частоты регулируется питающей энергосистемой и зависит только от нее. Отдельные ЭП на промышленных предприятиях (а тем более в быту) не могут оказать влияния на этот показатель, так как мощность их несоизмеримо мала по сравнению с суммарной мощностью генераторов электростанций энергосистемы. Колебания напряжения, несимметрия и несинусоидальность напряжения вызываются, в основном, работой отдельных мощных ЭП на промышленных предприятиях, и только величина этих ПКЭ зависит от мощности питающей энергосистемы в рассматриваемой точке подключения потребителя. Отклонения напряжения зависят как от уровня напряжения, которое подается энергосистемой на промышленные предприятия, так и от работы отдельных промышленных ЭП, особенно с большим потреблением реактивной мощности. Поэтому вопросы КЭ следует рассматривать в непосредственной связи с вопросами компенсации реактивной мощности. Длительность провала напряжения, импульсное напряжение, коэффициент временного перенапряжения, как уже отмечалось, обуславливаются режимами работы энергосистемы.

В таблице 2.1. приведены свойства электрической энергии, показатели их характеризующие и наиболее вероятные виновники ухудшения КЭ .

Стандартом устанавливаются способы расчета и методики определения ПКЭ и вспомогательных параметров, требования к погрешностям измерений и интервалам усреднения ПКЭ, которые должны реализовываться в приборах контроля КЭ при измерениях показателей и их обработке.

Качество электрической энергии — ОАО “МРСК Урала”

Согласие на обработку персональных данных

В соответствии с требованиями Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных» принимаю решение о предоставлении моих персональных данных и даю согласие на их обработку свободно, своей волей и в своем интересе.

Наименование и адрес оператора, получающего согласие субъекта на обработку его персональных данных:

ОАО «МРСК Урала», 620026, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 140 Телефон: 8-800-2501-220.

Цель обработки персональных данных:

Обеспечение выполнения уставной деятельности «МРСК Урала».

Перечень персональных данных, на обработку которых дается согласие субъекта персональных данных:

• — фамилия, имя, отчество;
• — место работы и должность;
• — электронная почта;
• — адрес;
• — номер контактного телефона.

Перечень действий с персональными данными, на совершение которых дается согласие:

Любое действие (операция) или совокупность действий (операций) с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу, обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение.

Персональные данные в ОАО «МРСК Урала» могут обрабатываться как на бумажных носителях, так и в электронном виде только в информационной системе персональных данных ОАО «МРСК Урала» согласно требованиям Положения о порядке обработки персональных данных контрагентов в ОАО «МРСК Урала», с которым я ознакомлен(а).

Согласие на обработку персональных данных вступает в силу со дня передачи мною в ОАО «МРСК Урала» моих персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных может быть отозвано мной в письменной форме. В случае отзыва согласия на обработку персональных данных.

ОАО «МРСК Урала» вправе продолжить обработку персональных данных при наличии оснований, предусмотренных в п. 2-11 ч. 1 ст. 6 Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных».

Срок хранения моих персональных данных – 5 лет.

В случае отсутствия согласия субъекта персональных данных на обработку и хранение своих персональных данных ОАО «МРСК Урала» не имеет возможности принятия к рассмотрению заявлений (заявок).

Качество электроэнергии. Показатели и характеристики. Факторы

Электрическая энергия характеризуется такими показателями качества, как напряжение в сети, частота тока и форма синусоиды переменного тока. Поставщики электроэнергии обязаны поддерживать все ее параметры в соответствии с требованиями стандарта. В зависимости от работающих потребителей нагрузки, величина основных характеристик изменяется, что способствует при больших отклонениях возникновению неисправностей электрических бытовых устройств, т.к. снижается качество электроэнергии.

Качество электроэнергии во многом зависит от большого количества факторов, которые способны изменить ее параметры сверх заданных границ. Например, напряжение может стать слишком высоким из-за аварийной ситуации на электростанции. Низкие значения могут возникнуть вечером, когда люди включают много разных бытовых устройств.

Согласно нормативным документам допускается некоторое колебание параметров электрической энергии. В некачественных сетях питания приходится использовать специальные устройства, которые доводят параметры электроэнергии до нормативных показателей, называющиеся стабилизаторами напряжения. Контролирующим органом над качеством сетей питания является Роспотребнадзор, в который можно подавать претензии при возникновении проблем.

Факторы, влияющие на качество электроэнергии:

• Перепады напряжения, связанные с периодическим подключением мощных нагрузок.
• Изменение влажности воздуха.
• Отливы, а также приливы на морских электростанциях.
• На ветровых станциях – изменение силы и направления ветра.
• Обледенение питающих проводов.
• Качество электрических проводов, их старение.

Количественный показатель и допустимые отклонения характеристик сети устанавливаются нормативными документами. Эти параметры были утверждены по закону ввиду вероятности пожаров из-за возгорания электрических устройств, а также нарушения работы чувствительных приборов, функционирующих на военных объектах, в научных лабораториях и в медицинских организациях.

Показатели качества электрической энергии периодически обновляются, так как появляются новые электронные потребители с более высокими требованиями к питанию. Электричество рассматривается как поставляемая продукция, которая должна соответствовать заданным показателям. При больших отклонениях этих параметров к поставщикам энергии может быть применена система административной ответственности. В случае пострадавших по их вине людей, дело может дойти и до уголовной ответственности.

Характеристики качества питания сети оказывают влияние на продолжительность эксплуатации электрических устройств, особенно в промышленности. В результате снижается эффективность работы линий, повышается потребление электричества. В электрических двигателях при ухудшении характеристик сети снижается момент вращения, приборы освещения начинают мерцать, что влияет на выращивание овощей в теплице, снижается продолжительность работы ламп. Также значительное влияние оказывается на различные биохимические процессы.

Как известно из физики, уменьшение напряжения при постоянной нагрузке на мотор приводит к значительному повышению силы тока, что способствует сбоям в работе систем защиты. В результате изоляция проводов может расплавиться, что приведет к негативным последствиям: выход из строя электронных систем, разрушение обмоток электродвигателей и т.д. При такой ситуации приборы учета будут фиксировать чрезмерное потребление энергии, что повышает финансовые расходы.

Показатели оценки качества:

• Допустимое отклонение напряжения (подключенные устройства способны работать в нормальном режиме). Существует два вида режима отклонений:
  — нормальный – отклонение +5%;
  — предельный – отклонение +10%.
  Напряжение должно восстанавливаться не более, чем за 2 минуты.
• Размах напряжения – разность значений амплитудного и действующего напряжения за один цикл колебаний. Этот показатель не должен быть более +10%.
• Доза фликера разделяется на длительную (около двух часов) и кратковременную (10 минут). Этот параметр означает степень восприимчивости глаза человека к мерцанию освещения, которое возникло из-за колебаний сети питания. Для измерения дозы фликера существует особый прибор – фликерметр, определяющий амплитудно-частотную характеристику. Полученные данные сравнивают с показателями чувствительности человеческого глаза.
  

  Стандартами установлены допустимые границы изменения этого параметра:

  — кратковременные колебания – не более 1,38;
  — длительные колебания – не больше 1,0.
  Для ламп накаливания этот параметр должен быть соответственно не более 1,0 и 0,74.

• Провал напряжения – резкое снижение его величины. Спустя некоторое время этот параметр снова восстанавливается до начального значения. Длительность провала может достигать 30 секунд.
• Импульсное напряжение действует длительностью в несколько микросекунд и более, в зависимости от причины появления импульса. Его допустимые значения не нормируются нормативными документами. Мощный импульс напряжения может возникнуть от разряда молнии, а также из-за одновременного подключения большого количества нагрузок.
  

  Нормативными документами установлено время восстановления напряжения, которое не оказывает влияния на эксплуатацию потребителей:

  — импульсы вследствие удара молнии – не больше 15 микросекунд;
  — импульсы от неравномерного подключения нагрузки – не более 15 миллисекунд.

• Коэффициенты, определяющие качество электроэнергии:
  — искажения синусоидальности;
  — временного перенапряжения;
  — несимметричности нулевой и обратной последовательности;
  — гармонических колебаний.
• Отклонение частоты тока приводит к неисправностям электрооборудования. Максимальное отклонение появляется, если мощность потребления постепенно повышается, а запаса мощности сети недостаточно. Допустимое нормальное отклонение частоты 0,2 герца в большую и меньшую сторону. Максимальное значение отклонения +0,4 Гц. В аварийных случаях допускается отклонение +0,5 -1 Гц.

Увеличение качества электрической энергии необходимо выполнять в установленные нормативными документами сроки, а защиту собственного электрооборудования потребитель может создавать с использованием специальных устройств, способных привести в норму параметры питания:

• Стабилизаторы напряжения позволяют поддерживать значение напряжения в заданных пределах, и способны обеспечить качество электроэнергии при отклонениях более 35%.
• Устройства защиты от перепадов напряжения действуют по аналогии работы реле. При чрезмерном увеличении напряжения выполняется обесточивание цепи.
• Источники бесперебойного питания поддерживают в рабочем состоянии подключенные устройства в течение заданного периода времени. Снабжение устройств электрической энергией осуществляется с помощью накопленной энергии в аккумуляторной батарее. В аварийных режимах ИБП могут поддерживать работу оборудования небольшого офиса несколько часов.

Похожие темы:

(PDF) Простые индикаторы для эффективного мониторинга и анализа качества электроэнергии

. Красный цвет указывает на реальные проблемы с качеством электроэнергии

, превышающие допустимые пределы. Требуется более глубокий анализ, чтобы

исследовать происхождение, оценить влияние и предпринять

соответствующих корректирующих действий.

В дополнение к зелено-желто-красным индикаторам в этом документе

представлен метод расчета глобального индекса качества электроэнергии

, обеспечивающий обзор общего качества электроэнергии

.

В последней части этой статьи, на примере реального промышленного объекта

показано применение индикаторов

зелено-желто-красного цвета и индекса качества электроэнергии.

Предлагаемый метод может быть легко интегрирован в систему мониторинга качества электроэнергии

для преобразования большого объема данных в

значимую и легкую для понимания информацию. Более глубокое исследование

всех показателей для данной проблемы качества электроэнергии

может быть полезным и необходимым, но только в случае желтых

и красных индикаторов.Этот метод может использоваться как инструмент

для консультантов по качеству электроэнергии, что экономит их время и позволяет

им сосредоточиться на той области, где возникают проблемы.

II.

МЕТОД ОЦЕНКИ ЗЕЛЕНЫХ

—

ЖЕЛТЫЙ

—

КРАСНЫЙ

ИНДИКАТОРЫ

A. Выбор метода

Были исследованы и проанализированы два возможных метода оценки зеленых-желто-красных индикаторов

.

Первый метод основан на реальном влиянии низкого качества электроэнергии

на электрическую установку конечного пользователя.Он состоит из

оценки простоев, повреждений и сокращения

срока службы оборудования из-за проблем с качеством электроэнергии. Этот метод

имеет то преимущество, что отражает реальность для конечного пользователя

. Однако для его реализации требуются сложные и

непроверенных алгоритмов, и он не на 100% надежен.

Второй исследуемый метод заключается в применении простых показателей качества электроэнергии

, основанных на признанных стандартах качества электроэнергии

и международных статистических результатах.Этот метод

показывает конечному пользователю уровень качества электроэнергии

, даже несмотря на то, что он не отслеживает реальное влияние качества электроэнергии

.

Метод, основанный на признанных стандартах качества электроэнергии и статистических результатах

, был выбран из-за его простоты, надежности, гибкости

и адаптируемости к чувствительности и требованиям

каждого объекта. Кроме того, это легко объяснить,

понять и внедрить в систему мониторинга качества электроэнергии

или инструменты консультанта.Этот метод получил дальнейшее развитие

и объясняется в этой статье.

B. Основные принципы

Согласно предложению CIRED JWG C4.107 [4], проблемы качества электроэнергии

разделены на два широких класса:

— дискретные или краткосрочные события, включая переходные процессы и кратковременные —

длительность колебаний напряжения, с продолжительностью менее 1 минуты

, как определено IEEE 1159-1995 [5].

-quasi — стационарные или долговременные нарушения качества электроэнергии,

включая гармоники тока и напряжения, ток и напряжение

небаланс, пониженное и повышенное напряжение, колебания частоты и

колебания напряжения (мерцание).

1) Краткосрочные события:

Для краткосрочных событий качества электроэнергии подход состоит в том, чтобы сначала

классифицировать каждое событие по одной из двух возможных категорий (без воздействия

, вероятное воздействие) на основе стандартов или экспериментальных кривых

. Затем для заданного периода времени индикатор

зелено-желто-красный оценивается на основе количества событий с вероятным воздействием

и репрезентативных статистических результатов.

2) Долговременные нарушения:

Для долговременных нарушений качества электроэнергии зеленый-желтый-

красный индикатор оценивается непосредственно для заданного периода времени,

с использованием пороговых значений, определенных стандартами качества электроэнергии или другими рекомендациями

.

Зелено-желто-красные индикаторы обычно оцениваются на основе

за месяц или год, но они также могут быть оценены на

более коротких временных периодах.

С.Применимые стандарты качества электроэнергии

Одной из трудностей при создании зелено-желто-красных индикаторов является выбор соответствующего стандарта

.

Необходимо тщательно проверить существующие стандарты качества электроэнергии.

, так как они могут применяться на стороне предложения (распределительная сеть

) или на стороне спроса (например, промышленные и

коммерческих зданий). Распространенной ошибкой является смешивание стандартов

и выбор неправильного приложения.

Предыдущие исследования [6], [7] были выполнены для определения глобального индекса качества power

на стороне предложения. Однако полученные результаты

не могут быть применены на стороне спроса, где используются различные метрики и стандарты

.

Сторона спроса, которая рассматривается в данной статье, — это

, характеризующаяся разнообразием стандартов IEEE, IEC, EN и экспериментальными результатами

для некоторых проблем с качеством электроэнергии, а в

в то же время отсутствием международных стандартов. стандартов или рекомендаций

для других основных нарушений качества электроэнергии.

Обзор существующих стандартов представлен в этом документе

, а также критерии выбора и рекомендации.

III. G

REEN

—

ЖЕЛТЫЙ

—

КРАСНЫЕ ИНДИКАТОРЫ ДЛЯ КРАТКОВРЕМЕННЫХ СОБЫТИЙ

Кратковременные события качества электроэнергии перегруппируют провалы напряжения, выбросы

и прерывания, обычно связанные с системным отказом

, а также состояниями переходные процессы напряжения, в основном из-за

ударов молнии и операций переключения (батареи конденсаторов,

)

Кратковременные нарушения качества электроэнергии обычно имеют видимое и

немедленное воздействие на электрическую установку.Падения напряжения

и прерывания приводят к незапланированным простоям

. Скачки напряжения и переходные процессы вызывают неисправность, повреждение

и снижение эффективности электрического оборудования.

SCIRP с открытым доступом

Недавно опубликованные статьи

Подробнее >>

Моделирование радона и продуктов его кратковременного распада во время принятия душа: доза для взрослых людей ()

Раби Раби, Лусин Уфни, Хамисс Шейх, Эль-Хусин Юсуфи, Хамза Бадри, Юсеф Эррами

Всемирный журнал ядерной науки и технологий Vol. 11 No2, 2 апреля 2021 г.

DOI: 10.4236 / wjnst.2021.112006 15 Загрузки 59 Просмотры

Второе обсуждение космического пространства в нулевом измерении
— обсуждение пространственных вопросов согласно классической физике ()

Само Лю

Журнал прикладной математики и физики Vol.9 No4, 2 апреля 2021 г.

DOI: 10.4236 / jamp.2021.94039 9 Загрузок 50 Просмотры

Понижение напряженности поля излучателей, рассеянных от точечного источника в цилиндрический объем ()

Палмер Г. Стюард

Журнал прикладной математики и физики Vol.9 No4, 2 апреля 2021 г.

DOI: 10.4236 / jamp.2021.94038 7 Загрузок 25 Просмотры

Экономическая жизнеспособность мелких агролесоводческих и пчеловодческих проектов в горах Улугуру, Танзания: анализ затрат и выгод ()

Вилликистер Р.Кадиги, Йоника М. Нгага, Рувим М. Дж. Кадиги

Открытый лесной журнал Том 11 No2, 2 апреля 2021 г.

DOI: 10. 4236 / ojf.2021.112007 12 Загрузок 44 Просмотры

Анализ характеристик сообществ эукариотического микропланктона с помощью метабаркодирования генов ITS на основе ДНК окружающей среды в низовьях реки Цяньтан, Китай ()

Айжу Чжан, Цзюнь Ван, Ябинь Хао, Шанши Сяо, Вэй Ло, Ганьсян Ван, Чжимин Чжоу

Открытый журнал наук о животных Vol.11 No2, 2 апреля 2021 г.

DOI: 10.4236 / ojas.2020.112009 10 Загрузок 27 Просмотры

Нестационарная фильтрация для марковских скачкообразных систем с замирающим каналом и мультипликативными шумами ()

Ян Чжан, Дайцзюнь Вэй

Журнал прикладной математики и физики Vol.9 No4, 2 апреля 2021 г.

DOI: 10.4236 / jamp.2021.94037 8 Загрузок 30 Просмотры

Неопределенность, денежные переводы и эндогенные колебания ()

Эйсэй Отаки

Письма по теоретической экономике Vol.11 No2, 2 апреля 2021 г.

DOI: 10.4236 / tel.2021.112015 10 Загрузок 25 Просмотров

Модели стволовой и общей надземной биомассы для видов деревьев пресноводных водно-болотных угодий, лесов, прибрежных территорий и засушливых районов Бангладеш: использование неразрушающего подхода ()

Махмуд Хоссейн, Чамели Саха, Ракхи Дали, Срабони Саха, Мохаммад Ракибул Хасан Сиддик, С. М. Рубайот Абдулла, С. М. Захирул Ислам

Открытый лесной журнал Том 11 No2, 2 апреля 2021 г.

DOI: 10.4236 / ojf.2021.112006 11 Загрузок 32 Просмотры

Некоторые соображения о квантовой механике ()

Чжунган Ли

Всемирный журнал механики Vol.11 No4, 2 апреля 2021 г.

DOI: 10.4236 / wjm.2021.114005 10 Загрузки 28 Просмотры

Связь между тяжестью обструктивного апноэ во сне и тяжестью сахарного диабета 2 типа и гипертонии ()

Сафват А.М. Эльдабуси, Амгад Авад, Хусейн аль-Курни, Сабер Або аль-Хассан, Мохамед О. Нур

Открытый журнал респираторных заболеваний Том 11 No2, 2 апреля 2021 г.

DOI: 10.4236 / ojrd.2021.112004 5 Загрузки 25 Просмотры

Диаграммы показателей качества электроэнергии

Диаграммы показателей качества электроэнергии

Обзор

Диаграммы индикаторов качества электроэнергии показывают несколько индикаторов качества электроэнергии. Каждый индикатор представляет отдельный тип события или нарушения качества электроэнергии. Индикаторы имеют цветовую кодировку, и при нажатии на них отображается более подробная информация.

Схемы

состоит из 3 уровней и страницы настройки:

1. Целевая страница
2. Подробные страницы
3. Информационные страницы
4. Страница настройки

1.Целевая страница

На этой странице представлена ​​сводная информация о качестве электроэнергии высокого уровня. Целевая страница сначала открывается в период просмотра ПОСЛЕДНИХ 7 ДНЕЙ. Другие периоды времени: ПОСЛЕДНИЕ 24 ЧАСА, ПОСЛЕДНИЕ 30 ДНЕЙ и ПОСЛЕДНИЕ 12 МЕСЯЦЕВ.

Индикаторы на странице имеют цветовую кодировку в зависимости от состояния конкретного элемента качества электроэнергии. Цветовые классификации определяются настраиваемыми пределами, установленными для каждого элемента.Цветовая кодировка показывает, насколько хорошо ваша система работала с точки зрения качества электроэнергии за определенный период времени:

• Зеленый означает, что проблем с качеством электроэнергии нет.
• Желтый означает наличие нескольких проблем с качеством электроэнергии, которые можно исследовать.
• Красный означает, что часто возникают проблемы с качеством электроэнергии, которые необходимо исследовать.

Чтобы открыть посадочную страницу:

На схемах щелкните объект группировки, который ссылается на страницу, или щелкните вкладку Power Quality Performance в баннере веб-приложений. Какой из этих двух вариантов был реализован, зависит от того, как настроена ваша система.

Пример целевой страницы:

2.Подробности страница

На этой странице показаны отдельные события или нарушения в разбивке по периодам времени. Он предоставляет следующие данные:

• Подсчитывается для событий с Нет воздействия и Вероятное воздействие .
• Подсчет событий с Внутренним , Внешним и Неопределенным источником .
• Журнал с подробностями о событии.

На странице сведений также содержится описание типа события или возмущения и потенциальных воздействий. Существует ссылка Подробнее для доступа к дополнительной связанной информации.

Чтобы открыть страницу с подробностями:

На целевой странице щелкните событие или нарушение, чтобы открыть страницу сведений об этом элементе.

Пример страницы с подробностями:

3. Информационная страница

На этой странице показаны пределы классификации цветов, используемые для определения того, будет ли событие или нарушение помечено зеленым, желтым или красным цветом.

Для открытия информационной страницы:

На странице сведений щелкните значок информации. Щелкните X, чтобы вернуться на страницу сведений.

Пример информационной страницы:

4. Страница настройки

На этой странице есть элементы управления для запуска обновления индикаторов качества электроэнергии и пределов индикаторов.

Используйте элемент управления Initialize / Update Indicators , чтобы вручную обновить все индикаторы на диаграммах характеристик качества электроэнергии. Это вызывает немедленное обновление вместо ожидания автоматических обновлений (от 15 минут до 1 часа).

Используйте элемент управления Import Indicator Limit Information для обновления пределов индикатора качества электроэнергии после обновления таблицы пределов в базе данных.

Область ДРУГОЕ (ДОПОЛНИТЕЛЬНО) предназначена для настраиваемых элементов управления. По умолчанию эта область пуста.

Чтобы открыть страницу настройки:

На целевой странице щелкните значок «Настройка». Щелкните значок «Назад», чтобы вернуться на целевую страницу.

Пример страницы настройки:

ScreenOnly»>

Подробнее о схемах см .:

Связанные темы:

Для получения информации о настройке диаграмм см. Конфигурация диаграмм.

GovData360 — Управление данными | Сокращение бедности

НАБОР ДАННЫХ МЕТАДАННЫЕ

Источник данных: Индекс глобальной конкурентоспособности Всемирного экономического форума

Всемирный экономический форум, приверженный делу улучшения положения в мире, — это Международная организация государственно-частного сотрудничества.Форум привлекает ведущих политических, деловых и других лидеров общества к формированию глобальных, региональных и отраслевых повесток дня. Он независим, беспристрастен и не привязан к каким-либо особым интересам. Форум прилагает все усилия, чтобы продемонстрировать предпринимательство в интересах мировой общественности, придерживаясь при этом самых высоких стандартов управления. Моральная и интеллектуальная целостность лежит в основе всего, что он делает.

Конкурентоспособность определяется как набор институтов, политики и факторов, определяющих уровень производительности в стране.Уровень производительности, в свою очередь, определяет уровень процветания, которого может достичь экономика. Уровень производительности также определяет норму прибыли, получаемую от инвестиций в экономику, которые, в свою очередь, являются фундаментальными драйверами темпов ее роста. Другими словами, более конкурентоспособная экономика со временем будет расти быстрее. Эта открытость отражается в ИГК путем включения средневзвешенного значения множества различных компонентов, каждый из которых измеряет свой аспект конкурентоспособности.Компоненты сгруппированы в 12 категорий, составляющих конкурентоспособность: учреждения, инфраструктура, макроэкономическая среда, здравоохранение и начальное образование, высшее образование и обучение, эффективность рынка товаров, эффективность рынка труда, развитие финансового рынка, технологическая готовность, размер рынка, развитость бизнеса. , Инновации. Подробнее читайте на http://reports.weforum.org/global-competitiveness-index-2017-2018/#topic=methodology.

Рекомендации по использованию можно найти на Всемирном экономическом форуме (https: // www.weforum.org/about/privacy-and-terms-of-use)

МЕТАДАННЫЕ ИНДИКАТОРА

Определение:

Диапазон дат: 2007-2017

Периодичность: ежегодно

Тип данных: значение

Новое поколение технологий мониторинга качества электроэнергии — помощь промышленному оборудованию в исправном состоянии

Согласно недавнему исследованию, опубликованному Исследовательским институтом электроэнергетики (EPRI), крупные промышленные предприятия в США.S. теряет более 100 миллиардов долларов каждый год из-за проблем с электроснабжением, включая колебания в электроснабжении и нарушения напряжения. Когда дома мигает свет, это раздражает. Но когда на заводе происходит сбой питания, это может вызвать неисправность и преждевременный выход из строя дорогостоящего оборудования. Незначительные события, связанные с качеством электроэнергии, часто проходят через традиционные сети защиты незамеченными и со временем способствуют ухудшению характеристик оборудования. Кроме того, источником многих нарушений качества электроэнергии являются нагрузки, подключенные к одной и той же сети, вызывая распространение помех по соседним объектам и зданиям.Чтобы преодолеть проблемы с качеством электроэнергии, необходимо контролировать входные сигналы и помехи, создаваемые нагрузкой. Мониторинг качества электроэнергии может обеспечить соответствующую защиту оборудования и может помочь определить подходящие методы смягчения, которые улучшают качество электроэнергии.

Если заинтересованные стороны в полной мере воспользуются технологией, их дорогостоящая инфраструктура выиграет от чистой энергии и продленного срока службы.

Под качеством электроэнергии понимается широкий спектр вариантов электроэнергии, поставляемой потребителям коммунальных услуг.Он может охватывать проблемы с проводкой, проблемы с заземлением, переходные процессы переключения, изменения нагрузки и генерации гармоник. В некоторых случаях низкое качество электроэнергии может остаться незамеченным, но при этом повредить дорогое оборудование. В Европе качество электроэнергии, предоставляемой сетевым оператором, определяется эталонными параметрами, установленными в национальных сетевых правилах и европейских стандартах (EN 50160). Когда напряжение питания искажается, устройство потребляет несинусоидальные токи и может вызвать множество технических проблем, таких как перегрев, неисправность и преждевременное старение.Несинусоидальный ток также вызывает тепловую и изоляционную нагрузку на сетевые устройства, такие как трансформаторы и фидерные кабели. Низкое качество электроэнергии в конечном итоге приводит к финансовым потерям, вызванным простоем оборудования, увеличением объема работ по техническому обслуживанию и сокращением срока службы. В этой статье влияние низкого качества электроэнергии будет проанализировано с точки зрения промышленного оборудования и того, как максимально улучшить его работоспособность.

Откуда возникают нарушения качества электроэнергии?

На рис. 1а приведено исследование, проведенное Исследовательским институтом электроэнергетики для оценки качества электроэнергии при распределении электроэнергии между 24 коммунальными предприятиями по всей территории США.S. Большинство (85%) инцидентов, связанных с качеством электроэнергии, происходят из-за провалов или выбросов напряжения, гармоник и проблем с проводкой, а также проблем с заземлением. На рисунке 1b показаны результаты другого исследования качества электроэнергии в Европе, согласно которому проблемы с качеством электроэнергии в странах ЕС-25 приводят к финансовым потерям в размере более 156 миллиардов долларов в год (150 миллиардов евро). В промышленных условиях запуск и остановка тяжелых нагрузок может привести к провалам и скачкам напряжения, которые выводят сетевое напряжение за пределы стандартных рабочих условий.Поскольку большая часть оборудования рассчитана на работу в определенных рабочих условиях, продолжительные провалы и всплески напряжения приводят к остановкам и остановам технологического процесса. В сегодняшнем деловом климате многие компании рассматривают или уже устанавливают местные возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая. Во многих случаях источники распределенной генерации создают потребность в импульсных источниках питания в электрических установках. С расширением применения силовой электроники и импульсных источников питания гармоники станут более частым источником проблем с качеством электроэнергии в промышленном оборудовании.Эти типы источников питания могут создавать гармоники в электрических линиях и ухудшать качество электроэнергии, так что это влияет на все, что связано с сетью питания, включая трансформаторы и кабели. Менеджеры объектов часто могут наблюдать воздействие больших гармонических токов при перегрузке сетевых компонентов. В некоторых случаях увеличение общих потерь на компонентах сети от 0,1% до 0,5% может вызвать срабатывание защитных устройств. Некоторые другие причины, которые могут способствовать низкому качеству электроэнергии, включают дифференциальную нагрузку фаз, неправильные схемы подключения и заземления, взаимодействия нагрузок, EMI / EMC и переключение больших реактивных сетей.

Рисунок 1. Различные источники проблем с качеством электроэнергии в а) США б) Европе.

Рисунок 2. Визуализация сетевых напряжений и токов при различных эффектах искажения.

Стандарты качества электроэнергии

Чтобы справиться с качеством электроэнергии и управлять им, необходимо найти надежный метод мониторинга и отчетности. Некоторые из ключевых стандартов, разработанных в отрасли, — это IEC 61000-4-30, класс A и класс S, IEC61000-4-7 для измерения гармоник и IEC61000-4-15 для мерцания.Большинство коммунальных предприятий приняли эти стандарты качества электроэнергии для разработки и обеспечения соблюдения нормативных требований. В некоторых случаях коммунальные предприятия могут наказать клиента, если стандарты качества электроэнергии не соответствуют нормативным требованиям. Отраслевые стандарты не только устанавливают общее понимание качества электроэнергии в реальных приложениях, но также дают пользователям уверенность в том, что у них будут точные данные для решения проблем и проблем, связанных с событиями. В электрических сетях провалы, всплески, мерцания напряжения, колебания номинальных значений и искажения из-за гармоник — все это содержит ключевую информацию об электрическом состоянии сети.Точность измерения — ключ к получению надежных и повторяемых результатов.

Применение мониторинга качества электроэнергии для улучшения состояния сети и оборудования

Современные устройства контроля качества электроэнергии предоставляют информацию, которая позволяет оценить общую производительность системы, помочь в профилактическом обслуживании, отслеживать тенденции и условия, оценивать производительность сети и чувствительность к технологическому оборудованию, а также улучшать тарифы на электроэнергию. В системах электроснабжения может быть установлена ​​сеть мониторов качества электроэнергии, и их необработанные данные измерений могут быть агрегированы для корреляции и помощи в выявлении источников помех.Мониторы качества электроэнергии также могут быть частью конструкции встроенного оборудования для более тесной интеграции и контроля. Уникальная электрическая сигнатура машины может быть записана, чтобы понять общее состояние здоровья. Выводы из анализа данных и диагностики могут обеспечить надежные исходные данные для разработки алгоритмов защиты следующего поколения и продуктов для улучшения качества электроэнергии.

Если оборудование уже развернуто в заводской среде, профиль качества электроэнергии можно использовать для определения наилучших методов смягчения последствий.Например, профилирование качества электроэнергии на промышленном предприятии в Индии выявило значительные искажения форм сигналов напряжения и тока. После тщательного анализа на заводе была установлена ​​гибридная система коррекции коэффициента мощности. Благодаря новой системе коррекции коэффициент мощности изменился с –0,5 до +0,9, а коэффициент нелинейных искажений улучшился на 50%.

Современный анализатор качества электроэнергии

В прошлом разработка высокоточного анализатора качества электроэнергии требовала значительных технических навыков и часто требовала использования дискретных компонентов и разработки индивидуальных алгоритмов измерения качества электроэнергии.Новый класс аналоговых интерфейсов качества электроэнергии (AFE) объединяет высокопроизводительные АЦП с малым дрейфом общего усиления и ядро ​​DSP. Этот интегрированный AFE снижает сложность и стоимость, связанные с дискретным подходом к проектированию и написанием собственных алгоритмов.

Интегрированный AFE рассчитывает и предоставляет параметры качества электроэнергии, такие как провал, выброс, среднеквадратичное значение, ошибка последовательности фаз и значения коэффициента мощности. Он также получает содержание гармоник линейной частоты из входного сигнала. Компания Analog Devices разработала интерфейсный модуль для контроля качества электроэнергии мирового класса под названием ADE9000.Он поглощает большую часть сложностей в расчетах и ​​упрощает время и усилия по внедрению системы мониторинга качества электроэнергии.

Рисунок 3. Информация и отчеты мониторов качества электроэнергии.

Рисунок 4. Функциональная блок-схема ADE9000. Высокоинтегрированная многофазная ИС для контроля энергии и качества электроэнергии.

Рисунок 5. Типичная сигнальная цепь системы мониторинга качества электроэнергии.

Возможности для анализа больших данных, которые способствуют повышению энергетической разведки

По мере того, как отдельные устройства в промышленных условиях становятся все более подключенными, а развертывание Интернета вещей ускоряется, информация о качестве электроэнергии с распределенного оборудования будет собираться и использоваться новыми способами.Например, заинтересованные стороны могут анализировать исторические тенденции и обеспечивать раннее обнаружение возникающих проблем. В сети данные в реальном времени от нескольких узлов могут использоваться для идентификации и изоляции нарушения. Аналитика данных для диагностики машин, профилактического обслуживания и изоляции проблемных нагрузок — это новые способы сокращения простоев процесса, увеличения срока службы оборудования и увеличения времени безотказной работы.

Резюме

Ожидается, что общий мировой спрос на энергию будет расти примерно на 5% ежегодно.Объем и сложность оборудования, подключенного к сети, будут расти, и пропорционально увеличатся нарушения качества электроэнергии. Современный бизнес будет все больше зависеть от чистой, надежной и постоянно включенной электроэнергии. Используя технологию мониторинга качества электроэнергии следующего поколения, владельцы промышленного оборудования могут ожидать меньше случаев преждевременного выхода из строя или износа оборудования и извлекать выгоду из чистой энергии.

Как мне проанализировать качество электроэнергии?

Качество электроэнергии описывает способность электрической сети обеспечивать чистое и стабильное электроснабжение, а также способность вашего электрического оборудования потреблять подаваемую энергию. Хорошее качество электроэнергии характеризуется стабильным источником питания, который имеет гладкую синусоидальную форму волны и постоянно находится в пределах допусков по напряжению и частоте. С другой стороны, низкое качество электроэнергии может негативно повлиять на ваш бизнес и вызвать:

• Неисправность или поломку машин
• Перегрев электронного оборудования
• Высокие затраты на техническое обслуживание
• Сбои в электроснабжении

Итак, как вы можете определить, есть ли у вас плохое качество электроэнергии?
Приборная панель Verdigris Power Quality Dashboard измеряет и отслеживает коэффициент мощности, напряжение и общий коэффициент гармонических искажений (THD), которые являются основными показателями качества электроэнергии.Прочтите, чтобы узнать об этих показателях и о том, как наша аналитика может предупреждать вас о возникновении проблем.

Рисунок 1
Быстрый взгляд на общий коэффициент мощности, максимальное напряжение и максимальный коэффициент нелинейных искажений вашего здания может дать вам немедленное представление о ваших бизнес-операциях. Это представление находится в верхней части панели мониторинга качества электроэнергии Verdigris.

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности (PF) определяется как отношение реальной мощности, протекающей к нагрузке, и полной мощности в цепи, как показано на треугольной диаграмме мощности на рисунке 2.Только реальная (или «истинная») сила используется для выполнения работы; реактивная мощность не используется для работы. Другими словами, чрезмерная реактивная мощность заряжает систему бесполезной мощностью и приводит к низкому коэффициенту мощности.

Рисунок 2
Треугольная диаграмма мощности показывает, как полная мощность = активная мощность + реактивная мощность.

Низкий коэффициент мощности означает более низкий КПД, что требует увеличения мощности оборудования и приводит к большим потерям электроэнергии. Низкий коэффициент мощности означает более высокую реактивную мощность; как правило, более высокая реактивная мощность означает более высокое напряжение.Производительность снижается, а расходы увеличиваются. Таким образом, обычно желателен более высокий коэффициент мощности, с идеальным коэффициентом мощности 1,00 (или 100%) в большинстве случаев, когда полная мощность и активная мощность равны. С учетом сказанного, некоторые устройства, такие как двигатели, трансформаторы и осветительные балласты, естественным образом вызывают реактивную мощность, и в этом случае можно ожидать более высокого коэффициента мощности.

В то время как коммунальные предприятия обычно выставляют счет клиентам только за реальную мощность, многие коммунальные предприятия могут добавить надбавку к вашему счету (часто называемую «корректировкой»), если имеется чрезмерная реактивная мощность, чтобы покрыть связанные расходы, или они могут добавить кредит к вашему счету учитывать высокий PF как стимул.

Коммунальные предприятия используют несколько различных методов для расчета корректировки коэффициента мощности, но обычно это некоторая комбинация платы за корректировку или кредитной ставки, общего количества кВтч выше или ниже порогового значения и расчетного коэффициента мощности в% ($ * кВтч * PF). Например, для одной коммунальной службы Калифорнии требуется минимальный коэффициент мощности 85%, и за каждый кВтч, использованный ниже этого уровня, добавляется надбавка. С Verdigris вы можете определить, когда ваш общий PF станет слишком низким, и сэкономить деньги, указав точное место проблемы и предотвратив доплаты со стороны вашего поставщика коммунальных услуг.Возможно, вы даже сможете конвертировать ежемесячные расходы в экономию!

Рисунок 3
На панели управления коэффициентом мощности отображается разбивка коэффициента мощности, ранжированная по вкладу каждой отдельной цепи в общий коэффициент мощности. В этом примере команда по недвижимости должна отдать приоритет панели H с PF от 68% до 80%. Расследование может выявить невидимые проблемы, улучшить общий PF и, возможно, привести к корректировке PF от коммунального предприятия.

К счастью, есть несколько способов улучшить коэффициент мощности, и многие коммунальные предприятия предлагают скидки, чтобы помочь покрыть расходы!

• Изменить размер электродвигателей
• Добавить частотно-регулируемые приводы
• Установить конденсаторы коррекции коэффициента мощности
• Изменить размер повышающих и понижающих трансформаторов
• Заменить старые магнитные балласты в освещении

Напряжение

Качество электроэнергии сильно зависит от качество напряжения электросети.В идеале вам нужно стабильное напряжение питания в заданном диапазоне. Напряжение выше номинального может отрицательно сказаться на производительности и долговечности оборудования, а напряжение ниже номинального может вызвать перебои в работе и снижение производительности. Максимальное напряжение на вашей быстрой приборной панели всегда должно быть в пределах ± 5% от номинального напряжения (120 В или 277 В в Северной Америке).

На приборной панели напряжения, показанной ниже, отображается напряжение по часам дня. Нестабильная подача может указывать на проблему.«Проседание» напряжения или падение ниже номинального напряжения может указывать на большую нагрузку или недостаточный размер трансформатора. Убедитесь, что выходная мощность вашего трансформатора соответствует или превышает мощность, требуемую в этой цепи. «Скачки» или «скачки» напряжения, которые являются внезапными и резкими повышениями напряжения, могут указывать на отключение больших индуктивных нагрузок. Ежедневный, повторяющийся и предсказуемый провал может указывать на проблему на уровне энергосистемы или коммунального предприятия.

Рисунок 4
На панели управления напряжением отображаются разности напряжений по часам и дням и дням.Напряжение должно быть стабильным, без провалов и выбросов.

Поскольку напряжение переменного тока представляет собой синусоидальную волну около 0, попытки найти среднее значение дадут 0. Следовательно, вместо этого используется среднеквадратичное (RMS) напряжение, обеспечивающее эффективное значение для количественной оценки напряжения на фазу.

Рисунок 5
Три фазы среднеквадратичного напряжения, представленные каждой линией, должны быть хорошо сбалансированы. Каждая фаза должна следовать аналогичной схеме, а разница между самым высоким и самым низким напряжением никогда не должна превышать 4% от самой низкой фазы.

Общее гармоническое искажение

Общее гармоническое искажение (THD) — это то, насколько электрическая волна отклоняется от своей основной синусоидальной формы. Нелинейные нагрузки, такие как электродвигатели, транзисторы и частотно-регулируемые приводы, могут потреблять ток, который не является идеально синусоидальным, создавая помехи и искажая формы волны напряжения. Нежелательные искажения могут вызвать чрезмерный нагрев и потери в сердечнике двигателей, а также увеличение потребления энергии. Искажения в источнике питания особенно опасны для производственных или исследовательских предприятий, где калибровка имеет решающее значение для точности работы оборудования.Для этих объектов первостепенное значение имеет получение чистой энергии для повышения эффективности оборудования.

Рисунок 6
Как форма волны становится гармонически искаженной из-за гармонического возмущения нелинейной нагрузки.

Чем меньше искажений, тем лучше. Если Max THD в верхней части панели инструментов больше 0,03, проблема может быть как минимум на одном из нескольких уровней. Если вы обнаружите, что повреждено все ваше здание, это может указывать на плохое качество электроэнергии от вашего поставщика.Если это обнаружено на уровне панели, это может указывать на дисбаланс нагрузки, неисправный трансформатор или даже неисправное оборудование. Резкие изменения спроса или предложения могут вызвать искажение гармоник и часто могут быть связаны с электрическим оборудованием, таким как частотно-регулируемые приводы или другие контроллеры скорости двигателя.

С помощью системы Verdigris вы можете получить немедленную информацию о состоянии и качестве электроэнергии в вашем здании и принять меры для предотвращения повреждения оборудования и экономии денег.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим демо-плейлистом Insights Dashboard или свяжитесь с нами, чтобы назначить время с нашей командой по решениям.

Анализаторы качества электроэнергии | Instrumart

Использование оборудования, сильно зависящего от энергии, очень распространено в коммерческих и промышленных условиях. Поддержание работы оборудования с оптимальной эффективностью — с упором на работу затраты — это постоянная забота руководителей предприятий и технических специалистов.

Одним из факторов, который может иметь важные последствия для поддержания оптимальной производительности оборудования, является качество электроэнергии. Качество электроэнергии часто упускается из виду. устранение неисправностей или текущее обслуживание.

Низкое качество электроэнергии стоит денег, как с точки зрения более высоких затрат на электроэнергию, так и с точки зрения затрат на оборудование. Когда энергия используется плохо, это приводит к избыточной мощности использование и может привести к тому, что коммунальные предприятия будут налагать финансовые штрафы за низкий коэффициент мощности или высокие пиковые нагрузки. Низкое качество электроэнергии также увеличивает стоимость обслуживания и ремонта. В повышенный риск отказа оборудования или его повреждения из-за низкого качества электроэнергии также увеличивает затраты на замену оборудования, диагностику и оплату труда.

Лучшее понимание природы электричества, его влияния на оборудование и способов выявления проблем с качеством электроэнергии является важным шагом на пути к максимальному увеличению эффективность предприятия, предотвращение сбоев в производстве и сдерживание затрат.

Об электроэнергетике

Когда часть оборудования подключена к электросети, она, по сути, подключена к генерирующей установке, линиям передачи и распределения, счетчику и внутренней проводке станции. в котором находится оборудование.Это очень сложная система, которая дает широкие возможности для снижения качества электроэнергии из-за погодных условий, генерации и т. Д. спрос и другие факторы.

В идеале напряжение переменного тока, генерируемое и подаваемое сетью, идеально соответствует амплитуде и частоте, установленным национальными стандартами, и имеет полное сопротивление нулевое сопротивление. частоты. Однако в реальном мире нет идеального источника питания. Нарушения питания могут включать напряжение, ток или частоту и обычно проявляются в виде провалов, выбросов, гармоник. искажения, дисбаланс, мерцание и переходные процессы.

Хотя сбои в электроснабжении могут возникать где угодно на пути от генерации к использованию, факт остается фактом: более 80% проблем с качеством электроэнергии возникают на объекте конечного пользователя. Хотя удары молнии, несчастные случаи и погодные условия могут вызвать проблемы с качеством электроэнергии за пределами объекта, вероятность того, что возникнут какие-либо проблемы, значительно выше. вызванные неправильным подключением и заземлением, перегрузкой цепей, гармониками или просто запуском и отключением крупных машин.

Что такое качество электроэнергии?

Качество электроэнергии описывает взаимосвязь между электрической мощностью и подключенным оборудованием. Если каждая единица оборудования надежно функционирует в нормальных условиях эксплуатации, мы предполагаем, что мощность чистая. Если оборудование начинает работать со сбоями или преждевременно выходить из строя в стандартных условиях, причиной может быть низкое качество электроэнергии. По мере расширения возможностей производственных мощностей или адаптации к новым технологиям, могут быть изменения в общих требованиях к мощности.Каждая новая установка или обновление также увеличивает вероятность проблема с питанием (плохое заземление, неплотное соединение, разбалансировка нагрузки, появление гармоник…) Проблема качества электроэнергии может быть описана как любое отклонение от номинального источника напряжения. Хотя, как правило, в первую очередь подозревают энергокомпанию, большинство проблем с качеством электроэнергии на самом деле возникают на самом предприятии.

Качество электроэнергии определяет пригодность электроэнергии для привода двигателей, машин и других устройств конечного пользователя.Низкое качество электроэнергии влияет на способность этих устройств работать должным образом, что может вызвать сбои в работе, преждевременный выход из строя или вообще не работать. Общие термины, используемые для описания некоторых переменных в электроснабжении, включают: колебания номинального напряжения, несимметричные нагрузки, переходные напряжения и токи, а также гармонические искажения в формах сигналов для питания переменного тока.

Особенно важным для качества электроэнергии является синхронизация частоты и фазы напряжения, которая позволяет электрическим системам функционировать по назначению без значительная потеря производительности.При традиционных «линейных» нагрузках форма волны установившегося тока повторяет форму волны приложенного напряжения. Это означает, что нагрузка будет не искажают форму синусоидальной волны напряжения и не вызывают протекание несинусоидальных токов в цепи.

С другой стороны, импеданс «нелинейных» нагрузок изменяется в зависимости от приложенного напряжения, так что ток, потребляемый нелинейной нагрузкой, не будет синусоидальным, даже когда она подключена. до синусоидального напряжения.Эти несинусоидальные токи содержат гармонические токи, которые вызывают искажение напряжения.

Системы питания переменного тока, которые имеют чрезмерное количество гармоник, могут привести к ряду проблем с качеством электроэнергии, таких как снижение выходной мощности электродвигателя, перегрев трансформаторов, очень высокий нейтраль. токи в проводниках в трехфазных системах и электромагнитные помехи, которые могут создавать помехи чувствительному электрическому оборудованию.

Не так давно нелинейные нагрузки обычно применялись только в тяжелой промышленности.Генерируемые ими гармоники обычно были локализованы. Это больше не так. Все чаще мы находим электрические нагрузки, контролируемые нелинейными компонентами. Например, новые технологии преобразования энергии, такие как импульсный источник питания (SMPS), можно найти практически в каждом электронное устройство, поэтому они составляют значительную часть общей нагрузки в большинстве коммерческих зданий. Сильно нелинейные нагрузки богаты гармониками и всеми потенциальными проблемами. связанные с ними.

Понимание причин и следствий низкого качества электроэнергии — это первый шаг к выявлению и улучшению состояния.

Оценка качества электроэнергии

Существует ряд инструментов и методов для оценки качества электроэнергии. Осциллографы, например, позволяют наблюдать форму волны переменного напряжения. Что-нибудь кроме чистого синусоида может быть признаком неисправности.

Другой способ оценить качество электроэнергии, на этот раз без сложного оборудования, — использовать два вольтметра — один усредняющий, а другой — истинного среднеквадратичного значения — и сравнить их чтения.Измерители усреднения предназначены для работы только с синусоидальными волнами и не будут регистрировать правильные показания, если не будет синусоидальной волны. Измерители True-RMS будут работать со всеми формами сигналов. Власть Система с хорошим качеством электроэнергии должна генерировать одинаковые показания напряжения между двумя измерителями. Чем больше разница между двумя метрами, тем больше гармоническая составляющая. и тем ниже качество электроэнергии.

Хотя эти методы могут дать техническим специалистам некоторое представление о качестве их мощности, для настоящего качественного анализа ничто не заменит специально разработанный прибор. для оценки качества электроэнергии.

Измерители / анализаторы качества электроэнергии — это класс приборов, предназначенных для выявления проблем с качеством электроэнергии. Они работают, очень быстро измеряя напряжение переменного тока в различных точки вдоль формы сигнала, оцифровывая эти точки информации и используя микропроцессор для выполнения численного анализа, чтобы получить величины гармонической частоты. Имея возможность контролировать ток, анализаторы качества электроэнергии также могут рассчитывать / отображать общие значения мощности.Большинство анализаторов качества электроэнергии одновременно контролируют несколько фазы, чтобы быстро получить полную картину системы.

Измерители / анализаторы качества электроэнергии часто имеют большой цифровой дисплей и могут отображать несколько измерений и графически представлять формы сигналов. Количество информации наличие этих измерителей, а также способ отображения информации очень полезны в руках квалифицированного специалиста, поскольку различные типы нелинейных нагрузок имеют тенденцию генерировать различные спектральные «сигнатуры», которые помогают идентифицировать источник проблемы.

Как и любой класс инструментов, в этом классе есть значительный набор функций. Некоторые типы функций измерения, имеющиеся в измерителях качества электроэнергии, включают:

Суммарные гармонические искажения

Полный коэффициент гармонических искажений или THD — это обычное измерение уровня гармонических искажений, присутствующих в энергосистемах. THD определяется как отношение общего количества гармоник к значению на основной частоте и вызван любым нелинейным оборудованием или электроникой.Фактор искажения — это тесно связанный термин, иногда используемый как синоним. % DF — это исходное значение THD. к общему среднеквадратичному сигналу, который никогда не превышает 100%. Hamonics может нанести ущерб всей электрической системе, поскольку более высокие частоты создают дополнительное напряжение и / или ток. Незапланированные отключения цепи и опасный нагрев являются наиболее частыми характеристиками гармоник.

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности — это отношение реальной мощности, протекающей к нагрузке, и полной мощности, подаваемой в цепь.Коэффициент мощности может варьироваться от 0 до 1. В электрическом В системе питания нагрузка с низким коэффициентом мощности потребляет больше тока, чем нагрузка с высоким коэффициентом мощности, при том же количестве передаваемой полезной мощности. Более высокие токи увеличиваются энергия, теряемая в системе распределения, и требует более крупных проводов и другого оборудования. Электроэнергетические компании обычно взимают более высокую плату с промышленных или коммерческих клиентов. где есть низкий коэффициент мощности из-за затрат на потерянную энергию и требований к оборудованию.

Остаток

Трехфазная электроэнергия обычно используется для производства, передачи и распределения электроэнергии. Он также обычно используется для питания больших двигателей и тяжелых нагрузок. В Привлекательность трехфазных систем заключается в том, что они более эффективны и требуют меньшего количества проводящего материала.

Система трехфазнога использует три проводника, которые несут каждые переменный ток той же частоты и амплитуды напряжения по отношению к общей ссылке, но с фазой разница в одну треть периода.Эта фазовая задержка обеспечивает постоянную передачу мощности сбалансированной линейной нагрузке.

В общем, практично распределить нагрузки как можно более равномерно по каждой из трех фаз. Однако на практике системы редко имеют идеально сбалансированные нагрузки, токи, напряжения и импедансы во всех трех фазах. Как правило, разница между самым высоким и самым низким напряжениями не должна превышать 4%. Дисбаланс больше, чем это может привести компоненты, особенно двигатели, к перегреву, а контроллеры двигателей — к отключению.Кроме того, многие твердотельные контроллеры двигателей и инверторы включают компоненты, которые особенно чувствителен к дисбалансу напряжений.

Несбалансированные нагрузки также неэффективны для всей электрической системы. Подача электроэнергии должна быть достаточной для обеспечения мощности, необходимой для наиболее нагруженной фазы. An несбалансированная нагрузка оставляет неиспользованную мощность, что стоит денег и может привести к штрафам со стороны электроэнергетической компании.

Фазовый угол

В электрических цепях переменного тока очень важно соотношение между напряжением и синусоидальной волной тока в одной и той же цепи.Когда конденсаторы или катушки индуктивности включены в цепи, ток и напряжение не достигают пика одновременно. Выражается расстояние, на которое осциллограмма сместилась от определенной контрольной точки по горизонтальной нулевой оси. в градусах и называется фазовым сдвигом или фазовым углом. Многие анализаторы также могут отображать векторную диаграмму, чтобы графически показать взаимосвязь между напряжениями и соответствующие измерения тока.

Большой фазовый угол является признаком неэффективности и снижает коэффициент мощности.

Расчет стоимости энергии

Низкое качество электроэнергии может привести к потере энергии. Коэффициент мощности меньше 1 означает, что энергия тратится впустую. Сколько на самом деле стоит неэффективное управление предприятием? Определенные метры иметь возможность количественно оценить эти потери энергии в денежном выражении.

Что необходимо учитывать при выборе измерителя качества электроэнергии:

• Общая мощность вашей системы. Отдельная фаза? Три фазы? Есть ли солнечная энергия?
• Какие события напряжения вам нужно фиксировать? (Переходные процессы, провалы и выбросы, гармоники, мерцание)
• Что нужно отображать графически? (Фазовая диаграмма, гармоники, захват формы сигнала)
• Другие расчеты или параметры? (Монетизировать потери энергии, пик-фактор, коэффициент K трансформатора, КПД силового инвертора)
• Существуют ли особые требования к ведению журнала или подключению?
• Должен ли ваш счетчик соответствовать какому-либо конкретному стандарту? Класс IEC 61000-4-30, например?

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно измерителей качества электроэнергии, не стесняйтесь обращаться к одному из наших инженеров, отправив нам электронное письмо по адресу sales @ instrumart.