Показатели качества электрической энергии.

Качество электрической энергии — степень соответствия параметров электрической энергии их установленным значениям. В свою очередь, параметр электрической энергии — величина, количественно характеризующая какое-либо свойство электрической энергии. Под параметрами электрической энергии понимают напряжение, частоту, форму кривой электрического тока.

Качество электрической энергии может меняться в зависимости от времени суток, погодных и климатических условий, изменения нагрузки энергосистемы, возникновение аварийных режимов в сети и т.д.

Снижение качества электрической энергии может привести к заметным изменениям режимов работы электроприёмников и в результате уменьшению производительности рабочих механизмов, ухудшению качества продукции, сокращению срока службы электрооборудования, повышению вероятности аварий.

Показателями качества электроэнергии являются:

§ отклонения (сравнительно медленные изменения) и колебания (достаточно быстрые) частоты;

§ отклонения и размах изменения напряжения;

§ несинусоидальность формы кривой напряжения;

§ несимметрия трехфазной системы напряжений и смещение нейтрали;

§ неуравновешенность напряжения.

Отклонение частоты - это разность между ее фактическим и номинальным значениями, усредненная за 10 мин. В нормальном режиме отклонения частоты должны быть в пределах ±0,1 Гц (допускается временная работа с отклонением ±0,2 Гц).

Колебания частоты характеризуются разностью между наибольшим и наименьшим значениями основной частоты за определенный промежуток времени. Размах колебаний частоты не должен превышать ее указанных допустимых отклонений. Причина глубоких длительных снижений частоты - дефицитность баланса мощности или энергоресурсов в энергосистеме.

Отклонение напряжения - относительная разность (в процентах) между его фактическим U и номинальным U_ном значениями, возникающая при сравнительно медленном изменении режима (скорость изменения напряжения меньше 1% в секунду):

ΔU=(U—U_ном) 100% / U_ном

Несинусоидальность формы кривой напряжения - вид нелинейных искажений напряжения в электрической сети, который связан с появлением в составе напряжения гармоник с частотами, многократно превышающими основную частоту сети. Высшие гармоники напряжения оказывают отрицательное влияние на работу системы электроснабжения, вызывая дополнительные активные потери в трансформаторах, электрических машинах и сетях; повышенную аварийность в кабельных сетях; уменьшение коэффициента мощности за счёт мощности искажения, вызванной протеканием токов высших гармоник; а также ограниченное применение батарей конденсаторов для компенсации реактивной мощности.

Несимметрия трехфазной системы характеризуется относительной величиной напряжения обратной или нулевой последовательностей основной частоты и допускается до 2 % для любого приемника электроэнергии. Несимметричный режим характеризуется напряжением обратной последовательности. Как известно из теоретических основ электротехники, трехфазная несимметричная система напряжений или токов может раскладываться на три симметричные составляющие: прямой, обратной и нулевой последовательности. Напряжение обратной последовательности не должно превышать 2% номинального на выводах любого трехфазного симметричного электроприемника.

Неуравновешенность напряжения может возникнуть в результате смещения нейтрали трехфазной системы, когда возникает несимметрия фазных напряжений при сохранении симметричной системы междуфазных напряжений. Это бывает в четырехпроводных сетях до 1000 В, где смещение нейтрали определяется относительно нулевого провода в месте включения электроприемников.