Ухудшение качества электроэнергии. Мы знаем, как улучшить энергию
  /  Энергетика   /  Ухудшение электроэнергии
Элреди на современных приборах Fluke измерит ухудшение качества электроэнергии. Хотите устранить проблемы у себя? Звоните нам!

Ухудшение электроэнергии

С 1 января 2012г. в Республике Беларусь начали действовать новые «Правила электроснабжения». Они защищают права потребителя электроэнергии в случае получения им некачественной электроэнергии со стороны энергоснабжающей компании. Этот закон действует аналогично «Гражданскому Кодексу», согласно которому весь ущерб, причинённый стороне потерпевшего, возмещается виновником. Если в вашей сети произошло ухудшение качества электроэнергии, энергоснабжающая компания обязана оплатить Вам весь ущерб. Ущерб может быть различным. Из строя может выйти оборудование, или вы могли понесли убытки в результате нарушения технологического процесса. В любом случае виновник этого ущерба возмещает его вам в полном объёме или частично.

Степень возмещения вреда в зависимости от ситуации и степени виновности решает суд. Стоит заметить, что данные Правила имеют обратимый характер в отношении качества электроэнергии. Его может ухудшить как энергоснабжающая организация, так и сам потребитель. Если, конечно, он имеет в своём пользовании оборудование, ухудшающее показатели качества электроэнергии. Тогда ущерб, разделяется между сторонами и возмещается пропорционально их вкладам в искажение какого-либо ПКЭ. С этого момента начинается самая сложная работа – оценить ухудшение качества электроэнергии от каждой стороны. Это непростая задача, если учесть, что ухудшения уже упущен. Вряд ли в тот момент регистратор записывал показания.

Как оценить ухудшение качества электроэнергии?

Чтобы оценить ухудшение качества электроэнергии, нужно классифицировать его в зависимости от причин ухудшения и охарактеризовать. Далее в соответствии с составленной классификацией необходимо продумать и предусмотреть мероприятия по улучшению качества электроэнергии. Это необходимо, чтобы сравнить затраты на установку дополнительного оборудования и потери электроэнергии из-за ухудшенного КЭ. Если затраты на установку оборудования меньше стоимости потерь ЭЭ за определённый период, то установка рациональна. И наоборот. Классифицированные потери электроэнергии из-за ухудшенного её качества расположим в порядке убывания величины их денежного эквивалента. Поясним, из чего складывается финансовый ущерб.

Убытки из-за выхода из строя технологического оборудования, который произошёл вследствие превышения:
  • коэффициента перенапряжения (импульсного напряжения). При ударах молний или коммутационных перенапряжениях импульс волны распространяется по всем направлениям. Особо чувствительна к таким воздействиям электронная аппаратура: платы, контроллеры, микросхемы и чипы. Если подобные устройства не имеют защиты, устройство выходит из строя без возможности последующего восстановления. В таком случае требуется полная замена повреждённого блока. Это отнимает достаточно времени, в течение которого технологический процесс остановлен. Если конечно нет такого же резервного блока для повышения надёжности работы;

Из-за ухудшенного качества электроэнергии перегорают лампочки...

  • коэффициента несинусоидальности напряжения (коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения). Повышение уровня гармонических искажений в сети влечёт за собой повышение уровня потерь в магнитопроводах. Также стоит учесть потери в токоведущих частях из-за повышенного их нагрева. Если нагрев превысит допустимые температуры устройства, оно может выйти из строя либо кратковременно или окончательно. Также важно учитывать конфигурацию самой сети электроснабжения. Она всегда представляет собой сочетание активных (R), индуктивных (L) и ёмкостных (С) элементов. Они при некоторых обстоятельствах могут образовать колебательный контур, усиливающий токи определённых частот (гармоник). Повышение уровня резонансных гармоник напряжения в сети, влечёт за собой многократное усиление тока этой гармоники. Величина тока может быть соразмерна (в некоторых случаях даже больше) току основной частоты. Это вызывает повышенный нагрев и выход из строя устройства или части сети;
  • коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности. Вследствие несимметрии напряжения этого типа искажается треугольник фазных напряжений трёхфазной системы. То есть происходит сдвиг нулевой точки, который вызывает падение напряжения в нейтрали. Это падение напряжения создаёт разность потенциалов, которые образуют токи нулевой последовательности в нейтральном проводнике. Превышение определённого предела величины токов нулевой последовательности, может вызвать обрыв (прогорание) нейтрали. Отметим особенность в сетях электроснабжения TN-C, TN-C-S, TN-S, которые используются на напряжении 0.4кВ. При обрыве нулевого проводника электроустановки потребителей оказываются подключёнными на междуфазное напряжение через друг друга. Это вызывает выход из строя электрооборудования;
  • коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности. Напряжения обратной последовательности имеют противоположное прямой последовательности направление вращения фазных векторов при разложении. Эти напряжения вызывают токи, которые генерируют в двигателях поля, снижающие скорость вращения. Они также вызывают в двигателях дополнительные потери в обмотках статора. Считается, что вторая гармоника самая опасная после основной для двигателей различной конструкции. Дополнительный нагрев вызывает ускоренное старение изоляции. Вспомним «правило 8°С», согласно которому при повышении температуры изоляции на 8°С срок службы её уменьшается вдвое, и наоборот. Стоит добавить, что в нормах МЭК используется «правило 6°С». А это может привести к пробою изоляции и междуфазному КЗ в обмотке статора. Такое короткое замыкание выведет двигатель из строя.
  • Убытки из-за кратковременного останова (замедления) технологического процесса, который произошёл вследствие:
    • провала напряжения. Наиболее часто при провалах напряжения возникает отпадание контакторов и пускателей двигателей, что вызывает либо полную остановку всех технологических операций, либо нарушает выполнение некоторых отдельных частей производственного процесса. Провал напряжения может вывести из строя чувствительную к колебаниям напряжения аппаратуру, обычно она имеет защиту, однако перерыв в работе на время провала сохраняется, хотя и длится недолго. Также в электронно-вычислительных машинах провал напряжения может вызвать сбои в работе электроники, автоматическую перезагрузку системы АСУ ТП или зависание… Все эти сбои влекут за собой временную остановку технологического процесса либо замедление работы производства;
    • превышения по нижней границе установившегося отклонения напряжения. При снижении установившегося отклонения напряжения снижается пусковой момент асинхронных двигателей, соответственно, увеличивается скольжение и двигатель работает с замедленной частотой. При замедленной частоте работы АД технологический процесс замедляется пропорционально частоте работы АД (в некоторых случаях зависимость имеет более крутой характер);
    • превышения по нижней границе установившегося отклонения частоты. При понижении частоты тока в питающей сети происходит снижение частоты вращения двигателей, тем самым замедляя технологический процесс. Большое снижение частоты приводит к затормаживанию и опрокидыванию асинхронных и рассинхронизации с сетью синхронных двигателей. В таком случае пауза технологического процесса будет длиться, пока двигатели не восстановят работоспособное состояние.
    Убытки из-за потерь электроэнергии при длительном воздействии на электроустановки электроэнергии сниженного качества:
    • потери ЭЭ из-за протекания токов нулевой последовательности. Падение напряжения в нулевой точке создаёт разность потенциалов, которые образуют токи нулевой последовательности в нейтральном проводнике. Появление токов нулевой последовательности в нулевом проводнике вызывает дополнительные тепловые потери. Так как ток нулевого проводника при определённых обстоятельствах может достигать величины фазных токов (а в некоторых случаях несимметрии превышать их), тепловые потери будут довольно велики;
    • потери ЭЭ из-за протекания токов обратной последовательности. Напряжения обратной последовательности вызывают токи, вектора которых вращаются противоположно токам основной частоты. Эти обратные токи складываются с первыми, тем самым увеличивая суммарные потери ЭЭ в проводниках. Особенно это сказывается на нагреве двигателей асинхронных и синхронных. Нагреваясь, обмотка статора теряет свои изоляционные свойства, её старение ускоряется, и таким образом потери увеличиваются ещё больше из-за увеличения токов утечки;
    • потери ЭЭ из-за несинусоидальности кривой напряжения. Повышение уровня гармонических искажений вызывает дополнительные потери из-за появления высокочастотных токов высших гармоник (основная причина ухудшения качества электроэнергии), резко повышаются потери холостого хода в магнитопроводах трансформаторов, увеличиваются потери в устройствах с воздушным зазором: двигателях, дугогасящих реакторах. Токи высокой частоты, проходя через конденсаторные батареи при очень низком сопротивлении, увеличивают их нагрев, тем самым ухудшая изоляционные свойства межслойной изоляции. При снижении диэлектрической проницаемости изоляционного материала, снижается ёмкость батареи, уменьшается её срок службы и коэффициент полезного действия;

    Качество электроэнергии. Наши мероприятия позволяют улучшить коэффициент несинусоидальности напряжения

  • потери ЭЭ из-за установившегося изменения частоты. Снижение частоты вызывает пропорциональное уменьшение частоты вращения двигателей, при этом также снижается вращающий момент и увеличивается ток статора, тем самым вызывая дополнительные потери на нагрев обмотки.
  • Небаланс потерь и ухудшение качества электроэнергии

    При расчёте тарифов нужно учитывать всевозможные потери электроэнергии. Подсчёт электроэнергии выполняют на границе раздела балансовой принадлежности энергоснабжающей организации и потребителя. Также счётчики электрической энергии устанавливаются на подстанциях для контроля и данные сравниваются между собой. Никогда не бывает так, чтобы данные с подстанционных счётчиков соответствовали суммарным значениям из потребительских счётчиков. А разницу в показаниях нужно компенсировать. Для решения проблемы небаланса разницу показаний списывают на технологические потери. Они складываются из обычной и украденной электроэнергии. Сюда же можно прибавить и потери ЭЭ из-за её низкого качества.

    Энергетика пошла «по пути наименьшего сопротивления», не вкладывая средств на энергосберегающие технологии и снижая потери. Их решением было оплачивать разницу за счёт потребителей. Теперь мы с Вами платим больше просто из-за несовершенства энергетической системы. Для классификации разделим все потери из-за снижения качества электроэнергии на технические и технологические. Сюда включаются потери в токоведущих частях электроустановок, всевозможные потери холостого хода, технологические (снижение производительности оборудования, выход некачественной продукции) и коммерческие (выход из строя оборудования). Каждая группа потерь отличается величиной возможного ущерба, вероятностью появления ущерба определённой величин.

    Вывод

    А общие убытки будут определяться произведением этих величин. Самые большие убытки составляет коммерческая группа, потому что технологическое оборудование обычно очень ресурсоёмкое. Стоит оно больших денег. Однако чем дороже оборудование, тем оно надёжнее и более ремонтопригодно. Поэтому вероятность появления ущерба ниже, чем дешёвого. Отсюда следует, что общий ущерб следует учитывать в зависимости от соотношения убытков и их вероятности. Нельзя сказать точно, какое оборудование приведёт к меньшим убыткам. Для того чтобы это определить, нужно рассчитать всевозможные риски и определить надёжность оборудования. Часто это является очень трудоёмкой задачей, и в общем случае никем никогда не выполняется.

    Потери электрической энергии из-за ухудшения её качества могут в некоторых случаях могут составлять бОльшую часть. Это очень большой ущерб, который обязательно должен быть учтён. Несмотря на подвижки со стороны специалистов и чиновников, ухудшение качества электроэнергии остаётся нерешённой проблемой. Это наши с вами деньги, поэтому стоит подумать, нужно ли их бесполезно тратить. Не лучше было бы уменьшить этот невидимый ущерб, пока проблема не носит критический характер? Если вас заинтересовал материал данной статьи о том, как устранить ухудшение качества электроэнергии, звоните по телефонам в разделе Контакты. Также вы можете оставить заявку на звонок в форме ниже, и наш специалист сам перезвонит вам в ближайшее время.

    Имя

    Телефон*

    Почта*