Показатели и нормы качества электроэнергии

Стандарт устанавливает 11 показателей и 8 норм КЭ.

Для показателей установлены следующие нормы КЭ:

- отклонения напряжения;

- колебания напряжения;

- несинусоидальность напряжения;

- несимметрия напряжения;

- отклонение частоты;

- провал напряжения;

- импульс напряжения;

- временное перенапряжение.

Установлено 2 вида норм КЭ: нормально допустимые и предельно допустимые. Наиболее часто не удовлетворяют требованиям стандарта отклонения и несимметрия напряжения.

Наибольшие значения коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательностям, определяемые в минимальном интервале времени измерений, не должны превышать предельно допустимые значения. Значения тех же показателей КЭ, определяемые с вероятностью 95 % за тот же период измерений, не должны превышать нормально допустимые значения. Наибольшие и наименьшие значения установившегося отклонения напряжения, определяемые с учетом знака в течение расчетного периода времени, должны находиться в интервале, ограниченном предельно допустимыми значениями. Верхнее и нижнее значения этого показателя КЭ, являющиеся границами интервала, в котором с вероятностью 95 % находятся измеренные значения показателей КЭ, должны находиться в интервале, ограниченном нормально допустимыми значениями. Стандарт исключает возможность выхода за границы предельно допустимых значений не только отклонения и несимметрии напряжения, но и всех остальных показателей КЭ.

Для оценки соответствия нормам показателей КЭ стандарт рекомендуетдлительность их измерения 7 суток с включением характерных для измеряемых показателей КЭ рабочих и выходных дней. Минимальный интервал времени измерений – двадцать четыре часа.

Отклонения напряжения характеризуются показателем установившегося отклонения напряжения, для которого нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения dU_у на выводах ПЭЭ установлены соответственно ± 5 и ± 10 % от номинального напряженияэлектрической сети по ГОСТ 721 и ГОСТ 21128 (номинальное напряжение). Нормально и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения в точках общего присоединения потребителей электрической энергии к электрическим сетям напряжением 0,38 кВ и более должны быть установлены в договорах на пользование электрической энергией между энергоснабжающей организацией и потребителем с учетом необходимости выполнения норм ГОСТ 13109 – 97.

Несимметрия напряжений характеризуется коэффициентами несимметрии по обратной и нулевой последовательности в точках общего присоединения к электрическим сетям.

Нормами для них являются:

- нормально и предельно допустимы значения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности, равные 2 и 4 % соответственно;

- нормально и предельно допустимы значения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности, равные 2 и 4 % соответственно.

Нормально и предельно допустимые значения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности нормируются только для четырехпроводных сетей с номинальным напряжением 0,38 кВ.

В четырехпроводной радиальной линии 0,4 кВ, активное сопротивление каждого из линейных проводов которой равно R_F, а линейные токи – несимметричны, потери активной мощности равны:

.

Здесь I₁, I₂, I₀ – симметричные составляющие прямой (ТПП), обратной (ТОП) и нулевой (ТНП) последовательностей несимметричных линейных токов I_А, I_В, I_С. Они связаны известным соотношением

.

Введем обозначения: γ = R_N / R_F; k₂ = I₁ / I₁; k₀ = I₀ / I₁. В последних уравнениях обозначения имеют следующий физический смысл:

g - относительное значение сопротивления нулевого провода по отношению к сопротивлению линейного провода;

k₂ – модуль коэффициента несимметрии линейных токов (КНТ);

k₀ – модуль коэффициента неуравновешенности линейных токов (КНУ).

Левую и правую части уравнения потерь энергии в четырехпроводной сети разделим на 3 · I₁² · R_F (потери от ТПП), тогда:

.

Как с технической, так и с экономической точки зрения при коррекции несимметричных режимов в распределительных сетях 0,4 кВ предпочтение следует отдавать уравновешиванию ТНП, поскольку значения их модулей равны или превышают значения модулей ТОП.