Анализ качества электроэнергии

Диагностика качества электроэнергии на соответствие установленным нормам — сложная задача, требующая качественного оборудования. К современным электросетям подключено множество новых типов оборудования, на которого старые сети попросту не рассчитаны, например солнечные панели, ветряки, инверторы, электромобили и аккумуляторы для зданий, новая силовая электроника, линии передачи постоянного высоковольтного тока и многое другое.

Все это создает сложную систему, которая требует постоянной оценки качества электроэнергии по ряду ключевых показателей, таких как напряжение и несинусоидальность тока в сети.

Почему это важно? Прежде всего, в случае несоответствия параметров электроэнергии нормам, ответственность за понесенные потребителем убытки будет нести поставщик, в соответствии с законодательством. Между тем, даже незначительные колебания напряжения могут вызывать сильный дискомфорт у тысяч людей из-за мигания осветительных приборов. Рост напряжения сверх нормы всего на 1% приводит к росту реактивной мощности на электромоторах до 7%. Падение напряжения на 15% может сделать запуск электродвигателей невозможным.

Для «умных» сетей (smart grid) стабильность качества электроэнергии играет особую роль, так как обычно такие сети  объединяют разных потребителей (промышленность, транспорт, домохозяйства и т. д.) и используют разные источники энергии. Ненадлежащее качество энергии не только угрожает поломкой дорогостоящей электроники, но и лишает «умную» сеть главного достоинства —  надежности и эффективности. В итоге крупные инвестиции в smart grid оказываются потраченными впустую.

 

Типичная современная «умная» распределительная электросеть с микросетями
Типичная современная «умная» распределительная электросеть с микросетями

 

Обеспечение высокого качества энергии сегодня является приоритетом для многих стран. Так, в китайской национальной программе долгосрочного и среднесрочного научно-технического развития на 2006-2020 гг. отмечено, что качество электроэнергии должно быть первоочередной задачей в области энергетики. Соответственно, предусмотрены меры по стимулированию применения новых технологий в области силовой электроники, а также меры контроля качества электроэнергии.

Таким образом, контроль качества энергии повышает надежности работы распределительной сети и позволяет принимать обоснованные решения по ее совершенствованию.

Контроль качества электроэнергии

В соответствии с требованиями к эксплуатации электрических сетей, контроль качества электроэнергии необходимо проводить регулярно, например, по напряжению раз в год. Также нужно собирать статистику измерений для надежного выявления проблем и правильной модернизации сети. Анализ качества электроэнергии обычно наиболее широко применяется в распределительных сетях высокого и среднего напряжения, то есть тех, что соединяют генерирующие мощности и потребителей. Проблемы качества электроэнергии в распределительных сетях становятся все актуальнее с ростом нелинейных нагрузок, увеличением количества случаев интеграции возобновляемых источников электроэнергии и микросетей и т. д.

Чаще всего показатели качества электроэнергии ухудшаются из-за:

  • колебаний напряжения (вызывают сбои в работе оборудования, сокращают срок его службы);
  • проседание напряжения (нестабильная работа и отключение оборудования);
  • несинусоидальность напряжения (резко растет потеря энергии, увеличивается реактивный ток, растет риск замыканий на землю и пробоя конденсаторов, расчет энергии счетчиками производится неверно, неправильно работают системы автоматической защиты сети, выходят из строя компьютеры и другая сложная электроника).

Аппаратура для диагностики качества электроэнергии

Эффективная аппаратура для диагностики качества электроэнергии имеет важнейшее значение. Например, колебания напряжения в сети может вызывать фликеры (мерцание) светильников, замыкание, поломку электроники и другие многочисленные сбои в работе оборудования. Но даже если удастся установить, что причиной являются гармонические искажения напряжения, все еще нужно узнать, кто виновник ухудшения качества электроэнергии: поставщик электроэнергии или оборудование пользователей. В случае крупных убытков разбирательство может занять до полугода, и все это время может сохраняться риск новых сбоев.

Для решения этих проблем созданы совершенные анализаторы качества электроэнергии, такие как линейка анализаторов от китайской компании PITE Tech и американской Fluke Inc. Примером одного из лучших решений для диагностики качества электроэнергии является анализатор Fluke 1738, который может в режиме реального времени регистрировать более 500 параметров качества электроэнергии. Также данные можно через мобильное приложение Fluke Connect сразу отправлять в удаленную базу данных отчетов измерений для последующего анализа.

 


Анализаторы качества электроэнергии Fluke позволяют передавать данные измерений по беспроводной связи

 

Анализатор Fluke 1738 имеет самый высокий рейтинг безопасности в отрасли: 600 V CAT IV/1000 V CAT III для использования на вводе в электроустановку и отходящих линиях. Fluke 1738 начинает измерения автоматически при подключении гибких датчиков-колец к кабелям, причем питание прибора осуществляется непосредственно от измеряемой цепи.

Для контроля качества электроэнергии в трехфазной сети переменного тока применяются такие приборы, как анализатор качества электроэнергии PITE 3561. Он способен одновременно анализировать гармоники, колебания напряжений и частоту тока, потребление энергии и другие параметры. Преимущество PITE 3561 — в возможности выполнить как одиночные тесты, так и провести длительное статистическое измерение продолжительностью до 960 часов, используя встроенный энергонезависимый накопитель данных.

Функция записи — важное преимущество, поскольку помогает найти неочевидные случайные  неисправности, собрать статистику по системе перед добавлением новых энергосберегающих объектов.

 

Анализатор качества электроэнергии PITE 3561
Анализатор качества электроэнергии PITE 3561

 

Компания PITE Tech позиционирует свой анализатор не только как универсальный инструмент для выявления проблем качества электроэнергии, но и как способ экономии денег благодаря своевременному предотвращению неполадок в системах распределения энергии.

Функционал современных анализаторов постоянно расширяется. Так, анализатор качества электроэнергии Fluke 430 серии II использует уникальный алгоритм, который позволяет найти источник утечки энергии в трехфазных и однофазных сетях и рассчитать денежную стоимость потерь энергии из-за гармоник, дисбаланса и т. д.

 

Анализаторы качества электроэнергии Fluke 430 сразу показывает, сколько теряет денег компания из-за ухудшения качества электричества
Анализаторы качества электроэнергии Fluke 430 сразу показывает, сколько теряет денег компания из-за ухудшения качества электричества

 

Таким образом, сегодня к качеству электроэнергии предъявляются повышенные требования, а источников нарушения параметров тока может быть очень много. Это создает для энергокомпаний повышенные риски убытков и требует особого внимания к диагностике качества электроэнергии. В то же время, сегодня доступны совершенные приборы для быстрого обнаружения проблем с качеством электроэнергии, и их использование существенно упрощает эксплуатацию электросетей и снижает вероятность возникновения нештатных ситуаций, прежде всего поломки дорогостоящего оборудования потребителей.

Если вам нужна профессиональная консультация по вопросам анализа качества электроэнергии, просто отправьте нам сообщение:


* - Обязательное для заполнения
Поделитесь этой страницей с друзьями и коллегами

Смотрите также:

 

Последние новости

18.08.2023

Основная задача блока нагрузки постоянного тока - тестирование различных источников электропитания: АКБ, блоков питания, преобразователей напряжения, регуляторов и стабилизаторов напряжения, солнечных батарей, генераторов и других устройств. Нагрузочный блок является, по сути, программируемой (динамической) нагрузкой.

12.04.2023

Когда идёт речь о вопросах безопасности людей предпочтительнее использовать методики измерений, хорошо зарекомендовавшие себя на протяжении десятилетий. Применительно к заземлению таким методом является измерение сопротивления с помощью комбинации амперметра и вольтметра (рекомендуемый ГОСТ Р 50571.16-2007). Иногда такой метод называют «трёхпроводным» (или «трёхзажимным»). Существует и более точная его модификация, именуемая «четырёхпроводным» («четырёхзажимным») методом. Как правило, оба метода могут быть реализованы в одном измерительном приборе.

27.03.2023

Требуется защита кабельных соединений от перегрева? У нас есть решение!  Огнестойкий мат изготовлен из органической керамической силиконовой резиновой композитной ленты и фарфорового неорганического материала, который придает изделиям защитные свойства: проявляет теплопроводность при комнатной температуре и теплоизоляцию при высокой температуре

01.03.2023

Для полного понимания влияния ветра (или принудительной конвекции) на поверхность необходимо понимать основной принцип теплопередачи. Тепловая энергия всегда перемещается из точки с более высокой температурой в точку с более низкой температурой, за исключением случаев, когда другая сила изменяет направление этого движения.

12.02.2023

Одним из важнейших параметров аккумуляторной батареи является объем энергии, который она может запасать/отдавать определенной нагрузке или, другими словами, емкость аккумуляторной батареи. Для проверки реальной емкости аккумуляторных батарей наиболее эффективным является метод разрядки батареи с помощью специального прибора - блока нагрузки. Чтобы оценка состояния АКБ была выполнена верно, очень важно выбрать правильную модель блока нагрузки для вашего конкретного случая. Прочитать подробнее о методе разрядки АКБ вы можете в нашей предыдущей статье. Чтобы помочь вам выбрать правильную модель блока нагрузки, у Kongter есть несколько рекомендаций.

02.02.2023

Компания «СвязьКомплект» начинает прием заказов на поставку трассоискателей известного мирового производителя RIDGID. Трассоискатели RIDGID – незаменимые инструменты при поиске различных подземных коммуникаций (трасс кабелей, трубопроводов), а также при проведении земляных работ. Узнай больше...

25.01.2023

Компания «СвязьКомплект» начинает поставки тепловизоров Guide Sensmart, внесенных в Госреестр СИ. В номенклатуре недорогие портативные модели, тепловизоры для смартфона, а также высокоэффективные профессиональные тепловизионные камеры (до 2000°C).

29.11.2022

Блок нагрузки переменного тока – это часть электрического испытательного оборудования, используемого для имитации электрической нагрузки для тестирования источника электроэнергии без подключения его к нормальной рабочей нагрузке. Во время тестирования блок нагрузки подключается к выходу источника питания, такого как электрогенератор, аккумулятор или фотоэлектрическая система, вместо его обычной нагрузки. Блок нагрузки обеспечивает поддержание параметров нагрузки с характеристиками, аналогичными стандартной рабочей нагрузке тестируемого прибора, в то же время рассеивая выходную мощность, которая в нормальном режиме потребляется нагрузкой.

27.10.2022

Компания «СвязьКомплект» начинает продажи муфт холодной усадки для кабельных линий среднего напряжения 6/10-35 кВ. Муфты производятся под маркой «ИМАГ» и поставляются на замену аналогичной продукции компании 3М.

20.09.2022

Воздушные ЛЭП весьма уязвимы для всевозможных воздействий. Но наиболее распространенным видом аварий на них являются однофазные замыкания на землю (ОЗЗ). Так называют вид повреждения, при котором одна из фаз трехфазной системы замыкается на землю или предмет, электрически связанный с землей. По статистике, на ОЗЗ приходится до 90% всех электрических повреждений ЛЭП.