Параметры, определяющие качество электрической энергии

В 1967 г. в СССР впервые в мировой практике был утвержден ГОСТ, определяющий значения показателей качества электрической энергии (ГОСТ 13109-67 «Нормы качества электрической энергии у ее приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения»). Главнейшие из них для трехфазных систем следующие.

Отклонение частоты— разность, усредненная за 10 мин, между фактическим значением основной частоты (первой гармоники 50 Гц) и номинальным ее значением. Допускается ±0,1 Гц, временно ±0,2 Гц.

Колебание частоты—разность между наибольшим и наименьшим значениями основной частоты в процессе достаточно быстрого изменения параметров режима, когда скорость изменения основной частоты не меньше 0,2 Гц в секунду. Допускается не более 0,2 Гц сверх отклонения частоты.

Отклонение напряжения V — разность между фактическим значением напряжения U и его номинальным значением для сети U_ном, возникающая при медленном изменении режима работы, когда скорость/изменения напряжения меньше 1 % в секунду:

V=U-U_ном

Если V выражается в процентах номинального напряжения, а U и Uном в вольтах или киловольтах, то

Допускается на зажимах приборов рабочего освещения ±2,5%; на зажимах электродвигателей от -5 до +10%, на зажимах остальных приемников ±5%. В послеаварийных режимах допускается дополнительное снижение напряжения на 5%.

Колебание напряжения V_t — разность между наибольшим U_макс и наименьшим U_мин действующими значениями напряжения в процессе достаточно быстрого изменения параметров режима, когда скорость изменения напряжения не меньше 1% в секунду. По абсолютной величине

V_t=U_макс-U_мин

в процентах:

Допускается па зажимах осветительных ламп и радиоприборов Vt=1+6/n, где п—число колебаний в час; для остальных приемников электроэнергии колебания напряжения не нормируются.

Не симметрия трехфазной системы напряжений характеризуется величиной напряжения обратной последовательности основной частоты U-1.

Абсолютная величина

где a=e^f120-оператор поворота вектора на 120 градусов по направлению чередования фаз; a²=e^f240=e^-f120-оператор поворота вектора на 240 градусов(или на -120)

В процентах номинального напряжения

Допускается до 2% для любого приемника электрической энергии. На зажимах асинхронных двигателей допускаемое значение напряжения обратной последовательности (больше 2%) определяется влиянием отклонения напряжения прямой последовательности основной частоты, составом высших гармоник в несинусоидальном напряжении и величиной нагрузки на валу (п. 17 приложения к ГОСТ 13109-67).

Несинусоидальность формы кривой напряжения характеризуется:

а) составом высших гармоник, каждая из которых определяется действующим значением U_τ ;

б) действующим значением всех высших гармоник, равным

где предполагается отсутствие четных гармоник.

Допускается 5% действующего значения напряжения на зажимах любого приемника электрической энергии. Здесь следует заметить, что если для приемника электрической энергии высшие гармоники напряжения сами по себе не оказывают отрицательного влияния, их наличие дает неправильное представление о напряжении первой гармоники при контроле уровня напряжения по вольтметрам (без приборов гармонического анализа), потому что

Снижение напряжения прямой последовательности основной частоты может быть весьма опасным, например, для работы асинхронных двигателей.