Потребление электрической энергии. Требования к качеству энергии и надёжности электроснабжения

Качество электрической энергии это 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. КЭ является составляющей электромагнитной совместимости, характеризующей электромагнитную среду. КЭ может меняться в зависимости от времени суток, погодных и климатических условий, изменения нагрузки энергосистемы, возникновение аварийных режимов в сети и т.д. Снижение КЭ 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.

В России показатели и нормы КЭ в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трёхфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети или электроустановки потребителей устанавливаются Межгосударственным стандартом ГОСТ 32144-2013 "Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения" (от 22 июля 2013 г. N 400-ст).

В связи с развитием рыночных отношений в электроэнергетике электроэнергию следует рассматривать не только как физическое явление, но и как товар, который должен соответствовать определённому качеству и требованиям рынка. Федеральный закон «Об электроэнергетике» определяет ответственность энергосбытовых организаций и поставщиков электроэнергии перед потребителями за надёжность обеспечения их электрической энергией и её качество в соответствии с техническими регламентами и иными обязательными требованиями. (ГОСТ 13109-97).

Отклонение частоты в синхронизированных системах электроснабжения не должно превышать ± 0, 2 Гц.

Допустимые отклонения напряжения у зажимов электроприёмников в % должны соответствовать данным приведенным в таблице 2.1

Допустимые отклонения напряжения у зажимов

Т а б л и ц а 2.1 электроприёмников в %.

Несинусоидальность или коэффициент несинусоидальности, определяющий форму кривой напряжения, %, вычисляется по формуле:

. (2.1)

где = ; U_Y – напряжение Y-й гармоники; U₁ – напряжение основной частоты. Если К_Y ≤ 5%, то форма кривой напряжения считается практически синусоидальной.

Послеаварийный режим, это такой режим, когда в результате аварийного отключения изменяется нормальная схема электроснабжения.

Например: Если на двухтрансформаторной понижающей подстанции аварийно отключился один из трансформаторов, то АВР секционного выключателя подаёт напряжение на отключившуюся секцию шин от оставшегося в работе трансформатора, и он будет обеспечивать электроснабжение потребителей I и II категорий с допустимой расчетной перегрузкой. Этот режим можно считать послеаварийным режимом.

2.3 Требования к надёжности электроснабжения

По надежности электроснабжения приемники электроэнергии разделяют на три категории. Электроприемниками первой категории являются электроприемники, перерыв в работе которых может привести к тяжелым последствиям: угрозе жизни людей, крупному материальному ущербу, порче технологического оборудования, массовому браку в производимой продукции, сбою в сложном технологическом процессе, срывам в работе коммунального хозяйства. К особой группе внутри первой категории электроснабжения относятся электроприемники, постоянная работа которых нужна для штатной остановки производства при спасении людей, предотвращении взрывов, возгораний и порчи дорого оборудования.

Электроприемниками второй категории являются электроприемники, перерыв в работе которых ведет к сбоям в отгрузке продукции, простоям персонала, машин и механизмов, сбою нормальной жизнедеятельности населения.

К электроприемникам третьей категории относятся все прочие электроприемники.
Электроприемники 1категории электроснабжения надо обеспечивать электроэнергией, как минимум от двух независимых источников питания. Два ввода взаимно резервируя друг друга, обеспечивают надёжное электроснабжение. В случае отказа одного ввода, автоматически подключается другой. Перебой в питании допустим лишь на время автоматического переключения вводов (0,2 – 0,5 с). Для особой группы первой категории электроснабжения должен быть предусмотрен третий независимый источник электропитания (аккумулятор, дизельный генераторы и т.п.).

Электроприемники2 категории электроснабжения также рекомендуется подключать к двум независимым источникам питания. При отсутствии напряжения на первом вводе второй ввод включается вручную дежурным персоналом или членом аварийной бригады. Время перерыва в электроснабжении в этом случае не должно быть более 10 минут.

Электроприемники3 категории электроснабжения могут обеспечиваться электроэнергией от одного источника питания при возможности ремонта, вышедшего из строя оборудования за сутки. У значительно удаленных потребителей, когда затруднена доставка резервного оборудования для замены вышедшего из строя, перерыв в электроснабжении допускается до трёх суток.