Elektros energijai būdingi trys pagrindiniai parametrai, įskaitant dažnį, įtampą ir jos kreivės formą. Dažnis reiškia pusiausvyros požymį aktyvioji galia. Energijos sistemų įtampa yra pusiausvyros charakteristika reaktyvioji galia. Tuo pačiu kiekvienas atskiras energetikos sistemos elementas turi įtakos bendram kuriamam elektromagnetiniam laukui, o tai, žinoma, turi įtakos vartotojams tiekiamos energijos kokybei. Šiame straipsnyje mes apsvarstysime, kokie yra elektros energijos kokybės rodikliai, jų normavimo ir kontrolės metodai, taip pat matavimai.
Pagrindinių rodiklių svarstymas
Elektros kokybę lemia koreliacijos su nustatytomis tam tikrų rodiklių reikšmėmis lygis. Visi variantai elektros energija dauguma laikas per dieną (95%) turi atitikti įprastas nustatytas vertes ir neviršyti šios ribos.
GOST 13109-87 kokybės rodiklius skirsto į dvi kategorijas: pagrindinius ir papildomus. Pagrindiniai nustatyti elektros savybes. Šį pogrupį sudaro 9 įtampos charakteristikos ir 1 dažnio charakteristika. Apsvarstykite keletą pagrindinių rodiklių išsamiau.
Įtampos nuokrypis. Tai daro didžiausią įtaką vartotojų darbui. Laikui bėgant gali keistis apkrovos, įtampos lygiai ir kiti parametrai. Remiantis tuo, įtampos kritimo reikšmė taip pat yra kintama. Tuo pačiu metu pramonės įmonėse smarkiai sumažėjo įtampa Neigiama įtaka bendram našumui, neigiamai veikia darbuotojų regėjimą. Taip pat įtampos mažinimas turi įtakos daugumos technologinių procesų trukmei elektroterminėse ir elektrolizės gamyklose. Be to, dėl įtampos lygio neatitikimo reikiamoms vertėms prarandama įtampa ir galia.
Tinkluose iki 1 kV leistina ± 5%, daugiausiai ± 10%. 6-20 kV tinkluose didžiausio nuokrypio reikšmė yra ±10%.
Įtampos kitimo diapazonas.Šis galios kokybės parametras yra skirtumas tarp didžiausios arba RMS vertės prieš ir po pakeitimo. Šių pokyčių pasikartojimo dažnis gali būti nuo 2 kartų per minutę. iki 1 karto/val. Tokius staigius trifazio tinklo pokyčius gali sukelti, pavyzdžiui, lankinio plieno krosnis arba suvirinimo aparatas. Įtampos svyravimų normavimas grindžiamas poreikiu apsaugoti žmonių regėjimą. Kiekvienam lempos tipui nustatoma atskira intervalo vertė. Siekiant užtikrinti atitiktį šiam kokybės rodikliui, apšvietimo tinklo ir galios apkrovų energijos vartotojams rekomenduojama naudoti atskirą maitinimo šaltinį.
Įtampos svyravimų dozė, kuris yra ankstesnio elektros energijos kokybės rodiklio analogas, jie yra keičiami. Elektros tinklų svyravimų dozės normavimas atliekamas tik tuo atveju, jei juose yra tam tikri įrenginiai.
Įtampos kritimo trukmė. Gedimas yra staigus įtampos sumažėjimas, po kurio po tam tikro laiko ji atkuriama iki pradinės arba apytikslės vertės. Panirimo trukmė atspindi laiką nuo pradinio kritimo momento iki jo atsigavimo momento. Gedimo trukmė gali būti tiek per vieną laikotarpį, tiek per keliasdešimt sekundžių. Pagal GOST šis parametras gali siekti 30 sekundžių tinkluose iki 20 000 voltų.
impulsinė įtampa aprašymas panašus į kritimą, tačiau jo trukmė skiriasi ir svyruoja nuo kelių mikrosekundžių iki dešimties milisekundžių. Leistinos šio energijos kokybės rodiklio vertės nėra standartizuotos pagal standartą.
Įtampos charakteristikos taip pat yra keturi koeficientai: harmoninis komponentas, nesiusoidinė kreivė, nulis ir neigiama seka.
Dažnio charakteristika yra nuokrypis. Didžiausias dažnio nuokrypis atsiranda, jei apkrovos keičiasi lėtai, o galios rezervas mažas. Normalus leistinas nuokrypis yra ± 0,2 Hz, didžiausias - ± 0,4 Hz. Režimais po avarijos leistinas nuokrypio intervalas nuo + 0,5 iki - 1 Hz (ne daugiau kaip devyniasdešimt valandų per metus).
Papildomi maitinimo kokybės rodikliai yra pagrindinių rodiklių registravimo forma. Tai apima šiuos 3 įtampą apibūdinančius koeficientus: amplitudės moduliaciją, taip pat fazių disbalansą ir tarp fazinės įtampos.
Matavimo metodai
Yra trys pagrindiniai instrumentų tipai, kuriais galite matuoti rodiklius:
- matavimo - yra srovės spaustukai su indikaciniu bloku; nustatyti tik vardines parametrų vertes, naudojamos kasdieniniam stebėjimui;
- analizuojantis - be vardinių parametrų nustatymo, geba analizuoti fazių disbalansą, nuostolius, geba įvertinti energijos nuostolius; naudojamas vienkartiniams matavimams atlikti;
- įrašymas – yra stacionarūs įrenginiai, atlieka tas pačias funkcijas kaip ir analizuojantys prietaisai, tačiau ilgą laiką; jie leidžia sukurti bet kokius reikiamus grafikus.
Norint užtikrinti elektros sistemų veikimo patikimumą, būtina atitikti tam tikrus elektros energijos kokybės reikalavimus. Norėdami tai padaryti, jie normalizuojami. Norint laiku stebėti parametrų atitiktį standartinėms vertėms, būtina atlikti kontrolę. Kokybės kontrolę atlieka energetikos įmonių dirbantis personalas.
Elektros energija kaip prekė naudojama visose žmogaus gyvenimo sferose, turi specifinių savybių ir yra tiesiogiai susijusi su kitų rūšių gaminių kūrimu, darant įtaką jų kokybei.
Energijos kokybės (PQ) sąvoka skiriasi nuo kitų produktų rūšių kokybės sampratos. Kiekvienas galios imtuvas (EP) skirtas veikti esant tam tikriems elektros energijos parametrams: vardiniam dažniui, įtampai, srovei ir kt., todėl normaliam jo veikimui turi būti numatytas reikalingas CE. Taigi elektros energijos kokybę lemia jos charakteristikų visuma, kurioms esant EP gali normaliai veikti ir atlikti savo funkcijas. Taigi lentelėje. 1.1 parodytos elektros energijos savybės, kokybės rodikliai ir galimi gedimo kaltininkai.
Visų pirma, būtina nustatyti, su kuo būtent ši problema susijusi. Gali būti, kad ji egzistavo ilgą laiką arba atsirado įdiegus naują įrangą arba atlikus pakeitimus pačioje sistemoje. Todėl matavimai turi didelę reikšmę vertinant elektros energijos kokybę. Jie yra pagrindinis būdas nustatyti kylančias problemas ar pačios sistemos pokyčius. Kita vertus, atliekant matavimus reikia fiksuoti energijos kokybės pokyčius, todėl problemos yra susijusios su galimomis priežastimis.
Energijos kokybės problemos apima daugybę skirtingų reiškinių. Kiekvienas iš šių reiškinių gali turėti įvairių priežasčių ir sprendimų, galinčių pagerinti energijos kokybę ir įrangos veikimą. Nepaisant to, naudinga apsvarstyti pagrindinius daugelio klausimų tyrimo etapus.
Vertindami elektromagnetinę aplinką ir su elektromagnetiniu suderinamumu susijusių problemų sprendimo būdus, galite naudoti virtualų modeliavimo metodą, kuris leis greitai nustatyti racionalius problemų sprendimo variantus.
1.1 lentelė
Elektros energijos savybės, rodikliai ir labiausiai tikėtini PQ pablogėjimo kaltininkai
|
Elektros energijos savybės |
KE indeksas |
Labiausiai tikėtini kaltininkai |
|
Įtampos nuokrypis |
Pastovios būsenos įtampos nuokrypis dUу |
Energijos tiekimo organizacija |
|
Įtampos svyravimai |
Įtampa nuo smailės iki maksimumo Mirgėjimo dozė Рt |
Vartotojas su kintama apkrova |
|
Nesinusinė įtampa |
Sinusinės įtampos kreivės iškraipymo koeficientas Ku Koeficientas nthįtampos harmoninis komponentas Ku(n) |
Vartotojas su netiesine apkrova |
|
Trifazės įtampos sistemos asimetrija |
Neigiamos sekos įtampos disbalanso koeficientas К2u Įtampos asimetrijos koeficientas nulinėje sekoje К0u |
Vartotojas su nesubalansuota apkrova |
|
Dažnio nuokrypis |
Dažnio nuokrypis?f |
|
|
įtampos kritimas |
Įtampos kritimo trukmė?fp |
Energijos tiekimo organizacija |
|
įtampos impulsas |
Impulsinė įtampa Uimp |
Energijos tiekimo organizacija |
|
Laikinas |
Laikinasis viršįtampio koeficientas KperU |
Energijos tiekimo organizacija |
Įtampos nuokrypis – skirtumas tarp tikrosios įtampos esant pastoviam maitinimo sistemos veikimui ir jos vardinės vertės.
Įtampos nuokrypis viename ar kitame tinklo taške atsiranda dėl lėto apkrovos pokyčio pagal jo grafiką.
Sukimo momentas indukcinis variklis proporcingas jo gnybtų įtampos kvadratui. Sumažėjus įtampai, variklio rotoriaus sukimo momentas ir greitis mažėja, nes didėja jo slydimas. Varikliams, dirbantiems visa apkrova, sumažinus įtampą, sumažėja greitis. Jei mechanizmų veikimas priklauso nuo variklio sūkių skaičiaus, tuomet tokių variklių išėjimuose rekomenduojama palaikyti ne žemesnę nei vardinė įtampa. Ženkliai sumažėjus įtampai variklių, veikiančių pilna apkrova, išėjimuose, mechanizmo pasipriešinimo momentas gali viršyti sukimo momentą, dėl to variklis „nuvirs“, t.y. kad jį sustabdytų. Sumažinus įtampą, pablogėja variklio užvedimo sąlygos, nes sumažėja jo Pradinis sukimo momentas. Sumažėjus įtampai variklio gnybtuose, sumažėja įmagnetinimo reaktyvioji galia (2-3%, kai įtampa sumažėja 1%), o esant tokiai pat galiai, padidėja variklio srovė (galime manyti, kad kai U = -10%, variklio srovė padidės 10% vardinės vertės), o tai sukelia izoliacijos perkaitimą. Jei variklis veikia ilgą laiką žemos įtampos, tada dėl pagreitėjusio izoliacijos susidėvėjimo sumažėja variklio eksploatavimo laikas. Sumažėjus įtampai, pastebimai padidėja ir reaktyvioji galia, prarandama linijų, transformatorių ir asinchroninių variklių (AM) nuotėkio reaktyviosiose varžose.
Padidinus įtampą variklio išėjimuose, padidėja jo sunaudojama reaktyvioji galia. Tuo pačiu metu, mažėjant variklio apkrovos koeficientui, padidėja savitasis reaktyviosios galios suvartojimas. Vidutiniškai kiekvienam įtampos padidėjimui procentais sunaudota reaktyvioji galia padidėja 3% ar daugiau, o tai savo ruožtu padidina aktyviosios galios nuostolius ląstelėse. elektros tinklas.
Įtampos pokyčio poveikis sinchroniniams varikliams (SM) iš esmės yra panašus į aukščiau aprašytą IM. Pagrindiniai skirtumai yra tai, kad sukimosi greitis nepriklauso nuo įtampos. Mašinos žadintuvo žadinimo srovė nepriklauso nuo tinklo įtampos, o kai sužadinama iš lygintuvo instaliacijos, ji yra proporcinga įtampai.
Keičiantis tinklo įtampai, kinta SM reaktyvioji galia, o tai svarbu, jei SM naudojamas kompensuoti reaktyviąją galią maitinimo sistemoje (PS). Reaktyviosios galios pokyčio pobūdis, priklausomai nuo SM šiluminės apkrovos režimo, esant tinklo įtampos nuokrypiui, nustatomas pagal daugybę projektinių parametrų ir SM darbo režimo rodiklių.
Automobiliai nuolatinė srovė. Įtampos amplitudės verčių pokytis turi pastebimą poveikį veikimui elektros mašinos nuolatinė srovė. Šiuo atveju labai svarbu mašinos sužadinimo sistema ir magnetinių grandinių prisotinimo laipsnis. Nuolatinės srovės variklių su nepriklausomu sužadinimo sukimosi greitis kinta tiesiogiai proporcingai tinklo įtampos pokyčiui. Įtampa tarp kolektoriaus plokščių, taigi ir jos susidėvėjimas, taip pat priklauso nuo tinklo įtampos.
Kaitinamosios lempos pasižymi vardiniais parametrais: energijos suvartojimu, šviesos srautu, šviesos efektyvumu ir vidutiniu vardiniu tarnavimo laiku. Šie rodikliai labai priklauso nuo įtampos kaitrinių lempų gnybtuose. Sumažėjus įtampai, šviesos srautas krenta labiausiai. Kai įtampa pakyla virš nominalios vertės, didėja šviesos srautas, lempos galia ir šviesos išvestis, tačiau smarkiai sumažėja lempų tarnavimo laikas ir dėl to jos greitai perdega. Tuo pačiu metu perteklinėjama elektros energija.
Liuminescencinės lempos yra mažiau jautrios įtampos svyravimams. Didėjant įtampai, energijos suvartojimas ir šviesos srautas didėja, o mažėjant – mažėja, bet ne tokiu mastu, kaip kaitrinėse lempose. Esant žemai įtampai, pablogėja liuminescencinių lempų uždegimo sąlygos, todėl jų tarnavimo laikas, nulemtas elektrodų oksidinės dangos purškimo, sumažėja tiek esant neigiamiems, tiek teigiamiems įtampos nuokrypiams.
Esant įtampos nuokrypiams ±10%, liuminescencinių lempų tarnavimo laikas sumažėja vidutiniškai 20-25%. Reikšmingas trūkumas fluorescencinės lempos yra jų reaktyviosios galios suvartojimas, kuris didėja didėjant joms tiekiamai įtampai.
Įtampos svyravimai neigiamai veikia buitinės elektroninės įrangos (radijo, televizoriaus, telefono ir telegrafo ryšių, kompiuterinės įrangos) darbo kokybę ir tarnavimo laiką.
Vožtuvų keitikliai paprastai turi automatinę nuolatinės srovės valdymo sistemą pagal fazės valdymą. Didėjant įtampai tinkle, reguliavimo kampas automatiškai didėja, o įtampai mažėjant – mažėja. Padidėjus įtampai 1%, keitiklio reaktyviosios galios suvartojimas padidėja maždaug 1–1,4%, o tai lemia galios koeficiento pablogėjimą. Tuo pačiu metu didėjant įtampai gerėja ir kitos vožtuvų keitiklių charakteristikos, todėl pravartu padidinti įtampą jų gnybtuose priimtinomis vertėmis.
Įtampos nuokrypiai neigiamai veikia elektrinių suvirinimo aparatų darbą: pavyzdžiui, taškinio suvirinimo aparatams, kurių nuokrypiai yra ± 15%, gaunami 100% gaminio defektai.
Pernelyg dideli įtampos nuokrypiai gali būti pavojingi dėl elektros gedimo įrenginių, kurių įtampa viršija 1 kV, pagrindinės izoliacijos. Tačiau kuo aukštesnė klasė vardinė įtampa aparatą, tuo didesnė izoliacijos gedimo rizika. Per didelis įtampos padidėjimas tinkle padidina apkrovos sroves ir galią trumpas sujungimas(trumpasis jungimas), kuris sukelia pagreitintą perjungimo įtaisų susidėvėjimą ir gali turėti įtakos jų perjungimo pajėgumams. Įrenginiams su elektros schemosįjungus, realus pavojus yra perkaitimas ir priešlaikinis valdymo grandinės elementų gedimas, kurie gana ilgą laiką buvo įjungtoje būsenoje. Įtampos sumažinimas žemiau vardinės vertės gali turėti įtakos tik atliekamų perjungimo operacijų kokybei.
Taigi, įtampos svyravimai daro didelę žalą, todėl GOST 13109-97 nustato normalias ir didžiausias leistinas pastovios būsenos įtampos nuokrypio vertes energijos vartotojų gnybtuose, atitinkamai, neviršijant ribų?
Šiuos reikalavimus galima įvykdyti dviem būdais: mažinant įtampos nuostolius ir reguliuojant įtampą.
Įtampos nuostolių sumažinimas pasiekiamas:
Optimalus elektros linijų laidų skerspjūvio pasirinkimas pagal įtampos nuostolių sąlygas;
Naudojant išilginę talpinę kompensaciją reaktyvumas linijos;
Reaktyviosios galios kompensavimas, siekiant sumažinti jos perdavimą elektros tinklais, naudojant kondensatorių blokus ir sinchroninius elektros variklius, veikiančius per didelio sužadinimo režimu.
Įtampos reguliavimas:
Maitinimo centre įtampos reguliavimas atliekamas naudojant transformatorius, turinčius įtaisą automatiniam transformacijos santykio reguliavimui priklausomai nuo apkrovos;
Įtampa gali būti reguliuojama tarpinėje transformatorinės pastotės naudojant transformatorius, turinčius įtaisą, skirtą čiaupams perjungti ant apvijų su skirtingais transformacijos koeficientais.
Pagal srovės dažnio nuokrypį suprantamas elektros sistemos atskaitos dažnio pokytis nuo konkrečios vardinės vertės.
Elektros sistemos dažnis tiesiogiai priklauso nuo generatorių, maitinančių šią sistemą, sukimosi dažnio. O dėl dinaminės apkrovų ir energijos gamybos pusiausvyros svyravimų atsiranda nedideli dažnio nukrypimai. Dažnio poslinkio dydis ir trukmė priklauso nuo apkrovos charakteristikų ir nuo generatoriaus valdymo sistemos greičio pokyčių apkrovoje.
Dažnio pokyčius, viršijančius normaliam elektros sistemos darbui priimtinas ribas, gali sukelti elektros perdavimo sistemos klaidos: atjungimas sunkių krovinių arba išjungiant galingą energijos gamybos šaltinį.
Šiuolaikinėse tarpusavyje sujungtose elektros energijos sistemose retai įvyksta reikšmingi dažnio pokyčiai. Reikšmingi dažnio pokyčiai būdingi apkrovoms, kurias maitina vienas izoliuotas generatorius. Tokiais atvejais nedideliame vartotojų rate vadovo sprendimas drastiškai sumažinti apkrovas gali nesutapti su dažnio pokyčiams jautrios įrangos galimybėmis.
Dažnio svyravimams būdingas skirtumas tarp didžiausių ir mažiausių pagrindinio dažnio verčių tam tikrą laikotarpį. Dažnio svyravimų diapazonas neturi viršyti nustatytų leistinų nuokrypių. Didelio ilgalaikio dažnio mažinimo priežastis yra galios balanso arba energijos išteklių trūkumas elektros sistemoje.
Griežti standarto reikalavimai dėl maitinimo įtampos dažnio nuokrypių atsiranda dėl didelės dažnio įtakos elektros įrenginių darbo režimams ir technologinių gamybos procesų eigai.
Nepertraukiamo gamybos ciklo įmonių darbo analizė parodė, kad daugumoje pagrindinių technologinių linijų yra sumontuoti mechanizmai su pastovaus ir ventiliatoriaus varžos sukimo momentais, o jų pavaros yra asinchroniniai varikliai. Variklio rotorių sukimosi dažnis yra proporcingas tinklo dažnio pokyčiui, o gamybos linijų našumas priklauso nuo variklio sūkių skaičiaus.
Elektrinių pagalbinių poreikių varikliai jautriausi dažnio mažinimui. Sumažėjus dažniui, mažėja jų našumas, kartu mažėja turima generatorių galia ir toliau trūksta aktyviosios galios bei mažėja dažnis (atsiranda dažnio lavina).
Tokie elektroniniai prietaisai kaip kaitrinės lempos, varžos krosnys, elektrinės lankinės krosnys praktiškai nereaguoja į dažnio pokyčius.
Be to, sumažėjęs dažnis elektros tinkle turi įtakos įrangos, kurioje yra elementų su plienu (elektros varikliai, transformatoriai, reaktoriai su plienine magnetine grandine), tarnavimo laikui dėl padidėjusios tokių įrenginių įmagnetinimo srovės ir papildomo plieno šildymo. šerdys.
Atkreipiame jūsų dėmesį į leidyklos „Gamtos istorijos akademija“ leidžiamus žurnalus
Elektros energijos kokybė – tai pagrindinių elektros sistemos parametrų atitikimas priimtiems elektros energijos gamybos, perdavimo ir skirstymo standartams. Kokybės rodiklių išvestis, viršijanti nustatytas normas, sukelia šias neigiamas pasekmes:
Elektros energijos suvartojimo ir nuostolių padidėjimas elektros energijos tiekimo sistemose;
- įrangos veikimo patikimumo sumažėjimas;
- technologinių procesų pažeidimų atsiradimas kartu su produkcijos apimties sumažėjimu.
Kokybės rodikliai apibrėžti GOST R 54149-2010 „Elektros energija. Suderinamumas techninėmis priemonėmis elektromagnetinis. Elektros energijos kokybės standartai elektros energijos tiekimo sistemose Pagrindinis tikslas“. Pažvelkime į pagrindinius žemiau.
Pagrindinės charakteristikos. Pagal šį standartą galima laikyti pagrindinius elektros kokybę apibūdinančius rodiklius:
Dažnio ir įtampos nuokrypiai. Dažnio nuokrypis yra skirtumas tarp tikrosios pagrindinio dažnio vertės ir jo vardinės vertės, apskaičiuojamas per 10 minučių. Šiuo atveju leidžiama:
Esant normaliai eksploatacijai, nuokrypiai yra ne didesni kaip 0,1 Hz;
- trumpalaikiai nuokrypiai ne didesni kaip 0,2 Hz.
Įtampos nuokrypis yra skirtumas tarp tikrosios įtampos vertės ir jos vardinės vertės. Įprasto tinklo veikimo metu leidžiami šie įtampos nuokrypiai:
Ant prietaisų ir elektros variklių gnybtų jų valdymui ir paleidimui nuo -5 iki + 10%;
- ant darbinių apšvietimo prietaisų spaustukų nuo -2,5 iki +5%;
- ant kitų elektros imtuvų gnybtų ne daugiau kaip 5 proc.
Tuo pačiu metu poavariniais režimais papildomai leidžiamas įtampos kritimas ne daugiau kaip 5%. Pagrindinės įtampos nukrypimų priežastys yra šios:
Energijos sistemos ir elektros imtuvų darbo režimų pokyčiai;
- didelės 6-10 kV linijų indukcinės varžos vertės.
Norint išlaikyti šį parametrą priimtinose ribose, naudojami šie metodai:
Įtampos reguliavimas išeinančiose linijose
- įtampos reguliavimas pastočių magistralėse;
- bendras reguliavimas tuo pačiu metu mažinant (padidinant) įtampą tiek pastotėse, tiek linijose;
- papildomas reguliavimas, kai konkrečiam vartotojui reikalingas vietinis įtampos pokytis;
- įtampos reguliavimas keičiant maitinimo schemas.
Dažnio ir įtampos svyravimai. Tai yra skirtumas tarp didžiausios ir mažiausios pagrindinio dažnio verčių, kai pakankamai greitai keičiasi tinklo parametrai, kai dažnio kitimo greitis yra ne mažesnis kaip 0,2 Hz / s. Įtampos svyravimus galima įvertinti naudojant šiuos rodiklius:
1. Sūpynės įtampos keitimas.
2. Įtampos kitimo dažnis.
3. Intervalas tarp įtampos pokyčių.
Tokie svyravimai galimi veikiant imtuvams, kurie smarkiai keičia jų apkrovą (suvirinimo aparatai, elektros lanko krosnys, riedantys elektros varikliai). Dėl to elektros tinkle atsiranda staigūs vartotojo suvartojamos galios šuoliai, dėl kurių smarkiai pasikeičia tinklo įtampa.
Tuo pačiu metu paprastų vartotojų, prisijungusių prie šio tinklo, darbas prastėja. Įtampos svyravimams išlyginti naudojami šie įtaisai:
Didelės spartos sinchroninis kompensatorius;
- sinchroninis variklis;
- statinis reaktyviosios galios šaltinis.
Pagrindinio dažnio įtampos disbalanso koeficientas. Įtampos asimetrija – tai tiesinių ir fazinių įtampų amplitudės ir poslinkio tarp jų kampo nelygybė.
Šiuo atveju normalizuoto disbalanso indikatorius yra neigiamos sekos įtampos koeficientas, lygus neigiamos sekos įtampos ir vardinės įtampos santykiui. linijos įtampa. Šiandien šis santykis neviršija 2 proc.
Įtampos bangos formos nesinusinis koeficientas, kuris elektros imtuvų gnybtuose neturi viršyti 5 proc.
Priežastys ir pasekmės. Visiškas elektros kokybės rodiklių supratimas su privaloma jų pasikeitimo priežasčių ir pasekmių analize leidžia šiuolaikinėms elektros sistemoms išlaikyti juos priimtinose ribose.
Dėl to vartotojai gauna elektros energiją, kuri visiškai atitinka parametrus, reikalingus normaliam gamybos procesui tęsti. Verta paminėti, kad net ir šiandien energetikai ir toliau ieško priemonių ir metodų, kaip palaikyti tinklo parametrus priimtinose ribose.
Norint įvertinti tiekimo tinklą, elektros kokybę reikia išreikšti kiekybiškai. Teikėjai privalo laikytis tokių charakteristikų kaip įtampos ir dažnio svyravimai GOST. Priklausomai nuo prijungtų vartotojų, keičiasi pagrindinių rodiklių reikšmės, kurios, esant dideliems nukrypimams, gali sukelti buitinės technikos gedimą.
Kas turi įtakos maitinimo tinklo charakteristikoms?
Elektros kokybė priklauso nuo daugybės veiksnių, kurie keičia eksploatacines savybes viršijant normų nustatytas ribas. Taigi, įtampa gali būti per didelė dėl avarijos pastotėje. Neįvertintos vertybės atsiranda vakare arba vasaros sezonu, kai žmonės grįžta namo ir įsijungia televizorius, elektrines virykles, split sistemas.
Elektros kokybė pagal GOST gali šiek tiek skirtis. Labai prastuose tiekimo tinkluose vartotojai turi naudoti įtampos stabilizatorius. Savybių kontrolė patikėta Rospotrebnadzor, į kurią galite kreiptis iškilus neatitikimams.
Elektros kokybė gali priklausyti nuo šių veiksnių:
- Kasdieniai svyravimai, susiję su netolygiu vartotojų ryšiu arba su potvynių ir atoslūgių įtaka jūrų stotyse.
- Oro aplinkos pokyčiai: drėgmė, ledo susidarymas ant tiekimo laidų.
- Vėjo pokytis, kai energiją gamina vėjo turbinos.
- Laidų kokybė, laikui bėgant susidėvi.
Kodėl mums reikalingos pagrindinės tiekimo tinklo charakteristikos?
Parametrų kiekybinės vertės ir nuokrypių paklaidos nustatomos pagal GOST. Elektros energijos kokybė nurodyta dokumente 32144-2013. Įteisinti šiuos rodiklius prireikė dėl vartojimo prietaisų gaisro pavojaus, taip pat elektros prietaisų, jautrių įtampos kritimui įrenginiuose, veikimo sutrikimo. Naujausi prietaisai paplitę medicinos įstaigose, tyrimų centruose, kariniuose objektuose. 
Elektra atnaujinta 2013 m., atsižvelgiant į energijos pardavimo rinkos plėtrą ir naujų elektroninių prietaisų atsiradimą. Elektra, kaip jos tiekimo dalis, turėtų būti laikoma gaminiu, atitinkančiu tam tikrus kriterijus. Nukrypus nuo nustatytų požymių, teikėjams gali būti taikoma administracinė atsakomybė. Jeigu dėl įeinančios įtampos svyravimų nukentėjo ar galėjo nukentėti žmonės, tuomet jau gali kilti baudžiamoji atsakomybė.
Kas nutinka vartotojams, kai jie nukrypsta nuo įprastų valgymo įpročių?
Energijos kokybės parametrai turi įtakos prijungtų įrenginių veikimo trukmei, dažnai ji tampa kritiška gamyboje. Krinta linijos našumas, didėja energijos sąnaudos. Taigi variklio veleno sukimo momentas mažėja, kai krenta tiekimo tinklo indikatorių reikšmės. Apšvietimo lempų tarnavimo laikas trumpėja, lempų šviesos srautas tampa mažesnis arba mirga, o tai turi įtakos šiltnamiuose gaminamai produkcijai. Didelė įtaka daroma kitų biocheminių reakcijų procesams. 
Remiantis fizikos dėsniais, sumažėjus įtampai esant nuolatinei variklio veleno apkrovai, sparčiai didėja srovė. Tai savo ruožtu sukelia saugos jungiklių veikimo sutrikimus. Dėl to izoliacija išsilydo, geriausiu atveju dega, blogiausiu – negrįžtamai pažeidžiamos variklio apvijos ir elektronikos elementai. Panašiomis aplinkybėmis elektros skaitiklis pradeda suktis nuo daugiau greičio. Nuostolių patiria patalpų savininkas.
Tiekimo tinklo vertinimo kriterijai
Kas yra GOST? Elektros kokybę lemia charakteristikos trifaziai tinklai ir įprasta kasdienio gyvenimo grandinėse, kurių dažnis yra 50 Hz:
- Nuolatinė įtampos nuokrypio vertė nustato charakteristikos vertę, kuriai esant vartotojai gali veikti be gedimų. Apatinė normos riba nustatoma nuo 220 V iki 209 V, o viršutinė – 231 V.
- Įvesties įtampos kitimo diapazonas yra skirtumas tarp srovės ir amplitudės verčių. Matavimai atliekami pagal parametrų skirtumo ciklą.
- Mirgėjimo dozė skirstoma į trumpalaikę per 10 minučių ir ilgalaikę, kurią nustato 2 valandos. Žymi žmogaus akies jautrumo šviesos mirgėjimui, kurį sukėlė elektros tinklo svyravimai, laipsnį.
- Impulsinė įtampa apibūdinama atkūrimo laiku, kurio vertė skiriasi priklausomai nuo šuolio priežasties.
- Tiekimo tinklo kokybės vertinimo koeficientai: pagal sinusoidiškumo iškraipymą, laikinosios viršįtampio reikšmę, harmonines dedamąsias, asimetriją neigiamoje ir nulinėje sekose.
- Įtampos kritimo intervalas nustatomas pagal parametrų rinkinio atkūrimo laikotarpį pagal GOST.
- Dėl maitinimo dažnio nukrypimo gali būti pažeistos elektros dalys ir laidininkai.
Fiksuotas įvesties vertės nuokrypis
Stengiamasi, kad elektros energijos kokybės rodikliai atitiktų teisės aktuose nustatytus nominalus. Atkreipiamas dėmesys į paklaidas, kurios atsiranda matuojant U ir f. Jei yra klaidų, galite kreiptis į priežiūros institucijas dėl elektros tiekėjo atsakomybės. 
Bendrieji elektros kokybės reikalavimai apima maitinimo įtampos nuokrypio parametrą, kuris skirstomas į dvi grupes:
- Normalus režimas, kai nuokrypis yra ±5%.
- Tolerancijos riba nustatyta ±10 % svyravimams. Tai sudarys mažiausiai 198 V slenkstį, o 220 V tinkle – ne daugiau kaip 242 V.
Įtampa turi būti atkurta ne ilgiau kaip per dvi minutes.
Keičiasi elektros tinklo apimtis
Energijos kokybės standartai apima tokio parametro, kaip įtampos komponentų svyravimo, priežiūrą. Jis nustato skirtumą tarp viršutinės ir apatinės amplitudės slenksčio. Atsižvelgiant į tai, kad parametro nuokrypiai nuo nustatytos vertės yra ±5% ribose, ribinio režimo diapazonas negali viršyti ±10%. 220 V maitinimo šaltinis negali svyruoti daugiau ar mažiau nei 22 V, o 380 V veikia normaliai ±38 V ribose. 
Gautas įtampos svyravimų diapazonas apskaičiuojamas pagal tokią išraišką ΔU = U max -U min, etalonuose rezultatai nurodomi % pagal skaičiavimus ΔU = ((U max -U min) / U nominal) * 100 proc.
Įvesties vertės nestabilumas
Energijos kokybės sistema apima mirgėjimo matavimus. Šis indikatorius fiksuojamas specialiu prietaisu - mirgėjimo matuokliu, kuris ima amplitudės-dažnio charakteristiką. Gauti rezultatai lyginami su regos organo jautrumo kreive.
GOST nustato leistinas mirgėjimo dozės keitimo ribas:
- Trumpalaikių svyravimų rodiklis neturėtų būti didesnis nei 1,38.
- Ilgalaikiai pakeitimai turi neviršyti parametro vertės 1,0.
Jei kalbame apie viršutinę kaitinamosios lempos grandinės indikatoriaus ribą, tada reikalaujama, kad rezultatas atitiktų šias ribas:
- Trumpalaikiai svyravimai – rodiklis nustatytas 1,0.
- Nuolatiniai parametrų pokyčiai – 0,74.
Pastebimi skirtumai
Energijos kokybės matavimai apima tokio komponento, kaip maitinimo įtampos impulsų, matavimus. Tai paaiškinama staigiais elektros energijos kritimais ir padidėjimais pasirinktu intervalu. Šio reiškinio priežastys gali būti vienu metu vykstantis didelio vartotojų skaičiaus perjungimas, elektromagnetinių trukdžių įtaka dėl perkūnijos. 
Nustatyti įtampos atkūrimo laikotarpiai, kurie neturi įtakos vartotojų darbui:
- Kritimo priežastys – perkūnija ir kiti natūralūs elektromagnetiniai trukdžiai. Atkūrimo laikotarpis yra ne ilgesnis kaip 15 µs.
- Jei impulsai atsirado dėl netolygaus vartotojų perjungimo, laikotarpis yra daug didesnis ir lygus 15 ms.
Daugiausia nelaimingų atsitikimų pastotėse įvyksta dėl žaibo smūgio į įrenginį. Iš karto nukenčia laidininkų izoliacija. Viršįtampio dydis gali siekti šimtus kilovoltų. Tam yra numatyti apsauginiai įtaisai, tačiau kartais jie sugenda ir pastebimas liekamasis potencialas. Šiuo metu gedimas neatsiranda dėl izoliacijos stiprumo.
Krintančios įvesties vertės trukmė
Išmatuotas parametras apibūdinamas kaip įtampos kritimas ±0,1 U vardiniu ribose kelių dešimčių milisekundžių intervalu. 220 V tinkle indikatoriaus pokytis leidžiamas iki 22 V, jei 380 V, tai ne daugiau kaip 38 V. Recesijos gylis apskaičiuojamas pagal išraišką: ΔU n \u003d (U nominalus –U min) / U vardinis.
Recesijos trukmė apskaičiuojama pagal išraišką: Δt n \u003d t k −t n, čia t k yra laikotarpis, kai įtampa jau atsigauna, o t n yra pradžios taškas, momentas, kai įvyko įtampos kritimas.
Elektros kokybės kontrolė įpareigoja atsižvelgti į gedimų dažnį, nustatomą pagal formulę: Fn=(ΔU n ,Δt n)/M)*100%. Čia:
- m(ΔU n,Δt n) apibrėžiamas kaip recesijų skaičius tam tikru metu, kai gylis ΔU n ir trukmė Δt n.
- M – bendras recesijų balas pasirinktu laikotarpiu.
Kodėl reikalinga recesijos vertė?
Įvesties vertės mažėjimo trukmės parametras reikalingas tiekiamos energijos patikimumui įvertinti kiekybiškai. Šiam rodikliui įtakos gali turėti nelaimingų atsitikimų dažnis pastotėje dėl personalo aplaidumo, žaibo. Gedimų tyrimo rezultatas yra nagrinėjamo tinklo gedimo laipsnio prognozės.
Statistika leidžia daryti apytiksles išvadas apie elektros energijos tiekimo stabilumą. Elektros tiekėjui pateikiami rekomenduojami duomenys prevencinėms priemonėms įrenginiuose vykdyti.
Dažnio nuokrypis
Dažnio laikymasis tam tikrose ribose reiškia būtiną vartotojo reikalavimą. Rodikliui sumažėjus 1%, nuostoliai siekia daugiau nei 2%. Tai išreiškiama ekonominėmis išlaidomis, sumažėjusiu įmonių našumu. Paprastam žmogui tai lemia didesnes elektros sąskaitas.
Asinchroninio variklio sukimosi greitis tiesiogiai priklauso nuo maitinimo tinklo dažnio. Kai parametras nukrenta žemiau 50 Hz, kaitinimo elementų našumas yra mažesnis. Esant pervertintoms vertėms, gali būti pažeisti vartotojai ar kiti mechanizmai, kurie nėra skirti dideliam sukimo momentui. 
Dažnio nuokrypis gali turėti įtakos elektronikos veikimui. Taigi televizoriaus ekrane trikdžiai atsiranda, kai indikatorius pasikeičia ± 0,1 Hz. Be regos defektų, padidėja mikroelementų gedimo rizika. Elektros energijos kokybės nukrypimų sprendimo būdas yra atsarginių maitinimo blokų įvedimas, leidžiantis automatiškai atkurti įtampą nustatytais intervalais.
Šansai
Normaliam tiekimo tinklo darbui buvo įvestas šių koeficientų valdymas:
- Įtampos kreivės nesinusiškumas. Sinusoido iškraipymas atsiranda dėl galingų vartotojų: šildymo elementų, konvekcinių krosnių, suvirinimo aparatų. Jei šis parametras nukrypsta, sumažėja variklio apvijų tarnavimo laikas, sutrinka veikimas relių automatika, tiristoriaus valdymo pavaros sistemos sugenda.
- Laikina viršįtampis yra kiekybinis įvesties dydžio impulso pokyčio matas.
- N-oji harmonika yra sinusoidiškumo charakteristika, gauta įtampos charakteristikos įėjime. Apskaičiuotos vertės gaunamos iš kiekvienos harmonikos lentelės duomenų.
- Svarbu atsižvelgti į įvesties vertės asimetriją neigiamoje arba nulinėje sekoje, kad būtų išvengta netolygaus fazių pasiskirstymo atvejų. Tokios sąlygos dažniau pasitaiko, kai nutrūksta maitinimas, jungiamas pagal žvaigždės arba trikampio grandinę.
Apsaugos nuo nenuspėjamų pokyčių tiekimo tinkle tipai
Elektros energijos kokybės gerinimas turi būti atliekamas įstatymų nustatytais terminais. Tačiau vartotojas turi teisę sukurti savo įrangos apsaugą šiomis priemonėmis:
- Galios stabilizatoriai užtikrina, kad įvesties vertė būtų palaikoma nurodytose ribose. Kokybiška energija pasiekiama net ir nukrypus nuo įvesties vertės daugiau nei 35%.
- Šaltiniai Nepertraukiamo maitinimo šaltinis skirtas išlaikyti vartotojo veiklą tam tikrą laikotarpį. Prietaisai maitinami iš jų pačių baterijoje sukauptos energijos. Nutrūkus elektrai, nepertraukiamo maitinimo šaltiniai gali palaikyti viso biuro įrangą ir veikti kelias valandas.
- Apsaugos nuo viršįtampių įrenginiai veikia relės principu. Viršijus nustatytos ribos įėjimo reikšmę, grandinė atsidaro.
Visos apsaugos rūšys turi būti derinamos, kad būtų užtikrintas visiškas pasitikėjimas, kad brangi įranga išliks nepažeista per avariją pastotėje.