Параметры электроэнергии

В ситуации с плохим состоянием сетей, чтобы поддержать нужные параметры электроэнергии, применяются стабилизаторы оптимизации напряжения. В случаях несоответствий нормативным характеристикам можно обращаться в контролирующие инстанции. Функции надзора над показателями возложены на Роспотребнадзор.

Есть несколько основных факторов, влияющих на качественные характеристики:

• неритмичное подключение потребителей и особенности отливов и приливов на станциях морского типа – причина суточных колебаний;
• образование на проводах питания ледяной корки, колебания влажности и воздушной среды;
• износ проводки в процессе эксплуатации.

Назначение характеристик сетей питания

Утвержденные ГОСТы – основной документ, по которому производится установка количественных параметров и погрешность их отклонения. Инструкция 32144-2013 прописывает все требования по качеству. Специальным актом были узаконены данные характеристики для предотвращения опасности возгораний и отклонений в работе установок и приборов, наиболее восприимчивых к перепадам напряжения.

Появление на рынке энергии новых устройств и современные тенденции развития энергетики потребовали обновления показателей качества. Нарушение установленных стандартов грозит применением к провайдерам мер административной ответственности. А при возникшей в этом случае опасности здоровью и жизни людей принимаются меры уголовного порядка.

Последствия при отклонениях от нормального режима

Рабочие параметры напрямую влияют на эксплуатационные сроки любого устройства, что чревато негативными последствиями в производственных условиях. Существенно снижается период работы осветительных систем, ухудшаются показатели крутящего момента валов двигателей. В итоге наблюдается перерасход энергии и падение производительности линий.

Стремительное возрастание тока всегда наблюдается при снижении напряжения, если нагрузка на вал двигателя остается неизменной. Вследствие этого выключатели защиты начинают работать со сбоями. А далее по нарастающей может плавиться изоляция и предохранители, выходят из строя обмотки и компоненты электроники. Не следует забывать и об убытках из-за максимальных оборотов электросчетчика.

Критерии оценки сети

Свойства трехфазных сетей и цепей с частотностью 50 Гц определяют качество электричества по ГОСТу:

• возможность функционирования потребителей без сбоев доступна при показателях характеристики, определяемой установившимся значением отклонения. Расчет ведется от 220 В и находится в диапазоне 209-231 В;
• разница между действующей и амплитудной величинами напряжения определяет размах входных изменений. Объективные показатели получаются при замерах полного цикла перепада;
• кратковременная до 10 минут и длительная до 2 часов – виды дозы фликера. Под данным понятием подразумевается вызванная колебанием питающей сети восприимчивость глаза к мерцанию;
• период восстановления с величинами, зависящими от причин появления скачка, описывает импульсное напряжение;
• искажение несимметричности нулевой и обратной последовательности, синусоидальности, гармонических составляющих, показателей временного перенапряжения определяется при помощи коэффициентов оценки качества сети;
• период восстановления требуемого ГОСТом параметра определяет интервал провала напряжения;

Повреждение проводников и других элементов – следствие отклонений частоты питания.

Входная величина – фиксируемое отклонение

Особое внимание при определении погрешностей уделяется характеристикам U и f.

Существует принятое подразделение параметра отклонения напряжения:

1. ±5% – диапазон при нормальном режиме.
2. ±10% – колебания предельного уровня.

Интервал восстановления не должен быть больше 2 минут.

Размах изменения сети

Надзор за колебанием составляющих характеристик напряжения определяет разницу по нижнему и верхнему порогу амплитуды. Используя приведенные выше процентные данные, можно обозначить допустимые колебания в сети 220 В показателем 22 В, а для 380 В – в пределах 38 В.

ΔU = Umax−Umin – формула расчета размаха.

Неустойчивость значения на входе

Показатель замера дозы фликера осуществляется определяющим амплитудно-частотные параметры фликерметром. Все итоговые показатели измерений сравниваются с чувствительностью органа зрения:

• 1,38 – величина показателя для колебаний кратковременного вида;
• для длительных данная величина равна 1,0.

Другие границы установлены ГОСТом для цепи ламп накаливания:

• 0 – кратковременные колебания;
• Изменения параметра на более длительном отрезке измерений – 0,74.

Перепады

Контроль импульсов питающего напряжения поможет объяснить значительные подъемы и спады характеристик электричества в пределах необходимого интервала. Частые причины этого явления – гроза и коммутация значительного количества потребителей.

Величина образовавшегося перенапряжения в пределах сотен киловольт при попадании молнии в установку – часто встречающаяся аварийная ситуация на подстанциях.

Продолжительность спада

Δtn=tk−tn – формула расчета данного показателя. В нем tk — это период, когда напряжение уже восстановилось, а tn — точка начала отсчета, момент, когда произошло падение напряжения.

А для учета такой важной характеристики, как частота потенциального образования провалов, нужно воспользоваться следующим выражением:

Fn=(m(ΔUn,Δtn)/M)*100%.

В этом случае мы имеем дело с:

• m(ΔUn,Δtn) определяется как количество спадов в установленное время при глубине ΔUn и продолжительности Δtn;
• М — общий счет спадов в течение выбранного периода.

Для чего определяются показатели спада

На основании таких исследований прогнозируется возможная степень отказа в отдельно взятой цепи. Это помогает улучшить подачу электроэнергии в стабильном режиме.

Отклонение параметров частоты

Потери почти в 2% сопровождают падение подобного показателя всего на 1%. Все это выливается в неоправданные затраты и существенное снижение производительности оборудования. А завышенные более чем в 50 ГЦ приводят к поломке потребляющих устройств.

Коэффициенты

Нормальная работа гарантируется при соблюдении коэффициентов для:

• временного перенапряжения;
• несинусоидальности кривой напряжения;
• несимметрии входной величины;
• N-ой гармонии.

Виды защиты

Потребители имеют право на использование таких средств:

1. Стабилизаторы питания.
2. Источники питания бесперебойного вида.
3. Приборы защиты, работающие по принципу реле.

Целостность дорого оборудования обеспечивает комбинированное применение всех видов защиты.