Расширяющееся применение современных высокоавтоматизированных технологий, основанных на использовании электронных и микроэлектронных устройств, сопровождается ростом установленной мощности нелинейных, резкопеременных и несимметричных нагрузок. Возрастание доли такой специфичной нагрузки обуславливает существенное увеличение уровня электромагнитных помех в электрических сетях предприятий и энергосистем. В свою очередь, эти помехи, в зависимости от их характера, интенсивности, продолжительности и других параметров, неблагоприятно влияют на силовые электроустановки, системы электронного контроля, управления, обработки данных, системы телемеханики, связи и релейной защиты, что приводит к снижению надежности электроснабжения, увеличению потерь электроэнергии, нарушению технологических процессов. Указанные обстоятельства обострили проблемы качества электрической энергии или, иначе говоря, электромагнитной совместимости электроприемников и электрических сетей.
Вместе с тем, проблемы качества электрической энергии вытекают из сложности свойств самой электрической энергии.
Понятие качества электроэнергии (КЭ) значительно отличается от бытовых понятий качества других видов продукции, что в первую очередь определяется невозможностью визуального восприятия самой энергии. КЭ проявляется через качество функционирования оборудования и устройств, потребляющих электроэнергию, а так как качество их функционирования зависит и от качества изготовления самих устройств, то определение неудовлетворительной работы устройства в каждом конкретном случае возможно лишь с помощью анализа качества подводимой электроэнергии, осуществляемого на основе соответствующих измерений.
Второй особенностью электроэнергии, отличающей ее от других видов продукции, является неразрывность во времени процессов ее производства и потребления. В каждый момент времени производится ровно столько энергии, сколько потребляется. Электроэнергия не может отбраковываться, и потребляется при любом ее качестве (в пределах уставок срабатывания защитных устройств, отключающих оборудование от сети при недопустимых параметрах режима).
Третьей особенностью электроэнергии является тот факт, что ее качество в пунктах производства (на электростанциях) не может служить гарантией ее качества в пунктах потребления. Характер самого процесса потребления существенно влияет на параметры электроэнергии, характеризующие ее качество. КЗ в узле сети до и после подключения потребителя резко изменяется. Ситуация, в которой на качество продукции влияет потребитель уже в процессе ее транспортировки к месту потребления, существенно отличает проблему повышения КЭ от проблем повышения качества других видов продукции. Это влияние усиливается по мере приближения к точкам присоединения потребителей к системе, поэтому контроль КЭ в первую очередь необходимо производить в точках ее реализации потребителю. На крупных подстанциях энергосистем, расположенных далеко от узлов нагрузки, понятие "качество электроэнергии" теряет свой смысл, так как качество любой продукции проявляется при ее потреблении. Контроль параметров электроэнергии на этих подстанциях должен производиться с целью оценки уровней помех, влияющих на работу оборудования энергосистем.
Термин "качество электроэнергии" не отражает факта влияния на него потребителей и большинством пользователей (особенно не специалистов в данной области) воспринимается как понятие, характеризующее качество поставляемой продукции, при несоответствии которого нормам претензии предъявляются поставщику. Более правильный термин - "электромагнитная совместимость" (ЭМС) оборудования, отражающий отмеченную специфику, принят в международных документах. Под ЭМС понимают способность оборудования нормально функционировать в его электромагнитной среде, не создавая недопустимых электромагнитных помех для другого оборудования, функционирующего в этой среде.
Различие применяемых терминов объясняется тем, что в СССР на протяжении длительного времени первоочередное внимание уделялось нормализации положения с уровнями частоты и напряжения, т.е. параметрам, практически полностью зависящим от деятельности энергоснабжающих организаций. Термин "качество электроэнергии" для этих параметров адекватно отражает существо вопроса.
Вместе с тем в проблеме нормализации уровней частоты и напряжения практически нет нерешенных научных вопросов, существуют и технические средства поддержания этих параметров в заданных пределах. Эта проблема является организационно-хозяйственной, а не научно-технической. В качестве подтверждения можно привести ситуацию с пониженными уровнями частоты, наблюдавшимися в течение длительного времени и нормализованными изменением лишь механизма экономического стимулирования персонала электрических станций. Аналогичный результат может быть достигнут и в части уровней напряжения при разработке соответствующего механизма стимулирования персонала электрических сетей.
За рубежом основные научные исследования посвящены другим показателям (высшие гармоники, кратковременные провалы напряжения, быстрые его изменения и т.п.), которые более правильно могут быть определены термином "помехи".
Техническая и экономическая оценка последствий низкого КЭ затрудняется следующими обстоятельствами:
- воздействие КЭ на качество и количество выпускаемой продукции
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
