Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

В соответствии с ГОСТ 13109-87 различают основные и дополнительные показатели качества электроэнергии.

К основным показателям качества электроэнергии , определяющим свойства электрической энергии, которые характеризуют ее качество, относятся:

1) отклонение напряжения (δU , %);

2) размах изменения напряжения (δU t, %);

3) доза колебаний напряжений (ψ , %);

4) коэффициент несинусоидальности кривой напряжения (k нсU , %);

5) коэффициент n -й гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка (kU(n ), %);

6) коэффициент обратной последовательности напряжений (k 2U , %);

7) коэффициент нулевой последовательности напряжений (k 0U , %) ;

8) длительность провала напряжения (Δt пр, с) ;

9) импульсное напряжение (U имп, В, кВ) ;

10) отклонение частоты (Δf , Гц).

Дополнительные показатели качества электроэнергии , представляющие собой формы записи основных показателей качества электроэнергии и используемые в других нормативно-технических документах:

1) коэффициент амплитудной модуляции напряжений (k мод);

2) коэффициент небаланса междуфазных напряжений (k неб.м);

3) коэффициент небаланса фазных напряжений (k неб.ф).

Отметим допустимые значения названных показателей качества электроэнергии, выражения для их определения и области применения. В течение 95% времени суток (22,8 ч) показатели качества электроэнергии не должны выходить за пределы нормально допустимых значений, а в течение всего времени, включая поелсаварийные режимы, они должны находиться в пределах максимально допустимых значений.

Контроль качества электроэнергии в характерных точках электрических сетей осуществляется персоналом предприятия электрических сетей. При этом длительность измерения показателя качества электроэнергии должна составлять не менее суток.

Отклонения напряжения

Отклонение напряжения это один из самых важных показателей качества электроэнергии. Отклонение напряжения находится по формуле

δU t = ((U(t) - Un)/Un) х 100%

где U(t) - действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты, или просто действующее значение напряжения (при коэффициенте несиннусоидальности, меньшем или равном 5%), в момент времени t , кВ; Un - номинальное напряжение, кВ.

Величина U t = 1/3 (U AB(1) + U BC(1) + U AC(1)) , где U AB(1) ,U BC(1) , U AC(1) - действующие значения междуфазных напряжений основной частоты.

Из-за изменения нагрузок во времени, изменения уровня напряжений и других факторов изменяется величина падения напряжения в элементах сети и, следовательно, уровень напряжения U t. В результате оказывается, что в различных точках сети в один и тот же момент времени, а в одной точке - в разные моменты, отклонения напряжения различны.

Нормальная работа электроприемников вестях напряжением до 1 кВ обеспечивается при условии, что отклонения напряжения на их входе равны ±5% (нормальное значение) и ±10% (максимальное значение). В сетях напряжением 6 - 20 кВ устанавливается максимальное отклонение напряжения ±10%.

Мощность, потребляемая лампами накаливания, прямо пропорциональна подведенному напряжению в степени 1,58, световая отдача ламп - в степени 2,0, световой поток - в степени 3,61, срок службы ламп - в степени - 13.57. Работа люминесцентных ламп от отклонения напряжений зависит меньше. Так срок их службы изменяется на 4% при отклонении напряжения на 1%.

Снижение освещенности рабочих мест происходит при уменьшении напряжения, что приводит к снижению производительности труда работающих и ухудшению их зрения. При больших снижениях напряжения люминесцентные лампы не загораются или мигают, что приводит к сокращению срока их службы. При повышении напряжения срок службы ламп накаливания резко снижается.

От уровня напряжения зависит скорость вращения асинхронных электродвигателей и, следовательно, их производительность, а также потребляемая реактивная мощность. Последнее отражается на величине потерь напряжения и мощности на участках сети.

Снижение напряжения приводит к увеличению длительности технологического процесса в электротермических и электролизных установках, а также к невозможности устойчивого приема в коммунальных сетях телевизионных передач. В последнем случае применяются так называемые стабилизаторы напряжения, которые сами потребляют значительную реактивную мощность и у которых имеются потери мощности в стали. На их изготовление расходуется дефицитная трансформаторная сталь.

Для обеспечения требуемого напряжения на шинах низкого напряжения всех ТП рименяют так называемое встречное регулирование напряжения в центре питания. Здесь в режиме максимальных нагрузок поддерживается максимально допустимое напряжение на шинах ЦП, а в режиме минимальных нагрузок - минимальное напряжение.

При этом должно применяться и так называемое местное регулирование напряжения в каждом трансформаторном пункте путем установки переключателя ответвлений распределительных трансформаторов в соответствующее положение. В сочетании с централизованным (в ЦП) и указанным местным регулированием напряжения применяются регулируемые и нерегулируемые конденсаторные установки, также относящиеся к средствам местного регулирования напряжения.

Размах изменения напряжения

Размах изменения напряжения представляет собой разность между амплитудными или действующими значениями напряжения до и после одиночного изменения напряжения и определяется по формуле

δUt = ((U i - U i+1)/√2U н) х 100%

где U i и U i+1 - значения следующих друг за другом экстремумов или экстремума и горизонтального участка огибающей амплитудных значений напряжения.

К размахам изменения напряжения относят одиночные изменения напряжения любой формы с частотой повторения от двух раз в минуту (1/30 Гц) до одного раза в час, имеющие среднюю скорость изменения напряжения более 0,1% в секунду (для ламп накаливания) и 0,2% в секунду для остальных приемников.

Быстрые изменения напряжения вызываются ударным режимом работы двигателей металлургических прокатных станов тяговых установок железных дорог, луговых сталеплавильных печей, сварочной аппаратуры, а также частыми пусками мощных короткозамкнутых асинхронных электродвигателей, когда их пусковая реактивная мощность составляет несколько процентов мощности короткого замыкания.

Число изменений напряжения в единицу времени, т. е. частота изменения напряжения, находится по формуле F = m/T , где m - число изменений напряжения за время Т, Т - общее время наблюдения размахов напряжения.

Основные требования, предъявляемые к колебаниям напряжения, обусловливаются соображениями защиты зрения человека. Установлено, что наибольшая чувствительность глаза к мерцанию света находится в области частоты, равной 8,7 Гц. Поэтому для ламп накаливания, обеспечивающих рабочее освещение при значительных зрительных напряжениях, размах напряжения допускается не более 0,3%, для ламп накачивания в быту - 0,4%, для люминесцентных ламп и других электроприемников - 0,6.

Допускаемые размахи колебаний приведены на рис. 1.

Рис. 1. Допустимые размахи колебаний напряжения: 1 - рабочее освещение лампами накаливания при большом зрительной напряжении, 2 - бытовые лампы накаливания, 3 - люминесцентные лампы

Область I соответствует работе насосов и бытовых приборов, II - кранов, подъемников, III - дуговых печей, ручной контактной сварке, IV - работе поршневых компрессоров и автоматической контактной сварке.

Для снижения размаха изменения напряжения в осветительной сети применяют раздельное питание приемников осветительной сети и силовой нагрузки от разных силовых трансформаторов, продольную емкостную компенсацию питающей сети, а также синхронные электродвигатели и искусственные источники реактивной мощности (реакторы или конденсаторные батареи, ток которых формируется с помощью управляемых вентилей для получения требуемой реактивной мощности).

Доза колебаний напряжения

Доза колебаний напряжения идентична размаху изменения напряжения и в действующих электрических сетях вводится по мере их оснащения соответствующими приборами. При использовании показателя "доза колебаний напряжения" оценка допустимости размаха изменения напряжения может не производиться, так как рассматриваемые показатели взаимозаменяемы.

Доза колебаний напряжения также представляет собой интегральную характеристику колебаний напряжения, вызывающих у человека накапливающееся за установленный период времени раздражение из-за миганий света в диапазоне частот от 0,5 до 0,25 Гц.

Допустимое максимальное значение дозы колебаний напряжения (ψ, (%) 2) в электрической сети, к которой присоединяются осветительные установки, не должно превосходить: 0,018 - с лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение; 0,034 - с лампами накаливания во всех других помещениях; 0,079 - с люминесцентными лампами.

Коэффициент несинусоидальности кривой напряжения

При работе в сет мощных выпрямительных и преобразовательных установок, а также дуговых печей и установок для сварки, т. е. нелинейных элементов, происходит искажение кривых тока и напряжения. Несинусоидальные кривые тока и напряжения представляют собой гармонические колебания, имеющие различные частоты (промышленная частота - это низшая гармоника, все остальные по отношению к ней - высшие гармоники).

Высшие гармоники в системе электроснабжения вызывают дополнительные потери энергии, сокращают срок службы косинусных конденсаторных батарей, электродвигателей и трансформаторов, приводят к трудностям при наладке релейной защиты и сигнализации, а также эксплуатации электроприводов с тиристорным управлением и т. д.

где N - порядок последней из учитываемых гармонических составляющих, Un - действующее значение n -й (n = 2, ... N ) гармонической составляющей напряжения, кВ.

Нормальные и максимальные допустимые значения k нсU не должны соответственно превышать: в электрической сети напряжением до 1 кВ - 5 и 10%, в электрической сети 6 - 20 кВ - 4 и 8%, в электрической сети 35 кВ - 3 и 6%, в электрической сети 110 кВ и выше 2 и 4%.

Для снижения высших гармоник применяются силовые фильтры, представляющие собой последовательное соединение индуктивного и емкостного сопротивлений, настроенных в резонанс на определенную гармонику. С целью исключения гармоник низших частот применяют преобразовательные установки с большим числом фаз.

Коэффициент n -й гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка

Коэффициент n -й гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка представляет собой отношение действующего значения n -й гармонической составляющей напряжения к действующему значению напряжения основной частоты, т. е. kU(n) = (Un /U н) х 100%

По значению коэффициента kU(n) определяется спектр n -х гармонических составляющих, на подавление которых должны быть рассчитаны соответствующие силовые фильтры.

Нормальные и максимальные допустимые значения не должны соответственно превышать: в электрической сети напряжением до 1 кВ - 3 и 6%, в электрической сети 6 - 20 кВ 2,5 и 5% , в электрической сети 35 кВ - 2 и 4 %, в электрической сети 110 кВ и выше 1 и 2 %.

Несимметрия напряжений

Несимметрия напряжений возникает из-за нагрузки однофазных электроприемников. Так как распределительные сети напряжением выше 1 кВ работают с изолированной или компенсированной нейтралью, то обусловлена появлением напряжения обратной последовательности. Несимметрия проявляется в виде неравенства и характеризуется коэффициентом обратной последовательности напряжений :

k 2U = (U 2(1) /U н) х 100%,

где U 2(1) - действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений, кВ. Значение величины U 2(1) можно получить измерением трех напряжений основной частоты, т. е. U А (1) , U B(1) , U C(1) . Тогда

где y А, y B и y C - проводимости фаз А, B и C приемника.

В сетях напряжением выше 1 кВ несимметрия напряжений проявляется в основном из-за однофазных электротермических установок (дуговых печей косвенного действия, печей сопротивления, индукционных канальных печей, установок электрошлакового переплава и др.

Наличие напряжения обратной последовательности приводит к дополнительному нагреву обмоток возбуждении синхронных генераторов и увеличению их вибрации, к дополнительному нагреву электродвигателей и резкому сокращению срока службы их изоляции, снижению реактивной мощности, генерируемой силовыми конденсаторами, дополнительному нагреву линий и трансформаторов? увеличению количества ложных срабатываний релейной защиты и т д.

На зажимах симметричного элсктроприемника нормально допустимый коэффициент несимметрии равен 2%, а максимально допустимый - 4%.

Влияние несимметрии значительно уменьшается при питании однофазных электроприемников от отдельных трансформаторов, а также при применении управляемых и неуправляемых симметрирующих устройств, компенсирующих эквивалентный ток обратной последовательности, потребляемый однофазными нагрузками.

В четырехпроводных сетях напряжением до 1 кВ несимметрия, обусловленная однофазными приемниками, подключенными к фазным напряжениям, сопровождается прохождением тока в нулевом проводе и, следовательно, появлением напряжения нулевой последовательности.

Коэффициент нулевой последовательности напряжений k 0U = (U 0(1) /U н.ф.) х 100%,

где U0(1) -действующее значение напряжения нулевой последовательности основной частоты, кВ; U н.ф. - номинальное значение фазного напряжения, кВ.

Величина U 0(1) определяется измерением трех фазных напряжений основной частоты, т. е.

где у A , у B , у C , y O - проводимости фаз А, В, С приемника и проводимость нулевого провода; U A (1 ) , U B(1) , U C(1) - действующие значения фазных напряжений.

Допустимое значение U 0(1) ограничивается требованиями, предъявляемыми к отклонению напряжения, которые удовлетворяются коэффициентом нулевой последовательности, равным 2% в качестве нормального уровня и 4% максимального уровня.

Снижение значения может быть достигнуто рациональным распределением однофазной нагрузки между фазами, а также увеличением сечения нулевого провода до сечения фазных проводов и применением трансформаторов в распределительной сети с группой соединения "звезда - зигзаг".

Провал напряжения и интенсивность провалов напряжения

Провал напряжения - это внезапное значительное понижение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от нескольких периодов до нескольких десятков секунд.

Длительность провала напряжения Δt пр - интервал времени между начальным моментом провала напряжения и моментом восстановления напряжениядо первоначального или близкого к нему уровня (рис. 2), т.е. Δt пр = t вос - t нач.

Рис. 2. Длительность и глубина провала напряжения

Значение Δt пр составляет от нескольких периодов до нескольких десятков секунд. Провал напряжения характеризуется интенсивностью и глубиной провала δ Uпр, представляющей собой разность между номинальным значением напряжения и минимальным действующим значением напряжения Umin в течение провала напряжения, и выражается в процентах номинального значения напряжения или в абсолютных единицах.

Величина δ Uпр определяется следующим образом:

δUпр = ((Uн - Umin ) /Uн) х 100% или δUпр = Uн - Umin

Интенсивность провалов напряжения m * представляет собой частоту появления в сети провалов напряжения определенной глубины и длительности, т. е. m * = (m(δUпр, Δ tпр)/ M) х 100%, где m(δUпр, Δ tпр) - число провалов напряжения глубиной δUпр и длительностью Δ tпр за время Т ; М - суммарное число провалов напряжения за время Т.

К провалам напряжения, возникающим в большинстве случаев при коротких замыканиях в сети, чувствительны некоторые виды элекгропрнемников (ЭВМ, ), поэтому в проектах электроснабжения таких приемников должны предусматриваться меры по снижению длительности, интенсивности и глубины провалов напряжения. Допустимые значения длительности провалов напряжения ГОСТ не указывает.

Это резкое изменение напряжения, за которым следует восстановление напряжения до обычного уровня за промежуток времени от нескольких микросекунд до 10 миллисекунд. Оно представляет собой максимальное мгновенное значение напряжения импульса U имп (рис. 3).

Рис. 3. Импульсное напряжение

Импульсное напряжение характеризуется амплитудой импульса U" имп, представляющей собой разность между импульсом напряжения и мгновенным значением напряжения основной частоты, соответствующим моменту начала импульса. Длительность импульса t имп - интервал времени между начальным моментом импульса напряжения и моментом восстановления мгновенного значения напряжения до обычного уровня. Может быть вычислена длительность импульса t имп0,5 по уровню 0,5 его амплитуды (см. рис. 3).

Импульсное напряжение определяется в относительных единицах по формуле ΔU имп = U имп/(√2U н)

К импульсам напряжения чувствительны также такие электроприемники, как ЭВМ, силовая электроника и др. Импульсные напряжения появляются вследствие коммутаций в электрической сети. Меры по снижению импульсных напряжений должны предусматриваться при разработке конкретных проектов электроснабжения. Допустимые значения импульсных напряжений ГОСТ не указывает.

Отклонения частоты

Изменения частоты обусловлены изменениями суммарной нагрузки и характеристиками регуляторов частоты вращения турбин. Большие отклонения частоты возникают в результате медленного регулярного изменения нагрузки при недостаточном резерве активной мощности.

Частота напряжения в отличие от других явлений, ухудшающих качество электроэнергии, является общесистемным параметром: все генераторы, присоединенные к одной системе, генерируют электроэнергию на напряжении одинаковой частоты - 50 Гц.

Согласно первому закону Кирхгофа всегда существует строгий баланс между выработкой и генерацией мощности. Поэтому любое изменение мощности нагрузки вызывает изменение частоты, что приводит к изменению выработки активной мощности генераторов, для чего блоки "турбина - генератор" оборудуют устройствами, позволяющими регулировать поступление энергоносителя в турбину в зависимости от изменений частоты в электрической системе.

При определенном росте нагрузки оказывается, что мощность блоков "турбина - генератор" исчерпана. Если нагрузка продолжает увеличиваться, баланс устанавливается при пониженной частоте - возникает отклонение частоты. В этом случае говорят о дефиците активной мощности для поддержания номинальной частоты.

Отклонение частоты Δ f от номинального значения f н определяется по формуле Δ f = f - f н, где f - текущее значение частоты в системе.

Изменения частоты, превышающие 0,2 Гц, существенно влияют на технико-экономические показатели работы электроприемников, поэтому нормально допустимое значение отклонения частоты равно ±0,2 Гц, а максимально допустимое значение отклонений частоты составляет ± 0,4 Гц. В послеаварийных режимах допускается отклонение частота от +0,5 Гц до - 1 Гц в течение не более 90 ч в год.

Отклонение частоты от номинальной приводит к увеличению потерь энергии в сети, а также к снижению производительности технологического оборудования.

Коэффициент амплитудной модуляции напряжения и коэффициент небаланса междуфазных и фазных напряжений

Коэффициент амплитудной модуляции напряжения характеризует колебания напряжения и равен отношению полуразности наибольшей и наименьшей амплитуд модулированного напряжения, взятых за определенный интервал времени, к номинальному или базовому значению напряжения, т. е.

k мод = (U нб - U нм)/(2√2U н),

где U нб и U нм - соответственно наибольшая и наименьшая амплитуды модулированного напряжения.

Коэффициент небаланса междуфазных напряжений k неб.мф характеризует несимметрию междуфазных напряжений и равен отношению размаха небаланса междуфазных напряжений к номинальному значению напряжения:

k неб.мф = ((U нб - U нм)/U н) х 100%

где U нб и U нм - наибольшее и наименьшее действующие значения из трех междуфазных напряжений.

Коэффициент небаланса фазных напряжений k неб.ф характеризует несимметрию фазных напряжений и равен отношению размаха небаланса фазных напряжений к номинальному значению фазного напряжения:

k неб.ф = ((U нб.ф - U нм.ф)/U н.ф) х 100%,

где U нб и U нм - наибольшее и наименьшее действующие значения из трех фазных напряжений, U н.ф - номинальное значение фазного напряжения.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Филиал государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Самарский государственный технический университет»

в г. Сызрани

Кафедра ЭПП

«Причины ухудшения качества электроэнергии»

Выполнил:

студент гр. ЭВБ-481

Кашаева Д.В.

Проверил:

ст.преподаватель

Алексеева И.Ю.

Введение

1. Нормирование качества электроэнергии

2. Причины ухудшения качества электроэнергии

Список используемой литературы

Введение

Одним из подходов к диагностике неисправностей, связанных с качеством электроэнергии, является проверка в точке, которая расположена максимально близко к потребителю, испытывающему проблемы. Данный потребитель обычно является электронным устройством, чувствительным к качеству электроэнергии и испытывающим некоторые неполадки. Возможная причина заключается в низком качестве электроэнергии, однако частью вашей работы является отделить данную причину от других возможных причин (неисправность оборудования, сбой программного обеспечения и т.д.) Подобно детективу, вам необходимо начать работу с осмотра "места преступления". Такой подход, как проверка в восходящем направлении может отнять много времени. Он основан на внимательности и выполнении измерений основных параметров.

Альтернативным методом является движение от ввода в электросистему здания к точке возникновения неисправностей, используя трехфазный контрольный прибор. Подобный подход имеет максимальную эффективность, если причина неисправности находится в сети электроснабжения.

Тем не менее, на основе многочисленных проверок был сделан вывод, что причины подавляющего большинства проблем с качеством электроэнергии находятся на предприятиях (в зданиях). Как правило, наилучшее качество электроэнергии наблюдается на входе в электрическую систему здания (в точке подключения к коммунальным сетям электропитания). По мере движения по распределительной системе качество электроэнергии постепенно снижается. Это связано с проблемами, источником которых являются потребители, расположенные в здании. Другим характерным фактом является то, что 75 % всех проблем с качеством электроэнергии связано с проводкой и заземлением!

По этой причине многие службы, контролирующие качество электроэнергии, считают, что процесс диагностики неисправностей необходимо начинать с электрической системы здания, а затем, при необходимости, использовать контрольные приборы в точке подключения к коммунальным сетям. Ниже приведена процедура диагностики неисправности, основанная на восходящем подходе и призванная помочь вам выполнить данную работу.

1. Нормирование качества электроэнергии

Нормы на показатели качества электроэнергии устанавливаются действующим ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» . Он устанавливает показатели и нормы КЭЭ в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся в собственности различных потребителей электрической энергии, или приемники электрической энергии (точки общего присоединения).

Нормы КЭЭ, установленные стандартом, являются уровнями электромагнитной совместимости для электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения. При соблюдении установленных норм КЭЭ обеспечивается электромагнитная совместимость электрических сетей энергоснабжающих организаций и электрических сетей потребителей электрической энергии. По показателям, регламентируемым данным стандартом, электрическая энергия подлежит обязательной сертификации.

Стандартом устанавливаются следующие показатели качества электроэнергии (ПКЭЭ):

- установившееся отклонение напряжения;

- размах изменения напряжения;

- доза фликера;

- коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;

- коэффициент n-й 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.

В настоящей работе целью ставилось улучшение синусоидальности напряжения, поэтому в дальнейшем качество электроэнергии оценивается по двум показателям КЭЭ, характеризующим степень отклонения формы напряжения от синусоиды:

- коэффициенту искажения синусоидальности кривой напряжения;

- коэффициенту n-й гармонической составляющей напряжения.

Данные показатели определяются как значения, усредненные за 3 с.

Определение показателей, характеризующих синусоидальность напряжения, производится следующим образом. Коэффициент искажения синусоидальности напряжения определяют по формуле

, (1.1)

где - значение n-й гармонической составляющей напряжения; - значение первой (основной) гармоники напряжения.

Значения гармоник нормируется до. В ГОСТ 13109-97 определено, что качество электроэнергии по показателю коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициенту n-й гармонической составляющей напряжения в точке общего присоединения считают соответствующим требованиям стандарта, если наибольшее из всех измеренных в течение 24 ч значений коэффициентов искажения не превышает предельно допустимого значения. Также значение коэффициента искажения, соответствующее вероятности 95 % за установленный период времени, не должно превышать нормально допустимого значения.

В табл. 1.1 даны нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента искажения синусоидальности напряжения для сетей различного класса напряжения.

Таблица 1.1 Нормы качества электроэнергии по коэффициенту искажения синусоидальности кривой напряжения

Коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения находят по выражению

. (1.2)

Нормально допустимые значения коэффициентов n-й гармонической составляющей напряжения приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2 Нормально допустимые значения коэффициентов n-й гармонической составляющей напряжения

Нечетные гармоники, некратные 3, при, кВ

Нечетные гармоники, кратные 3, при, кВ

Четные гармоники, кратные 3, при, кВ

0,2+ +1,3ЧЧ25/n

0,2+ +0,8ЧЧ25/n

0,2+ +0,6ЧЧ25/n

0,2+ +0,2ЧЧ25/n

Предельно допустимые значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения принимают в 1,5 раза выше нормально допустимых значений, указанных в табл. 1.2.

В настоящее время не существует легитимного документа, устанавливающего методику расчета допустимого влияния потребителя на КЭЭ и процедуру оценки соблюдения им установленных требований . До 2001 г. в России действовали «Правила присоединения потребителя к сети общего назначения по условиям влияния на качество электроэнергии», а также «Правила применения скидок и надбавок к тарифам за качество электроэнергии» (утверждены Главгосэнергонадзором 14 мая 1991 г.), согласно которым при отступлении от нормативных значений ПКЭЭ по вине потребителя, со стороны электроснабжающей организации могут быть начислены штрафные санкции в размере до 10 % от тарифа за потребленную электрическую энергию на каждый нарушенный показатель.

Применительно к средней тяговой подстанции с переработкой до 30 млн. кВт·ч в год надбавка за нарушение норм только по одному ПКЭ могла составлять в ценах 2001 г. около 1,8 млн. руб. в год. Такие санкции существенно влияют на экономическое состояние систем тягового электроснабжения и оправдывают значительные затраты на улучшение качества электроэнергии в их сетях.

Однако в 2001 г. указанные выше правила были отменены как нормативные акты, противоречащие Гражданскому кодексу РФ. В настоящее время требования к КЭЭ по показателям, характеризующим форму напряжения, устанавливают в виде обязательства энергоснабжающей организации поддерживать значения ПКЭЭ в точке контроля качества электроэнергии в соответствии с нормами ГОСТ 13109-97 при условии непревышения потребителем установленного в технических условиях или в договоре электроснабжения допустимого влияния его электроустановок на значения ПКЭЭ в этой точке. Другими словами, санкции за нарушение КЭЭ по вине потребителя должны быть специально оговорены в договоре электроснабжения. Однако если система надбавок обозначена в договоре, то по данным ОАО «РЖД», ущерб от невыполнения требований ГОСТ 13109-97 только по двум показателям качества электроэнергии может ежегодно составлять порядка 1,2-1,4 млрд. руб. по сети железных дорог России .

Рассмотрим более подробно причины ухудшения синусоидальной формы напряжения в тяговой сети железных дорог переменного тока.

2. Причины ухудшения качества электроэнергии

С точки зрения качества напряжения для нормальной работы электрического оборудования, подключенного к сети переменного тока, оптимальной является идеально синусоидальная форма питающего напряжения. Однако на современных предприятиях значительное распространение получили нагрузки, вольт- и веберамперные характеристики, которые имеют нелинейный характер (нелинейные нагрузки). Подключение таких потребителей, имеющих в своем составе нелинейные элементы, зачастую приводит к отклонению формы напряжения от синусоиды.

К числу таких потребителей относятся различного рода вентильные преобразователи (главным образом тиристорные), установки дуговой и контактной электросварки, газоразрядные лампы, электродуговые сталеплавильные и руднотермические печи, силовые магнитные усилители и трансформаторы. Эти нагрузки потребляют из сети ток, кривая которого оказывается несинусоидальной, а во многих случаях и непериодической, в результате возникают нелинейные искажения кривой напряжения, т. е. несинусоидальные режимы.

Стоит отметить, что генераторами высших гармоник тока и напряжения являются только нелинейные безинерционные сопротивления. Инерционные же элементы, т. е. элементы, нелинейность вольтамперных характеристик которых обусловлена медленно протекающими процессами (в основном тепловыми), не вносят искажений в синусоидальность формы напряжения.

Основной причиной искажения синусоидальной формы напряжения в системах электроснабжения переменного тока промышленной частоты 50 Гц является наличие в системе различных типов нелинейных безынерционных сопротивлений, таких как полупроводниковые приборы, катушки с ферромагнитными сердечниками и другие элементы.

На железных дорогах, электрифицированных на переменном токе, особую часть нелинейных элементов составляют полупроводниковые приборы: диоды и тиристоры. Эти элементы активно применяются в выпрямительно-инверторных преобразователях электровозов, в которых происходит преобразование в режиме тяги переменного тока контактной сети в выпрямленный ток для питания тяговых двигателей (выпрямление), а также обратное преобразование в режиме рекуперации (инвертирование) электрической энергии тяговых двигателей, работающих в этом случае в режиме генератора.

Основное искажение формы переменного напряжения при питании потребителя пульсирующим током, полученным в процессе выпрямления, существует по причине возникновения естественной коммутации тока тиристоров выпрямителя, которая происходит в начале каждого полупериода переменного напряжения. Причем, чем больше величина нагрузки, мощнее потребитель, тем большая степень этого искажения может быть получена в точке присоединения к сети системы электроснабжения.

Физическая сущность искажения синусоидальности переменного напряжения заключается в возникновении режима короткого замыкания цепи переменного тока (обмоток силового трансформатора электровоза) в интервалы коммутации тока тиристорных плеч выпрямителя, в результате которого на этих интервалах происходит провал в кривой синусоидального напряжения. Эти провалы искажают форму кривой напряжения и приводят к возникновению высших гармонических составляющих в частотном спектре напряжения. Наибольшую амплитуду при работе электровоза имеют нечетные (3-, 5-, 7- и 9-я) гармоники.

Отклонение формы переменного напряжения от синусоиды является одним из основных параметров, характеризующих качество электрической энергии в системе тягового электроснабжения. Важность этого параметра определяется тем, что искажения напряжения в контактной сети оказывают влияние, как на эксплуатационные характеристики электровозов, так и на систему тягового электроснабжения. Так, высшие гармоники напряжения, генерируемые электровозом, приводят к появлению добавочных потерь в обмотках вспомогательных машин электровоза. В силовом трансформаторе гармоники напряжения вызывают увеличение потерь в стали, связанные с гистерезисом, а также увеличение потерь в меди обмоток . Это сокращает срок службы изоляции, а также повышает затраты электроэнергии на тягу поездов.

Влияние несинусоидальности напряжения на индукционные и электронные приборы учета электроэнергии, потребляемой электровозом, приводит к значительному увеличению погрешности результатов измерений этих приборов . Гармоники также могут нарушать работу устройств релейной защиты или ухудшать их характеристики.

Повышенные значения коэффициента в тяговой сети определяется не только применением в силовых цепях электровоза полупроводниковых приборов, которые генерируют гармоники в частотном диапазоне от 150 до 1000 Гц, но и переходными процессами в системе «электровоз - контактная сеть», в результате которых возникают высокочастотные колебания напряжения на токоприемнике электровоза с частотами 750-1950 Гц.

Колебания напряжения на токоприемнике вызваны процессами перехода выпрямителя электровоза из режима проводимости в режим коммутации в момент подачи управляющих импульсов на тиристоры (коммутационные колебания) и обратным переходом после окончания коммутационного процесса (послекоммутационные колебания). При этом их амплитуда при положении электровоза ближе к середине фидерной зоны может быть значительной. Частота этих колебаний напряжения определяется соотношением индуктивности цепи переменного тока электровоза и емкости контактной сети относительно земли.

Свободные коммутационные и послекоммутационные колебания напряжения, формирующиеся на токоприемнике, трансформируются на сторону вторичного напряжения электровоза, где создают перенапряжения на тиристорных плечах преобразователя. Так как колебания напряжения повторяются каждый полупериод питающего напряжения, то эта периодичность ограничивает вентильную прочность тиристоров выпрямителя и вследствие этого способствует быстрому выходу их из строя. Кроме того, эти колебания появляются в кривой выпрямленного напряжения, воздействуя на электромагнитные процессы, протекающие в цепи выпрямленного тока. электрический токоприемник напряжение

Коммутационные и послекоммутационные колебания способствуют появлению в частотном спектре напряжения контактной сети гармоник, соответствующих частотам этих колебаний. Иными словами, колебания напряжения, обусловленные началом и окончанием процесса коммутации тока тиристоров электровоза, снижают качество электроэнергии в контактной сети.

Круг вопросов, посвященных проблеме высших гармоник в электрических сетях, состоит в следующем:

- оценке электромагнитной совместимости источников высших гармоник и других нагрузок, т. е. влиянии гармоник на электроустановки;

- оценке возникающего при этом экономического ущерба;

- количественной оценке высших гармоник тока, генерируемых различными нелинейными нагрузками;

- прогнозировании значений высших гармоник тока и напряжения, а также снижении уровня гармонических составляющих.

Вывод

Электрическая энергия как товар используется практически во всех процессах, связанных с деятельностью человека. Обладая специфическими свойствами, электроэнергия непосредственно участвует при создании других видов продукции, влияя на их качество. Понятие качества электрической энергии (КЭЭ) отличается от понятия качества других видов продукции. Каждый электроприемник предназначен для работы при определенных параметрах электрической энергии: номинальных частоте, напряжении, токе и т. п., поэтому для нормальной его работы должно быть обеспечено требуемое КЭЭ.

Таким образом, качество электрической энергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых электроприемники могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции.

Качество электроэнергии часто характеризуют также термином «электромагнитная совместимость». Под электромагнитной совместимостью понимают способность электроприемников нормально функционировать в его электромагнитной среде, т. е. в электрической сети, к которой он присоединен, не создавая недопустимых электромагнитных помех для других приемников, работающих в той же среде.

Проблема электромагнитной совместимости промышленных потребителей с питающей сетью возникла в связи с широким использованием устройств, которые при всей своей экономичности и технологической эффективности оказывают отрицательное влияние на КЭЭ. Бытовые потребители, как и промышленные, также должны иметь электромагнитную совместимость с другими потребителями, включенными в общую электросеть, не снижать эффективность их работы и не ухудшать показатели КЭЭ.

КЭЭ в промышленности оценивается по технико-экономическим показателям, которые учитывают ущерб, возникающий вследствие порчи материалов и оборудования, расстройства технологического процесса, ухудшения качества выпускаемой продукции, снижения производительности труда - так называемый технологический ущерб. Кроме того, существует и электромагнитный ущерб от некачественной электроэнергии, который характеризуется увеличением потерь электроэнергии, выходом из строя электротехнического оборудования, нарушением работы автоматики, телемеханики, связи, электронной техники и т. д.

Качество электроэнергии связано с надежностью электроснабжения, поскольку нормальным режимом электроснабжения потребителей является такой режим, при котором потребители получают электроэнергию бесперебойно, в количестве, заранее согласованном с энергоснабжающей организацией, и нормированного качества.

Список используемой литературы

1. ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (ПУЭ) (Седьмое издание, переработанное и дополненное, с изменениями) 2015г.

2. Ресурсы специализированного электроэнергетического Интернет сайта forca.ru

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Показатели качества электроэнергии. Причины, вызывающие отклонения параметров сети от номинальных значений. Отклонение напряжения и его колебания. Отклонение фактической частоты переменного напряжения. Несинусоидальность формы кривой напряжения и тока.

контрольная работа , добавлен 13.07.2013


Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. Показатели качества электрической энергии, методы их оценки и нормы. Влияние отклонения напряжения на потребителей. Быстрые флуктуации. Влияние колебаний напряжения на работу электрооборудования.

презентация , добавлен 12.11.2013


Уровни несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на птицефабрике "Акашевская". Анализ динамики показателей качества электрической энергии для различных периодов времени. Взаимное влияние качества электроэнергии и электрооборудования.

дипломная работа , добавлен 28.06.2011


Разработка методики и внедрение модели единой автоматизированной системы контроля качества электроэнергии (АСККЭ) в регионе на напряжение от 0,4 кВ до 220 кВ с одновременным и непрерывным контролем и управлением показателей качества электроэнергии (ПКЭ).

Исследование особенностей применения трансформаторов тока и напряжения. Изучение схемы подключения приборов и реле к вторичным обмоткам. Измерение показателей качества электроэнергии. Расчетные счетчики активной и реактивной энергии трехфазного тока.

презентация , добавлен 23.11.2014


Влияние отклонения показателей качества электрической энергии от установленных норм. Параметры качества электрической энергии. Анализ качества электрической энергии в системе электроснабжения городов-миллионников. Разработка мероприятий по ее повышению.

дипломная работа , добавлен 21.01.2017


Оценка влияния несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на работу электрооборудования на примере предприятия агропромышленного комплекса. Динамика показателей качества электрической энергии. Расчет потерь электроэнергии и высших гармоник.

дипломная работа , добавлен 26.06.2011


Длительность провала напряжения. Роль провалов напряжения для улучшения качественных характеристик сети. Оценка коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности. Повышение коэффициента мощности электрической тяги переменного тока.

контрольная работа , добавлен 18.05.2012


Электрические сети переменного и постоянного тока. Синусоидальный ток и напряжение. Влияние несинусоидальности напряжения на работу потребителей электрической энергии. Коэффициент искажения напряжения. Снижение несинусоидальности напряжений и токов.

курсовая работа , добавлен 29.03.2016


Повышение качества электрической энергии за счет снижения несимметрии на тяговых подстанциях переменного тока системы тягового электроснабжения с помощью трансформаторных приставок. Закон изменения коэффициента напряжений по обратной последовательности.

В типовом договоре энергоснабжения детально прописаны обязательства поставщика. Одно из них касается показателей качества электроэнергии. Будет полезным узнать, что конкретно подразумевается под этим термином, о каких показателях идет речь, а также получить информацию о действующих нормативных документах. Эти сведения позволят грамотно составить претензию к поставщику, если качество электроэнергии не отвечает установленным требованиям стандарта ГОСТ.

Что такое качество электроэнергии?

Для каждого типа электрической сети установлены определенные характеристики (параметры качества). Соответствие между ними и действительными значениями определяет качество электрической энергии.

Изменения ПКЭ могут возникнуть вследствие потерь электроэнергии при передаче на расстояние, увеличением потребляемой нагрузки, электромагнитных явлений и т.д.

Для оценки качества электричества осуществляются замеры основных показателей КЭ. Подробно они расписаны в нормах ГОСТа 13109-97, а также в его новой редакции 13109 99, приведем выдержки с кратким описанием каждого показателя.

Основные показатели качества электроэнергии

Поскольку идеального соответствия номинальным параметрам добиться невозможно, в нормировании показателей предусмотрены отклонения. Они могут быть допустимыми и предельно допустимыми. Ниже перечислены основные показатели качества и указаны приемлемые нормы для каждого из них

Отклонение напряжения

Данный показатель определяется при помощи специального коэффициента, характеризующего установившиеся отклонения по отношению к номинальным. Для расчета используется следующая формула: δU уст = 100% * (U т — U н)/ Uн, где U т – текущий показатель, U н – номинальный. Измерения показателей качества производится на приемниках электроэнергии. Осцилограмма данного процесса представлена ниже.

Рис. 1. Установившееся отклонение и колебания напряжения

Такие отклонения качества характерны при существенных изменениях нагрузки или больших потерях в процессе передачи электроэнергии. Допустимыми считаются показатели при U уст не более 5,0%, предельно допустимые – 10,0%.

Колебания напряжения

Данный параметр характеризует временные отклонения амплитуды колебаний электротока. Осцилограмма процесса представлена на рисунке 1. Это составной параметр качества электроэнергии, поскольку для характеристики колебаний напряжения необходимо учитывать:

• размах изменений;
• дозу колебаний (частоту повторений) ;
• длительность отклонений.

Для первых двух пунктов необходимо дать небольшие пояснения.

Размах изменения напряжения.

Данный параметр качества электроэнергии описывается разностью между максимальными и минимальными отклонениями. Коэффициент размаха определяется следующей формулой: (U Pmax — U Pmin)/U ном, где U Pmax – максимальная величина размаха, U Pmin – минимальная, U ном – номинальное значение. Допустимое значение для коэффициента размаха – не более 10%.

Доза колебаний напряжения.

Данный критерий служит для описания частоты, с которой происходят отклонения. Следует учитывать, что если временной период между колебаниями меньше 30,0 миллисекунд, то их необходимо рассматривать как одно отклонение.

Для расчета используется следующее выражение: F повт = m/T , при этом m определяет количество изменений за определенный временной период измерений – Т, равный 10-ти минутам. Нормы этого показателя напрямую связаны с дозой фликера, она будет описана ниже.

Отклонение частоты

В системах общего назначения для этого параметра установлено значение 50,0 Гц. Нормы стандарта допускают увеличение или уменьшение частоты на 2,0% или 4,0% (допустимые и предельные показатели, соответственно). Превышение допустимых отклонений частоты приводит выходу из строя импульсных БП, сбоям в работе электрогенераторов.

Доза фликера

Данный параметр описывает влияние на человека, производимое мерцанием источников света по причине изменения амплитуды электротока. Измерения производятся при помощи специальных приборов, определяющих допустимое мерцание.

Коэффициент временного перенапряжения

Эта характеристика определяет насколько текущая амплитуда выше предельно допустимого порога. Такие отклонения характерны при КЗ или коммутационных процессах. Случайный характер отклонений не позволяет нормировать показатель, но собранная статистика используется при определении качества электроэнергии однофазной или трехфазной сети.

Провал напряжения

Под этим параметром подразумевается значительное снижение амплитуды (более 10,0% от номинального), с последующим восстановлением. Причиной провалов напряжения может быть КЗ, резкое увеличение нагрузки.

Характеристики для данного показателя качества электроэнергии описываются следующими составляющими:

• Глубина «проседания» напряжения, в некоторых случаях она может стремиться к нулю.
• Количеством отклонений за определенный промежуток времени.
• Продолжительностью.

Последнее требует пояснения.

Длительность провала напряжения.

По этому критерию можно судить как о качестве, так и надежности электроснабжения. «Проседание» с минимальной продолжительностью может не вызвать сбоев в работе электрических и электронных устройств. При длительности в несколько секунд, велика вероятность отключения оборудования с электрическими или электронными схемами управления. Помимо этого возрастает реактивная составляющая электродвигателей, что приводит к снижению коэффициента мощности.

В связи со случайной природой явления, его нормирование не предусмотрено.

Импульсное напряжение

Проявляется в виде краткосрочного (до 10-ти миллисекунд) увеличения амплитуды электроэнергии. Вызвать такой резкий скачок могут коммутационные процессы или грозовые разряды. Поскольку такие состояния сети носят случайный характер, нормирование импульсов не предусмотрено.

Для описания высокочастотных импульсов используются следующие характеристики:

• Параметр максимальной амплитуды. В сетях до 1-го кВ, при прямом попадании разряда молнии, амплитуда выброса может достигать 6-ти кВ.
• Длительность. Продолжительность высокоамплитудного (грозового) импульса, как правило, не превышает нескольких миллисекунд.

Несимметрия напряжений в трехфазной системе

К такому явному ухудшению качества электроэнергии может привести неправильно распределенная нагрузка между фазами одной цепи, КЗ на землю, обрыв нейтрали, подсоединение потребителя с несимметричной нагрузкой.

В связи с этим установлено требование, согласно которому разница нагрузки между фазами одной цепи не должна быть более 30,0% в пределах одного электрощита и 15,0% в начальной точке питающей линии.

Для определения показателей несимметрии используются коэффициенты нулевой и обратной последовательностей. Первый рассчитывается по формуле: К нп = 100% * U нп / U ном, второй: Коп = 100% * U оп / U ном, где U нп – амплитуда нулевой последовательности, U оп — обратной.

Согласно установленным нормам регулирования напряжения в сетях до 1-го кВ значение U нп и U оп должны быть не более 2% и 4% (допустимое и предельное значения).

Несинусоидальность формы кривой напряжения

Рис 5. Гармоника высокого порядка

Причина такого отклонения – подключение к сети потребителя с нелинейной ВАХ. Характерный пример – преобразователь на тиристорах.

Рис. 6. Гармоника третьего порядка

Для описания данного отклонения от качественных показателей используется коэффициент синусоидальных искажений, который определяется формулой Kи = ⎷ ∑U N 2 / U ном * 100%, где U – амплитуда гармоник.

Допустимые и предельно допустимые нормы, характеризующие качественную или некачественную электроэнергию для различных сетей, приведены в таблице ниже.

Как проверить и измерить качество электрической энергии?

Прежде, чем приступать к измерениям, определяющим качество электрсети, следует принять во внимание, что ПКЭ должны быть зафиксированы представителями поставщика электроэнергии. По результатам проверки составляется акт, на основании которого можно предъявлять претензию.

Для проверки всех характеристик электроэнергии на соответствие требованиям ГОСТ 53144-2013, ГОСТ Р 54149-2010 и другим нормативным документам, потребуется специальная измерительная техника. Но часть основных показателей можно измерить, используя обычный мультиметр или определить несоответствие по косвенным признакам.

Как самостоятельно выявить снижение качества электроэнергии?

Перечислим показатели, которые можно проверить, используя мультиметр в режиме измерения переменного напряжения:

1. Устоявшееся отклонение.
2. Перенапряжение (включая перекос фаз).
3. Провалы.

Второй и третий пункт довольно условны, длительность искажения может быть недостаточной для реакции прибора, а перепады напряжения будет сложно отличить от перенапряжений и провалов.

К косвенным методам определения качества электроэнергии относится анализ состояния сети по работе лампы с нитью накала. Слишком яркое свечение укажет на повышенное напряжение, тусклое – будет свидетельствовать о «проседании», мигание засвидетельствует перепады.

Нехарактерная работа электрооборудования также свидетельствует о недостаточном качестве электроэнергии. Например, компрессор холодильника постоянно функционирует, нестабильная работа электроники, самопроизвольное отключение бытовой техники, все это указывает на недостаточное напряжение в бытовой сети. Превышение напряжения вызовет срабатывание реле защиты, если оно было установлено.

Исторически техническое развитие тесно связано с использованием электроэнергии. Широкое применение в XXI веке информационно-технологических комплексов, силовой электроники, приводов с регулируемой скоростью и энергоэффективного освещения изменило природу электрических нагрузок. Эти нагрузки стали одновременно жертвами и виновниками проблем качества электрической энергии.

Правовые основы

До сих пор в мире нет строгого общепринятого определения этого термина. Наиболее универсальное было предложено Консультативным комитетом по электромагнитной совместимости МЭК и звучит следующим образом: «Качество электроэнергии - это набор параметров, характеризующих свойства процесса подвода энергии пользователю при нормальных условиях эксплуатации, определяющих непрерывность источника и показатели напряжения (значение, асимметрию, частоту, форму сигнала, фазу)». В широком смысле этот термин означает свод ограничений для поставщиков, который гарантирует потребителям работу оборудования без потерь производительности или повреждений.

Из-за присоединения России к ВТО все требования к товарам, в том числе и к электрической энергии, должны соответствовать требованиям международного стандарта. С июля 2014 года ГОСТ 321444–2013 стал единственным документом, определяющим требования к качеству электроэнергии на территории Российской Федерации. В его преамбуле указано, что документ учитывает требования европейского регионального стандарта EN 50160−2010.

Свойства электроэнергии

Электричество - самая универсальная и адаптивная форма энергии. Оно используется для преобразования в другие формы: тепло, свет, движение, электромагнитные и акустические колебания и др. Это свойство электричества является основой для современных телекоммуникаций, транспорта, промышленности и информационных технологий.

Электроэнергия поставляется потребителям в качестве товара с показателями, определяющими ее пригодность и полезность. Можно сказать, что ее как продукт определяют пять параметров :

1. Амплитуда.
2. Частота.
3. Форма сигнала.
4. Симметричность фаз.
5. Непрерывность.

При использовании электроэнергии желательно, чтобы переменное напряжение обладало неизменной частотой, имело синусоидальную длину волны и постоянную фазу. На практике существует множество факторов, вызывающих нестабильность этих параметров. Главной причиной, приводящей к изменению показателей качества электроэнергии, является сам факт использования продукта покупателем. Это отличает её от обычных товаров.

Причины и последствия

Форс-мажорные обстоятельства могут нанести серьёзный вред работе электрических сетей. Если не брать в учёт природные катаклизмы, погодные условия, политическую нестабильность или умышленные повреждения, то основные причины, влияющие на качество, можно разделить на две категории:

1. Проблемы у поставщиков.
2. Проблемы, связанные с нагрузкой.

Разделение между ними не является полным, так как нарушения, вызванные оборудованием в одной системе, могут привести к повреждению или разрушению другой. Например, дуга заводской печи может вызвать кратковременное падение напряжения у соседних пользователей в момент включения. Самые распространённые проблемы, связанные именно с генерацией и передачей электроэнергии потребителям, вызваны в основном грозами, отказами оборудования, неисправностями распределительных сетей, операциями техобслуживания и переключения.

​ Со стороны потребителей наиболее частыми являются нагрузки от тяжёлых пусковых установок и электрические помехи. Главные источники проблем:

• большие двигатели;
• сварочные агрегаты;
• медицинское оборудование, например, магнитно-резонансная томография и рентгеновские аппараты;
• осветительные балласты;
• зарядные устройства;
• источники бесперебойного питания.

Важнейший показатель электроэнергии для пользователя - непрерывность напряжения. Существует немало сфер человеческой деятельности, где прекращение энергоснабжения чревато необратимыми последствиями, например, технологические линии, работающие в непрерывном цикле, медицинские учреждения. Для подобных потребителей даже краткосрочное прерывание в сети питания может привести к значительному экономическому ущербу. В других случаях отсутствие близости фактического сигнала к идеалу может стать причиной:

Старое механическое оборудование из прошлого века достаточно надёжно и способно выдерживать небольшие изменения в напряжении без влияния на выполняемые им операции. Технологические достижения последних лет в области потребительской и промышленной электроники привели к появлению большого парка интеллектуальных устройств, работающих через преобразователи переменного тока в постоянный.

Эти приборы не только очень чувствительны к отклонениям параметров напряжения от идеальных, но и сами являются источником проблем для другого оборудования, создавая гармоники в сети.

Способы повышения качества

Существует немало методов, которые помогают бороться с проблемами, связанными с плохим качеством электроэнергии. Самыми серьёзными сложностями для потребителей обычно являются не повреждения физического оборудования, а снижение производительности и дорогостоящие простои. Как и в случае с болезнями, значительно проще и дешевле предотвращение заболевания, чем его диагностика и лечение. Некоторые решения, которые помогут свести проблемы к минимуму:

Предварительное тщательное исследование нарушения параметров энергоснабжения и выявление их причин никогда не будут лишними. В сложных случаях рекомендуется профессиональная инженерная помощь.

Можно сказать, что в последнее десятилетие проблемы энергоснабжения потребителями стали ощущаться острее, хоть принципиально качество систем сетевого питания в мире не изменилось. Перемены заключаются в том, что современное общество стало крупным потребителем интеллектуальной электроники. Новые технологии обострили проблемы энергоснабжения, которые были всегда.

Условие о качестве энергии отнесено Гражданским кодексом РФ к существенным условиям договора энергоснабжения. Такой договор не может считаться заключенным до тех пор, пока сторонами, в требуемой подлежащему случаю форме, не будет достигнуто соглашение о качестве подаваемой энергии. Качество подаваемой энергоснабжающей организацией энергии, в соответствии с ч. 1 СТ. 542 ГК, должно соответствовать требованиям, установленным государственными стандартами и иными обязательными правилами или предусмотренным договором энергоснабжения. В общем случае требуемые показатели качества электроэнергии на границе балансовой принадлежности электросетей энергоснабжающей организации и потребителя определяются межгосударственным стандартом ГОСТ 13109-97 "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения", введенным в действие с 1 января 1999 Г.

Энергоснабжающая организация (ЭСО) обязана поддерживать на границе балансовой принадлежности значения показателей качества электроэнергии (ПКЭ), обеспечивающие соблюдение стандартных требований. Предполагалось, что соответствие подаваемой ЭСО электрической энергии установленным требованиям к ее качеству должно подтверждаться сертификатом, но вопрос сертификации электроэнергии до настоящего времени в правовом плане не разрешен.

На качество электроэнергии влияют и установки потребителя, поэтому в договоре энергоснабжения должны устанавливаться условия по соблюдению необходимых

ПКЭ как энергоснабжающей организацией, так и абонентом в виде определения допустимого предела влияния потребителя на качество электроэнергии по каждому ПКЭ.

Контроль качества электрической энергии производится на границе балансовой принадлежности регистрирующими приборами.

В настоящее время разрабатывается новая редакция "Правил присоединения потребителя к сети общего назначения по условиям влияния на качество электроэнергии", соответствующая ГОСТ 13 1 09-97. Действующая редакция этих правил была утверждена Госэнергонадзором в 1991 г.

В соответствии с "Правилами учета электрической энергии" (зарегистрированы в Минюсте РФ за N2 1182 от 24.10.1996) средства учета электроэнергии и контроля ее качества должны быть защищены от несанкционированного доступа для исключения возможности искажения результатов измерений. Поставщик средств измерений должен иметь лицензию на их изготовление, ремонт и продажу, выдаваемую Госстандартом России. Оптимальными считаются приборы и методики контроля, позволяющие определить все ПКЭ, установленные государственным стандартом, и сторону, виновную в отклонении ПКЭ от номинальных значений.

Полномасштабный контроль качества принимаемой электрической энергии дает возможность абоненту использовать в своих интересах ту форму ответственности ЭСО за подачу электроэнергии ненадлежащего качества, которая предусмотрена ч. 2 ст. 542 ГК. В случае нарушения энергоснабжающей организацией требований, предъявляемых к качеству энергии, абонент вправе отказаться от оплаты такой энергии. При этом энергоснабжающая организация вправе требовать возмещения абонентом стоимости того, что абонент неосновательно сберег вследствие использования этой энергии (п. 2 СТ. 1105 ГК).

Норма СТ. 542 ГК, наделяющая абонента правом отказаться от оплаты некачественной энергии, является специальным правилом, относящимся к договору энергоснабжения, которое в соответствии с П. 5 СТ. 454 и П. 5 СТ. 475 ГК отрицает возможность применения других правомочий покупателя по договору купли-продажи, предусмотренных П. 1 СТ. 475 ГК.

Напомним, что речь идет о таких правомочиях, как требования соразмерного уменьшения покупной цены и возмещения своих расходов на устранение недостатков товара, которые широко применялись в практике энергоснабжения в виде установления скидок к действующему тарифу на электроэнергию, и требования возмещения затрат на установку дополнительного оборудования (сетевых фильтров, стабилизаторов напряжения, установок бесперебойного электроснабжения), позволяющего повысить качество принимаемой электроэнергии.

Ответственность ЭСО в виде уплаты штрафов в размере до 25 % стоимости отпущенной электроэнергии пониженного качества и применение скидок к тарифу на электроэнергию были установлены такими общеобязательными ведомственными нормативными актами, как "Правила пользования тепловой и электрической энергией" (приказ Минэнерго СССР N2310 от 06.12.1981) и утвержденная Минюстом РФ "Инструкция О порядке расчетов за электрическую и тепловую энергию" (N2 449 от 28.12.1993), которые в настоящее время отменены приказами Минэнерго РФ и не подлежат применению.

Статья 542 ГК не предусматривает специальной ответственности абонента за ухудшение качества электроэнергии и главный недостаток нормы Ч. 2 этой статьи заключается в том, что ее применение на практике может привести к коллапсу расчетов за поданную электроэнергию в связи с тем, что ГОСТ 13109-97 содержит жесткие требования к качеству электроэнергии, которые не могут быть соблюдены в большинстве российских электросетей. В этой ситуации любой потребитель, установив у себя прибор контроля качества электроэнергии типа ППКЭ-I-50 или подобный ему, может отказаться от оплаты принятой электроэнергии по причине ее несоответствия требованиям стандарта по любому из ПКЭ. В ответ энергоснабжающей организации остается только право требовать в судебном порядке возмещения абонентом стоимости того, что абонент неосновательно сберег вследствие использования этой энергии (п. 2 СТ. 1105 ГК).

Доказывание же размера неосновательно сбереженного в судебных инстанциях связано со значительными затруднениями.

Кроме того, ЭСО придется забыть о неустойке, предусмотренной договором за просрочку оплаты принятой электроэнергии, о возможности отключить абонента за ее неоплату в срок и столкнуться с иском абонента о возмещении прямого ущерба (ст. 547 ГК), вызванного подачей электроэнергии ненадлежащего качества.

Все это может привести к тому, что расчеты за электроэнергию в отдельных энергосистемах будут производиться только через суд с большими издержками для ЭСО. Такие издержки практически в полном объеме лягут на сетевые компании.

Считается, что данная коллизия должна стать предметом серьезного изучения в ходе проходящей структурной реорганизации в энергетике. Установление рассмотренной нормы в ГК РФ подчеркнуло затруднения законодателя и большинства правоведов в правовом регулировании такого специфического предмета, как энергия, обладающего рядом особых свойств (неразрывность процесса производства и потребления, невозможность накопления в промышленном количестве и т.п.), значительно отличающих энергию от других предметов договора купли-продажи.