Электросетевые компании и Абоненты в решении проблем качества электроэнергии. Оценка качества электроэнергии в силовой сети объекта. Что такое «переходной процесс», влияющий на «потребительское» качество электроэнергии.
В аспекте концепции качества электроэнергии потребителя-Абонента распределительной сети (см. более детально в этом материале) питание силовой сети объекта должно быть таким, чтобы гарантированно исключить любые изменения напряжения, тока или частоты, способные привести к выходу из строя или неправильной работе оборудования, устройств, систем.
Однако de facto уровень и стабильность напряжения, тока и частоты в силовой сети объекта обусловлены взаимодействием между системой электроснабжения и теми же оборудованием, устройствами, системами потребителя, причем сегодня из-за трансмиссии гармоник и перетоков реактивной мощности в «игре» электросетевая компания – Абонент берут участие силовые сети других Абонентов.
Теоретически распределительные компании должны помогать своим клиентам решать проблемы, связанные с качеством электроэнергии, в том числе блокировать негативное влияние силовых сетей Абонентов друг на друга, однако более разумным, экономичным и эффективным будет нивелирование искажений напряжения, тока, частоты «по месту». Т.е. в большинстве случаев оптимальное решение проблемы может заключаться в том, чтобы блокировать (или ограничить по влиянию) источник искажений, что будет выгодно и Абоненту, и электросетевой компании, а попутно сделать конкретное чувствительное оборудование менее чувствительным к изменениям параметров качества электроэнергии.
Оценка качества электроэнергии в силовой сети объекта
Качество электроэнергии, как, впрочем, и других товаров или услуг, сложно оценить количественно, и даже при соответствии электротехнических параметров после измерений нормам стандартов реальным критерием качества будет бесперебойная и эффективная работа оборудования, устройств, систем на объекте. Вместе с тем, законы физики в электроэнергетике остаются неизменными и поэтому разработчики нормативно-правовой документации основываются на нормировании опорных параметров электросетей – напряжении, токе, частоте.
«Прерогативным» в этом списке было и остается напряжение, поскольку de facto в силовой сети можно контролировать только этот параметр, но не токи, которые потребляют конкретные и, в большинстве своем нелинейные нагрузки. Конечно, в любой энергосистеме существует и сохраняется взаимосвязь между напряжением и током, который может вызывать различные возмущения напряжения, например:
- ток, возникающий в результате короткого замыкания, приводит к падению напряжения или полному отключению сети (в зависимости от обстоятельств);
- токи от ударов молнии, проходящие через энергосистему, вызывают высокие импульсные напряжения, пробой изоляции кабелей, короткие замыкания и т.д.;
- токи от нагрузок, генерирующих гармоники, искажают напряжение при прохождении через импеданс системы, причем из-за трансмиссии гармоник изменения напряжения могут наблюдаться и в распределительной компании, и силовых сетях других Абонентов.
Однако именно напряжение (отчасти частота) остается опорным параметром нормирования качества электроэнергии, что определено в действующем ГОСТ 32144, хотя некоторые аспекты изменений этого параметра в стандарте описаны недостаточно полно. Так, ГОСТ 32144 даже в терминологии не формализует термин «переходной процесс», который уже давно используется при анализе вариаций энергосистемы для обозначения события, которое носит нежелательный и кратковременный характер, а в нашей нормативно-правовой базе регламентирован в п. 263 ГОСТ Р 52002-2003. Хотя переходные процессы в условиях автоматизированных (или автоматических) силовых сетей зачастую становятся одной из главных причин сбоев в работе не только оборудования, устройств, но и АСУ в целом.
Что такое «переходной процесс»
Отечественный ГОСТ Р 52002, как и зарубежные, в том числе международные стандарты формализует «переходной процесс», как изменение сетевых параметров во время перехода от одного установившегося (стабильного) режима работы к другому, однако, по сути, такое определение может быть использовано для описания практически всего необычного, что происходит в энергосистеме.
Как итог – конечные пользователи-потребители и даже электрики подразделений энергетика на крупных объектах часто используют этот термин «без разбора» для обозначения всего необычного (выходящего за рамки стабильности параметров), что происходит в силовой сети начиная от провалов и заканчивая прерыванием напряжения (пп. 3.1.25 и 3.1.23 ГОСТ 32144 соответственно). Вместе с тем, все переходные процессы можно разделить на две категории – импульсные и колебательные, которые имеют различную природу, характер, формы волн тока, напряжения, о чем будет более детально написано в следующем материале цикла.
