Ниже представлены основные проблемы качества электроэнергии наряду с их описанием, причинами и последствиями:
- Падение напряжения (или провал)
- Кратковременные перебои
- Долговременные перебои
- Импульсные всплески
- Перенапряжение
- Гармонические искажения
- Колебание напряжения
- Шумы
- Дисбаланс напряжения
1. Падение напряжения (или провал)
Описание: Падение обычного уровня напряжения от 10% до 90% от обычного действующего напряжения при частоте в сети, в течение 0,5 цикла до 1 минуты.
Причины: Сбои в передающих или распределительных сетях (в большинстве случаев на параллельных линиях). Сбои в установках пользователей. Подключение сильных нагрузок и запуск мощных двигателей.
Последствия: Сбой в работе информационного оборудования, а именно систем управления на основе микропроцессоров (ПК, программируемых логических контроллеров, частотных преобразователей и т.п.), что может привести к остановке рабочего процесса. Размыкание контактов и электромеханических реле. Отключение или потеря производительности электрических вращающихся машин.
2. Кратковременные перебои
Описание: полное прекращение подачи электропитания на период от нескольких миллисекунд до одной или двух секунд.
Причины: в основном из-за открытия и автоматического перезапуска защитных устройств, вплоть до вывода из строя неисправной части сети. Основными причинами сбоев становятся повреждение изоляции, молнии и воспламенение изолятора.
Последствия: отключение защитных устройств, потеря информации и сбои в работе оборудования по обработке данных. Остановка чувствительного оборудования, такого как частотные преобразователи, ПК и программируемые логические контроллеры, в случае если они не подготовлены к подобным ситуациям.
3. Долговременные перебои
Описание: полное отключение электропитания на более чем 1 или 2 секунды.
Причины: поломка оборудования в системе подачи электропитания, штормы и различные объекты: (деревья, машины и т.п.), пожар на линии или на столбах, человеческий фактор, плохая координация или поломка защитного оборудования.
Последствия: прекращение работы всего оборудования.
4. Импульсные всплески
Описание: очень быстрое изменение величины напряжения на период от нескольких микросекунд до нескольких миллисекунд. Данные изменения могут достигать тысяч вольт, даже при низком напряжении.
Причины: Молнии, переключение линий или конденсаторов для компенсации реактивной мощности, отключение сильных нагрузок.
Последствия: поломка компонентов (в частности электронных компонентов) и изоляционных материалов, ошибки процесса обработки данных, потеря данных, электромагнитные помехи.
5. Перенапряжение
Описание: Моментальное повышение напряжения, при частоте сети, вне пределов обычных погрешностей, длительностью более одного цикла и обычно менее нескольких секунд.
Причины: запуск или отключение больших нагрузок, плохо откалиброванные источники энергии, неверно отрегулированные трансформаторы (в основном в течение вне пиковых периодов нагрузки энергосистемы).
Последствия: потеря данных, мерцание освещения и экранов оборудования, остановка или повреждение чувствительного оборудования, если величина напряжения слишком высокая.
6. Гармонические искажения
Описание: Сигналы напряжения или тока несинусоидальной формы. Форма сигнала соответствует сумме разных синусоидальных волн с различными магнитудами и фазами, с частотами, которые кратны частоте электросети.
Причины: классические источники: электрические приборы, работающие выше колена кривой намагничивания (магнитного насыщения), дуговые печи, сварочные аппараты, выпрямители и электродвигатели с щетками.
Современные источники: все нелинейные нагрузки, такие как электронное оборудование, включая частотные преобразователи, импульсные источники питания, оборудование для обработки данных, высокоэффективное освещение.
Последствия: повышенная вероятность возникновения резонанса, нейтральной перегрузки в трехфазных системах, перегрев всех кабелей и оборудования, потеря эффективности электромашин, электромагнитные помехи с системами связи, ошибки в измерениях при использовании счётчиков усреднённых значений, ложного срабатывания или защиты от перегрева.
7. Колебание напряжения
Описание: периодические изменения величины напряжения, с амплитудной модуляцией по сигналу с частотой от 0 до 30 Гц.
Причины: дуговые печи, частый пуск или выключение электрических двигателей (например, для лифтов), колеблющиеся нагрузки.
Последствия: основные последствия характерны для недостаточного напряжения. Самым ощутимым последствием является мерцание освещения или экранов оборудования, производящее впечатление нестабильности зрительного восприятия.
8. Шумы
Описание: наложение высокочастотных сигналов на сигнал частоты энергосистемы.
Причины: Электромагнитные помехи спровоцированные радиоволнами, такими как рассеивание от СВЧ и телевизора, радиация от сварочных аппаратов, дуговых печей и электронного оборудования, может стать причиной неправильного заземления.
Последствия: помехи в работе чувствительного электронного оборудования, обычно не фатального характера. Может стать причиной потери данных или ошибок в обработке данных.
9. Дисбаланс напряжения
Описание: Изменение напряжения в трехфазных системах, в которых три величины напряжения или разности фаз между ними не равные.
Причины: большие однофазные нагрузки (индуктивные печи, тяговые нагрузки), неверное распределение всех однофазных нагрузок тремя фазами системы (может также быть последствиями ошибки).
Последствия: несбалансированные системы становится причиной негативных последствий, которые являются вредными для всех трехфазных нагрузок. В большинстве случаев негативное влияние оказывается на трехфазные электрические машины.
Источник: electrical-engineering-portal.com
