Д В Бородин - Средства измерительной техники для измерения показа телей ка чества электрической энергии - страница 1

Страницы:
1 

 

 

Приведен обзор технических средств для из-
мерения качества электрической энергии в
сетях переменного тока, проведен анализ их
пригодности для оценки соответствия каче-
ства электроэнергии действующим стандар-
там и определения степени ответственности
за её ухудшение._____________ ^   ^ ^________

УДК 621.317 Д.В. Бородин

Харьковская национальная академия городского хозяйства

СРЕДСТВА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗА ТЕЛЕЙ КА ЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

 

Важнейшим условием экономичной и длительной эксплуатации электрообору­дования, как у потребителей, так и на электроснабжающих предприятиях является нор­мальное качество электрической энергии (КЭ), требования к которому в Украине опре­делены [1]. Низкое КЭ вызывает дополнительные потери в оборудовании, неправиль­ный учёт электроэнергии, преждевременный износ, отключения и отказы оборудова­ния, что приводит к значительным финансовым убыткам, в т.ч. к штрафам за срыв по­ставок и обязательств. В Украине по данным Института электродинамики НАН Украи­ны снижение качества электроэнергии увеличивает её расход на 10-12%.

Исследования российских и отечественных специалистов и ученых [2-7] пока­зывают актуальность и необходимость решения проблемы качества электроэнергии. Согласно [8] в результате измерений качества электроэнергии в сетях 0,4 кВ на 41 объ­екте были зафиксированы нарушения по установившемуся отклонению напряжения на 70 % объектов измерений, нарушения по несинусоидальности напряжения — на 63 % объектов измерений, нарушения по несимметрии напряжения — на 56 % объектов из­мерений, что позволило сделать вывод о том, что качество ЭЭ в сетях 0,4 кВ не соот­ветствуют ГОСТ 13109-97.

Качество электроэнергии также становится предметом споров (имеющих финан­совый характер) между поставщиками и потребителями электроэнергии. При этом, в отличие от России и стран Запада, отечественное законодательство и отраслевые нор­мативные документы не дают чёткого пути разрешения таких споров, особенно в усло­виях дефицита парка средств измерительной техники, пригодных для достаточно точ­ного измерения показателей качества электрической энергии.

В последние годы всё актуальнее встаёт вопрос «кто виноват в плохом качестве электроэнергии?» и «что делать?». В [9] приведена методика количественного опреде­ления степени ответственности субъектов электрической сети за ухудшение качества электроэнергии на основе результатов измерения качества электрической энергии.

Целью работы является анализ доступных на рынке Украины средств измерения КЭЭ с точки зрения задач контроля её показателей и решения задачи определения от­ветственности субъектов электрической сети за её ухудшение. Рассмотрены как спе­циализированные приборы для контроля качества электроэнергии, так и цифровые приборы, позволяющие измерять отдельные его показатели. Источником информации является эксплуатационная документация и технические характеристики приборов, опубликованные в сети Internet [10-16]. Многие компании-производители средств из­мерительной техники и контрольно-измерительной аппаратуры выпускают большую номенклатуру приборов для контроля качества электроэнергии, из продуктов таких компаний («Энерготехника», «SATEC», «Power Measurements») выбраны и включены втаблицу средние по цене и функциональности, а также наиболее точные и функцио­нальные изделия.

Основные характеристики приборов приведены в таблице 1.

Следует отметить, что возможность измерять напряжение и частоту и контроли­ровать соответственно установившееся отклонение напряжения и частоту в сети имеют практически все современные 3-фазные цифровые измерительные преобразователи мощности и счётчики электроэнергии, а многие счётчики также способны регистриро­вать провалы напряжения. Поэтому контроль ключевых показателей качества электри­ческой энергии, являясь важнейшей функцией автоматизированных систем диспетчер­ского управления и учёта электроэнергии, может и должен быть реализован уже сего­дня в существующих системах без изменения парка измерительных приборов только за счёт использования нереализованных возможностей аппаратуры и программного обес­печения.

Сравнение данных таблицы данные позволяют сделать следующие выводы:

          все приведенные в таблице приборы, а также большинство современных цифровых 3-фазных счётчиков электроэнергии позволяет контролировать качество электроэнер­гии по отклонению напряжения, провалам и перенапряжениям; как правило, получен­ные таким образом сведения о недопустимо низком качестве электроэнергии требуют дополнительных исследований с помощью специализированных приборов;

          специализированные приборы (2-12) позволяют контролировать основные показа­тели качества электроэнергии (величина и колебания напряжения, частота, симметрич­ные составляющие, высшие гармоники) и определять во многих случаях источники ухудшения её качества;

          для определения соответствия качества электроэнергии действующим на Украине нормам пригодны только приборы (2-6), разработанные с учётом требований ГОСТ 13109-97; приборы западной разработки, строго говоря, не пригодны для решения этого вопроса;

          приборы чётко делятся на 2 категории по способу монтажа и типу контроля: изде­лия (2), (4), (7), (8) предназначены для периодического контроля («подключил-померял-снял»), остальные — для непрерывного котроля;

          для точного решения задачи определения степени виновности в ухудшении качест­ва электроэнергии пригодны приборы (2-5);

          полностью автоматическое (т. е. приборное), а, следовательно, объективное опреде­ление соответствия качества электроэнергии нормам ГОСТ 13109-97, по доступным данным и личному опыту автора, обеспечивает только прибор (1), который, таким об­разом, является наиболее подходящим аппаратным средством решения спорных вопро­сов, связанных с качеством электроэнергии.

Наличие большого выбора приборов с различными характеристиками и стоимостью, а также накопленный опыт в области контроля качества электроэнергии и его улучшения позволяет предложить следующую комплексную структуру аппаратных средств кон­троля качества ЭЭ (на примере облэнерго):

          непрерывный мониторинг качества следует осуществлять с помощью уже установ­ленных счётчиков (например, (12)), цифровых измерительных преобразователей и мик­ропроцессорных защит и автоматик по доступным показателям, используя в макси­мальной степени возможности автоматизированных систем, использующих эту аппара­туру на нижнем уровне;

          на узловых подстанциях на каждую секцию шин следует установить специализиро­ванные приборы контроля ПКЭ (3, 5, 6, 9 или 11); целесообразно установить такие при­боры также на присоединениях «проблемных» потребителей с мощной нелинейной,


 

 

 

 

 

 

32


 

 

 

 

 

 

1 '2008        СВІТЛОТЕХНІКА ТА ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА


 

 

 

 

 

 

1'2008     СВІТЛОТЕХНІКА ТА ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА


 

 

 

 

 

 

33резкопеременной или несимметричной нагрузкой; следует отметить, что приборы (9) и (11) не учитывают требований ГОСТ 13109-97;

          в случае возникновения спорных ситуаций, при проведении плановых мероприятий по улучшению качества электроэнергии (обычно это совмещается с другими мерами по энергосбережению) или при резком ухудшении качества необходимо провести углуб­лённое исследование качества с помощью приборов (3, 5, 6, 9, 11). Для формирования экспертного заключения о соответствии качества электроэнергии действующим стан­дартам пригодны приборы (3, 5, 6), кроме того, проводящая измерения организация должна быть должным образом лицензирована, а приборы должны иметь метрологиче­скую аттестацию. Как показывает практика, наиболее информативны и эффективны одновременные измерения качества во всех точках контроля обследуемого объекта (се­ти), для чего должно быть использовано соответствующее количество приборов.

С целью упрощения эксплуатации целесообразно использовать для разных це­лей различные приборы одного производителя, для проведения же экспертных оценок привлекать специализированные организации.

Такой подход позволяет при минимальных затратах на дорогостоящую аппара­туру осуществлять непрерывный мониторинг ключевых показателей качества по всей системе электроснабжения и проводить в то же время точные и тщательные измерения качества периодически и по необходимости.

Можно отметить следующие перспективы дальнейших исследований в данном на­правлении:

          поскольку не все особенности приборов можно узнать из технической документа­ции и рекламных брошюр, с целью отработки наиболее целесообразного аппаратного типового комплекта приборов для контроля качества необходимо оборудовать доста­точно крупный объект (узловую или магистральную подстанцию) приборами контроля ПКЭ различных моделей для выявления оптимальных для применения в наших услови­ях;

          в связи с быстрым прогрессом микропроцессорной техники и появлением новых моделей и производителей аппаратуры для контроля ПКЭ необходимо регулярно (не реже 1 раза в 2 года) производить сравнительный анализ аппаратных средств для кон­троля качества ПКЭ, при этом следует также уделять должное внимание программному обеспечению, так как именно оно в конечном итоге определяет удобство работы с ап­паратурой и возможности обработки и анализа данных.

 

Литература

1. ГОСТ 13109-97 "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назна­чения".

2. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях. - М.: Энер-гоатомиздат, 2005. - 261 с.

3. Суднова В.В. Качество электрической энергии. http: //www.test-electro. ru/publ.php

4. Д.Чэпмэн. Цена низкого качества электроэнергии. Энергосбережение, 2004, №1.

5. Громадский Ю.С., Гриб О.Г., Бородин Д.В., Калюжный Д.Н., Довгалюк О.Н. Снижение потерь элек­трической энергии, обусловленной её качеством, в системах электроснабжения. ПРОМЕЛЕКТРО, №2 2006 г., стр. 42

6. Бородин Д.В. Экспериментальные результаты исследования несинусоидальности напряжения на объ­ектах водопроводно-канализационного хозяйства. Матеріали II Всеукраїнської науково-практичної конференція „Проблеми та перспективи енерго-, збереження житлово-комунального господарства", м. Алушта, АР Крим, 5-9 червня 2006 р., с.94

8. О.Г. Гриб, А.В. Сапрыка, Д.В. Бородин. Анализ качества электрической энергии в сетях общего поль­зования 0,4 кВ. Світлотехніка та електроенергетика, №1, 03. 2007 р., с. 53

9.         О. Г. Гриб и др. Качество электрической энергии в системах электроснабжения. - Харьков: ХНАГХ,

2006 г. - 272 с.

10.НПП «Энерготехника» — www.entp.ru.

11.ООО НТЦ «ГОСАН» — gosan.ru.

12.ООО «ЭРИС» — www.eriskip.ru.

13.Корпорация «Fluke» www.fluke.ru

14.Корпорация «SATEC» www.satec.co.il.

15.Корпорация «Power Measurement)) www.pwrm.com.

16. Корпорация «SCHLUMBERGER INDUSTRIES» www.slb.com.

 

 

ЗАСОБИ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ

Наведено огляд технічних засобів для вимірювань якості електричної енергії в мережах змінного струму, проведено аналіз їхньої придатності для оцінки відповіднос­ті якості електроенергії діючим стандартам і визначення ступеня відповідальності за її погіршення.

 

THE POWER QUALITY METERS REVIEW

 

Review of technical means for metering of quality of electric energy in networks of an alternating current have been given, the analysis of their appropriateness for the conformity of power quality to actual standards and determination the degree of responsibility for quality deterioration has been shown.

Страницы:
1 


Похожие статьи

Д В Бородин - Средства измерительной техники для измерения показа телей ка чества электрической энергии

Д В Бородин - Стимуляция биолюминесценции морских динофлагеллят

Д В Бородин - Стимуляция биолюминесценции морских динофлагеллят