(044) 332-08-09 (044) 361-23-57
(068) 399-51-01 (050) 331-92-24

Якість електроенергії в мережі електроживлення

Промисловість, торгівля, медицина, банки та інші постачальники послуг надзвичайно залежать від електричних і електронних систем. Ці системи багато в чому впливають на якість електроенергії, але вони також дуже чутливо реагують на перешкоди. Таким чином, виробнича відповідальність всіх сучасних підприємців полягає в тому, щоб за будь-яких умов цілодобово контролювати свої власні електричні системи.

Заходи повинні прийматися відразу при появі перших ознак поганої якості електроенергії, таких як перегріті трансформатори і кабелі, надмірний струм в нейтральних провідниках без будь-якої причини, спрацьовування захисних пристроїв, миготливі індикатори, збої в роботі комп'ютера і проблеми з мережею даних, перешкоди в телефонних лініях або нез'ясовно збільшені витрати на електроенергію. Причини можуть бути виявлені, а несправності усунені за допомогою відповідного вимірювального обладнання.

Найважливіші стандарти якості електроенергії

У питаннях якості електроенергії слід враховувати відповідний стандарт EN 50160 і стандарти по ЕМС серії EN 61000. Стандарт EN50160 описує найбільш важливі показники надійності електропостачання, в той час як в стандартах по ЕМС серії EN 61000 визначені граничні значення паразитного випромінювання і стійкості до перешкод, а також процедури випробувань і вимірювань. Застосувуються такі нормативні документи:

Джерело живлення

  • EN 50160 Характеристики напруги електроенергії, що подається від загальних електричних систем.

Граничні значення для пристроїв споживання

  • EN 61000-3-2 Гармонічний струм (I < 16 А в одній фазі);
  • EN 61000-3-12 Гармонічний струм (I > 16 A і < 75 A в одній фазі);
  • EN 61000-3-3 Зміни напруги, коливання напруги і флікер (I < 16 A);
  • EN 61000-3-11 Зміни напруги, коливання напруги і флікер (I > 16 A і < 75 A в одній фазі).

Контрольно-вимірювальні процеcи

  • EN 61000-4-7 Методи вимірювань гармонік;
  • EN 61000-4-15 Флікерметр. Функціональні і конструктивні вимоги;
  • EN 61000-4-30 Методи вимірювань показників якості електричної енергії.

Вимірювальні прилади MAVOWATT 2XX і MAVOSYS 10 відповідають класу A за стандартом EN 61000-4-30 і відповідають вимогам до виконання відповідних контрольно-вимірювальних процесів. Стандарт EN 50160 і його відмінні риси будуть детально розглянуті далі по тексту.

Договір між електропостачальними організаціями та споживачами — стандарт EN 50160

Стандарт EN 50160 визначає «електричну енергію» як продукт на основі обраних характеристик якості напруги. Кожен європейський споживач може розраховувати, що якість напруги в громадських системах електропостачання низької та середньої напруги буде перебувати в зазначених межах. За нормальних умов експлуатації стандарт EN 50160 застосовується в місці підключення мережі загального користування до споживача, а також в точці підключення до неї приватного енерговиробничого обладнання. Контроль цих характеристик в точці підключення до мережі і всередині самої мережі є важливою частиною управління системами для електропостачальних компаній і операторів промислових електромереж.

Аналізатори напруги, наприклад серії MAVOWATT компанії Gossen-Metrawatt, чітко відображають всі характеристики, зазначені в стандарті EN 50160, і показують, чи відповідають вони стандарту.

Статистика відповідності стандарту EN50160, отримана за допомогою аналізатора MAVOWATT 2XX

Коливання потужності: причини, наслідки та рішення

Коливання потужності в мережі підтверджуються вимірами аналізаторів напруги. Користувач отримує корисну інформацію про тип перешкод або безпосередньо через результати вимірювань, або побічно через наслідки, що виникають. Після виявлення причини навчені електрики отримують корисні рекомендації щодо ефективних методів усунення несправностей.

Перехідні процеси

Перехідні перенапруги відбуваються головним чином в результаті операцій перемикання в межах мережі. Крім того, причинами піків напруги до декількох кВ є блискавка, а також згорілі запобіжники і автоматичні вимикачі, які спрацьовують через коротке замикання.

Перехідні процеси призводять до відмови контролерів, збоїв в роботі комп'ютерів, руйнування елементів мережі, а також обмоток електродвигуна і трансформатора, до дугових пробоїв в пристроях і до перешкод в сигнальних лініях і лініях передачі даних.

Ці проблеми можна успішно усунути шляхом установки варисторів або конденсаторів для захисту від перенапруг.

Дисплей перехідних процесів

Гармоніки

Гармоніки є синусоїдними складовими сигналу, накладеними на основну частоту напруги або струму. Ставлення частоти гармонічної складової до частоти мережі позначає номер гармоніки h. Ціле число кратне частоті мережі називається гармонікою. У разі нецілочисельних кратних ми говоримо про субгармоніки.

Через збільшення використання нелінійних споживачів електроенергії в мережах електроживлення з'являється все більша кількість гармонік. Певною мірою це пов'язано з блоками живлення з виходами постійного струму, які зазвичай використовуються в комп'ютерах, принтерах, копіювальних апаратах, факсах, низьковольтних галогенних лампах і електронних контролерах. Додаткові гармонійні складові виникають через електронні баласти для люмінесцентних ламп, енергозберігаючих ламп, частотних перетворювачів для приводних пристроїв з регульованою швидкістю, приводів постійного струму і електричних дугових печей.

Вплив гармонік на мережу включає в себе збільшення втрат, збої в роботі і відмову електрообладнання та систем. Очевидно, що нелінійні споживачі електроенергії особливо чутливі до гармонік. У цьому контексті особливу увагу необхідно приділяти нейтральному провіднику, через який скидаються всі гармонічні струми з номерами гармонік, кратними трьом. Синфазні складові складаються в нейтральному провіднику і можуть призвести до перевантаження, включаючи небезпеку виникнення пожежі або збій з відходом напруги через розімкнену нейтральну точку і пошкодження підключених пристроїв. Крім того, слід дотримуватися обережності при наявності гармонічних складових з великими номерами - вони можуть впливати на компенсуюче обладнання і руйнувати його конденсатори через перегрів.

Замість того, щоб блокувати мережі електроживлення, що тепер розглядається як технічно застаріла міра, зараз для компенсації гармонік використовуються інтелектуальні активні фільтри.

Гармонічний спектр

Субгармоніки

Субгармонічні напруги виникають у вигляді зворотного впливу на мережу потужного експлуатаційного обладнання, перетворення енергії якого відбувається з частотою, відмінною від частоти мережі або, в деяких випадках, не залежить від 50 Гц. До такого обладнання відносяться асинхронні електродвигуни, приводні пристрої з частотними перетворювачами, експлуатаційне обладнання з мультициклічними регуляторами і системи дистанційного керування навантаженням за допомогою пульсуючих сигналів звукової частоти. Як наслідок, в системах управління навантаженням за допомогою пульсуючих сигналів виникає флікер та перешкоди. Це можна усунути, встановивши з'єднання в точці з більшою потужністю короткого замикання, покращуючи згладжування в проміжних ланцюгах перетворювачів або використовуючи режекторні фільтри.

Коливання напруги

Коливаннями напруги називаються зміни середньоквадратичного значення напруги. Вони діляться на повільні зміни напруги протягом дня, тривалість яких може вимірюватися в секундах або хвилинах, і окремі швидкі зміни напруги з тривалістю в секундному і мілісекундному діапазонах. Часті швидкі зміни напруги сприймаються як флікер та описуються у відповідному розділі. Джерелами коливання напруги є машини і обладнання з великими змінами навантаження, які використовуються в мережах електроживлення з мінімальною потужністю короткого замикання. В результаті - порушення нормальної роботи, зниження потужності машин, зниження продуктивності і коливання якості виробництва. Цього можна уникнути за рахунок використання систем стабілізації напруги.

Провали напруги

У разі провалів напруги середньоквадратичне значення напруги зменшується до рівня від 1% до 90% від номінальної напруги, що обумовлено короткостроковими надмірними системними навантаженнями, особливо в мережах з мінімальною потужністю короткого замикання. Це викликано надмірним пусковим струмом великих електродвигунів, який набагато перевищує номінальний струм. Те ж саме стосується електродвигунів, які необхідно запускати з великими навантаженнями. В результаті відбувається відключення систем через перевантаження по струму, вимкнення пристрою через зниження напруги, порушення роботи контролерів і простій електродвигунів. Ефективне поліпшення забезпечується за рахунок використання компенсації пускового струму, обмеження струму при запуску двигуна за допомогою з'єднання "зірка", з'єднання "трикутник" або схем плавного пуску і збільшення потужності короткого замикання мережі.

Флікер

Швидкі і часті зміни навантаження впливають на напругу мережі і призводять до мерехтіння освітлення, що дратівливо впливає на людину. Це викликає втому очей, дискомфорт і запаморочення. Найпоширенішими джерелами флікера є зварювальні апарати, електричні і дугові печі, рентгенівське обладнання, вітросилові турбіни і привідні пристрої з переривчастими навантаженнями, такі як преси, штампувальні машини, подрібнювачі, крани та підйомники.

Для компенсації флікера необхідні компенсаційні системи. За допомогою спеціального керуючого обладнання вони всього за кілька мілісекунд вмикають або вимикають необхідну компенсаційну апаратуру, а також динамічні регулятори. Цю проблему також можна усунути шляхом ізоляції мережі освітлення, підключення до іншої фази або за допомогою окремого трансформатора.

Асиметрія

Через нерівномірний розподіл однофазних і використання двофазних споживачів електроенергії трансформатори і мережі електроживлення відчувають асиметричне навантаження. Активне навантаження споживача енергії призводить до нерівномірної фазової напруги, а реактивне навантаження викликає фазовий зсув, який відхиляється від ідеального значення 120°. Як наслідок, виникають підвищені втрати, гучне гудіння трансформатора і нестійкий режим роботи електродвигуна, що призводить до більш високих втрат і скорочення їх терміну служби через теплові перевантаження і зношування підшипників. В результаті невизначеної компенсації реактивного струму також виникають високі витрати на нього. Асиметрію можна компенсувати за допомогою збалансованого фазового навантаження, збільшення потужності короткого замикання мережі або систем динамічного контролю симетрії. Для компенсації реактивного струму повинні використовуватися системи з регулюванням асиметрії.

Векторна діаграма

Аналізатори напруги компанії Gossen-Metrawatt - завжди правильний вибір

Існує тільки одне переконливе рішення численних проблем, з якими стикаються користувачі в області електропостачання - MAVOWATT і MAVOLOG — різноманітні інструменти аналізу напруги живлення для забезпечення якості електроенергії в мережі електроживлення. За допомогою цих інноваційних виробів можна реєструвати всі відповідні вимірювані параметри, які є вирішальними для забезпечення якості електроенергії джерела живлення. Коливання і події можуть бути легко виявлені, задокументовані і проаналізовані з урахуванням застосовуваних стандартів - ідеальної основи для стійкої оптимізації. Оптимізація підвищує надійність роботи, забезпечує стабільну якість продукції і гарантує високий рівень економічної ефективності. А стабільна електрична система забезпечує справжнє почуття безпеки.

Mavowatt 230 MAVOSYS 10
Оцените статью
Ми надаємо послуги
Встановлення квартирних лічильників тепла
Встановлення квартирних лічильників тепла
Встановлення загальнобудинкових лічильників тепла
Встановлення загальнобудинкових лічильників тепла
Повірка теплових лічильників
Повірка теплових лічильників
Реконструкція та обслуговування ІТП
Реконструкція та обслуговування ІТП
Оренда обладнання для тестування сонячних панелей
Оренда обладнання для тестування сонячних панелей
Оренда аналізатора якості електроенергії
Оренда аналізатора якості електроенергії
Тепловізійне обстеження будівель і споруд
Тепловізійне обстеження будівель і споруд
Ремонт зразкового обладнання
Ремонт зразкового обладнання
Відправка товару
в день замовлення
При замовленні від 3000грн -
БЕЗКОШТОВНА ДОСТАВКА
Гнучка система знижок
для постійних клієнтів
Гарантія
12 місяців

Ми Вам передзвонимо
Ваше ім`я*:
Ваш номер*:
* поля обязательные к заполнению
text_mess_sended
text_mess_sended