Передача, распределение и накопление электроэнергии

Зачем, где и как проводить измерения параметров качества электроэнергии. Часть первая

23 ноября 2022 г. в 11:43

Анонс: Зачем контролируют параметры качества электроэнергии. Новый параметр качества электроэнергии – гармонические искажения. Что важно измерять и где лучше проводить измерения гармонических искажений.

Весь вопрос об измерениях параметров энергосистемы направлен на сбор соответствующих данных для помощи в планировании и эксплуатации сети и оборудования электросетевых компаний в ряде аспектов, имеющих ключевое значение для:

  • эффективной передачи и распределения электроэнергии;
  • поставок электроэнергии регламентированного стандартами качества вне зависимости от колебаний спроса (нагрузки) в системе;
  • обеспечения надежного учета энергопотребления на промышленных, коммерческих и жилых объектах.

Предельно упрощенно для понимания: инженер подстанции проверяет контрольно-измерительные приборы для гарантии, что напряжение и частота поддерживаются в заданных пределах и что ток на различных фидерах соответствует прогнозируемому спросу, который должен соответствовать мощности блоков трансформаторов подстанции. Также контролируется коэффициент мощности для обеспечения надлежащего баланса между активной и реактивной энергией с целью минимизации потерь в системе распределения.

Поскольку нагрузки колеблются в течение дня в ответ на изменения спроса, электросетевые компании включают и выключают батареи конденсаторов, чтобы поддерживать уровень напряжения в допустимых пределах. В условиях небольшой нагрузки (обычно в ночное время) компенсация реактивной мощности не нужна, но с увеличением нагрузки растет и падение напряжения, причем на некотором удалении от подстанции его значение может выйти за допустимый предел и именно тогда «включаются» батареи конденсаторов или индуктивные регуляторы.

В целом такая ситуация была типичной и достаточной для конца прошлого века, но сегодня в связи с неуклонным ростом использования твердотельной электроники в промышленных, коммерческих и жилых объектах задача проведения надежных измерений из-за искажения формы сигналов напряжения и тока стала значительно сложнее. Причем в местах расположения источников гармоник проблема может быть еще хуже.

Неотфильтрованные высокочастотные составляющие тока при нагрузках, создающих гармоники, могут не только вызывать неточности измерительного оборудования, когда они достигают или превышают определенные пороговые значения, но и вызывать помехи связи, нагрев оборудования, ложное срабатывание защитных устройств и даже привести к нестабильности систем регулирования напряжения в синхронных генераторах. Это особенно актуально для ситуаций, в которых трансформаторы подстанций заказчика нагружаются в основном нелинейными нагрузками.

Дополнительная проблема возникает, когда Абонент генерирует значительные гармонические искажения формы волны, которые влияют на соседних потребители коммунальных услуг. А поскольку все потребители в определенной степени могут рассматриваться в качестве«производителей гармоник», то точно определить правильное местоположение источника гармонических искажений может быть очень сложно, особенно когда «в дело вступают» сетевые резонансы.

Что важно измерять и где лучше проводить измерения гармонических искажений

До недавних пор оценку наличия и критичности проблемы гармонических искажений в силовой сети проводили по анализу формы сигналов напряжения и тока, что в целом правильно, ведь активную, реактивную и полную мощность и даже дисбаланс можно рассчитать по этим двум параметрам.

Тем не менее, оборудование для контроля качества электроэнергии в настоящее время дает возможность непосредственного получения пиковых и истинных среднеквадратичных величин напряжения, тока и мощности, а также индексов гармоник, коэффициентов гармонического искажения и т.д. Это на порядки повышает оперативность исследований, нивелирует риски ошибок, обусловленных человеческим фактором, делает замеры более точными и при соответствующей телекоммуникации с системами SCADA решает проблему накопления данных для «прогнозного» регулирования нагрузкой в силовой сети.

В целом возникновение гармонических искажений в силовой сети иногда можно оценить с помощью простой проверки типов нагрузок на объекте и все, что для этого нужно — знание характеристического спектра гармоник каждого типа обычной нелинейной нагрузки. Однако, учитывая дополнительные искажения формы волны, вызванные насыщением трансформатора или резонансными явлениями, в подавляющем большинстве случаев необходимо проводить более точную оценку, включающую прямые измерения в выбранных местах, например, в точке общего присоединения, и в узле, где подключаются нелинейные нагрузки. Понятно, что основное место, где должны проводиться измерения — это интерфейс между абонентом и электросетевой компанией, где ограничения гармоник уже формализованы в новых стандартах.

Но если необходимо разработать схемы фильтрации гармоник,то оптимальным местом замеров становится расположение нелинейных нагрузок. Это характерно для промышленных или коммерческих объектов, где работают большие нагрузки, генерирующие гармоники, и запитанные от трансформаторов, к которым подключены другие чувствительные нагрузки.

Дополнительно «локальные» измерения на местах необходимы для определения причин ненормальной работы или преждевременного отказа оборудования, неожиданного срабатывания релейной защиты или чрезмерных помех в слаботочных линиях телекоммуникации.

Продолжение читайте в следующей статье цикла.

#гармоники #конденсаторы #исследования

Источник: Завод конденсаторных установок «МИРКОН»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Завод конденсаторных установок «МИРКОН» осуществляет полный цикл мероприятий по вопросам компенсации реактивной мощности.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Анализаторы качества электроэнергии

Данная группа цифровых измерительных приборов рассчитана на измерения параметров одно или трёхфазной сети с последующим анализом считанных данных. Благодаря точности и полноте измерений анализаторы широко используются службами контроля энергосетей при проведении профилактического техобслуживания, проверки соответствия ТУ, нагрузочных испытаний и др. Важно, что одно такое устройство позволяет заменить сразу несколько привычных приборов: амперметров, вольтметров, ваттметров, измерителей фаз и т. п. Посредством анализатора измеряются с высокой точностью и в широких пределах значения основных параметров, характеризующих качество электрической энергии: — фазное и межфазное напряжение; — значение тока и его частота; — активная, реактивная и полная мощность (энергия); — коэффициенты мощности; — усредненное значение трехфазного тока. Кроме собственно анализаторов качества электроэнергии в эту группу приборов включены также специализированные измерители мощности, качества изоляции, защитного заземления, параметров УЗО и ряд других.
Коваль Юлия · ПРОТЕХ · 28 февраля · Россия · г Москва
Анализаторы качества электроэнергии

ПРОДАМ: EnergoM-31 Wi-Fi Tuya — измеритель параметров электроэнергии

ООО «Энергометрика» представляет прибор из группы измерителей параметров электроэнергии - EnergoM-31 Wi-Fi Tuya. Устройство позволяет зафиксировать характеристики однофазных, трехфазных сетей, используется для мониторинга и учета потребляемого электричества. Прибор подключается посредством разъемных трансформаторов – процедура не требует использования спецоборудования и не занимает много времени. Особенности EnergoM-31 Устройство подключается к сети WiFi Tuya, полностью с ней совместимо. Прибор поддерживает функцию включения в одно касание, работает автоматически вместе с другим оборудованием Tuya. Другие особенности модели EnergoM-31: Работа с однофазными/трехфазными сетями. Возможность одновременного мониторинга трех однофазных потребителей. Комплектация устройства тремя разъемными трансформаторами тока для подключения к сети. Измерение основных параметров сети в режиме реального времени. Вывод результатов мониторинга на смартфон с помощью бесплатного ПО. Возможность установки в жилых, коммерческих зданиях. Компактные габариты, малый вес, удобная настенная установка.
Отдел Продаж · ООО «Энергометрика» · 27 февраля · Россия · г Москва
EnergoM-31 Wi-Fi Tuya — измеритель параметров электроэнергии

ПРОДАМ: Анализаторы качества электроэнергии серии АКЭ-2000

Анализатор качества электроэнергии АКЭ-2100: — Тип сети — 1Ф и 3Ф; — Виды измерений и тестов — Чередование фаз, ACV, AC, мощность, энергия, коэффициент мощности; — Максимальное напряжение — 1000 Вскз; — Разрешение — 0,1 В; — Максимальный ток — 5000 А (в зав. от т/преобразователя); — Разрешение — 0,1 А; — Частота — 50/60 Гц; — Гармоники — 50; — Экран — 320×240 сенсорный; — Питание — Батарейное (аккумулятор) Сетевой адаптер; — Особенности — Класс S. Оценка качества энергии (ПКЭ), регистрация и измерение аномалий напряжения. Регистрация бросков пускового тока, анализ формы сигнала, быстроменяющихся переходных процессов. Измерение дозы фликера. Внутренняя память 8 ГБ. Преобразователи тока в комплект поставки не входят, заказываются отдельно; — Интерфейсы — USB, LAN Анализатор качества электроэнергии АКЭ-2200: — Тип сети — 1Ф и 3Ф; — Виды измерений и тестов — Чередование фаз, ACV, AC, мощность, энергия, коэффициент мощности; — Максимальное напряжение — 1000 Вскз; — Разрешение — 0,01 В; — Максимальный ток — 6000 А (в зав. от т/преобразователя); — Разрешение — 0,01 А; — Частота — 50/60, 400 Гц; — Гармоники — 100 (12 при 400 Гц); — Экран — 640×480 сенсорный; — Питание — Батарейное (аккумулятор) Сетевой адаптер; — Особенности — Класс A. Оценка качества энергии (ПКЭ), регистрация и измерение аномалий напряжения. Регистрация бросков пускового тока, анализ формы сигнала, быстроменяющихся переходных процессов. Измерение дозы фликера. Внутренняя память 32 ГБ. Преобразователи тока в комплект поставки не входят, заказываются отдельно. — Интерфейсы — USB, LAN, WiFi
Отдел продаж · ПриСТ · 27 февраля · Россия · г Москва
Анализаторы качества электроэнергии серии АКЭ-2000

ПРОДАМ: Счётчики электрической энергии «Матрица»

«Матрица» — счётчики электроэнергии, АСКУЭ, УСПД, Маршрутизаторы. Добрый день. В наличии и под заказ любые элементы системы АСКУЭ Матрица (УСПД, счётчики, внешние дисплеи, оптоголовки и прочее). Сервисное и гарантийное обслуживание, актуальная информация о выпускаемой продукции (наличие в продаже, заменители, соответствие ФЗ 890). Предложим альтернативу другим производителям счётчиков. Очень хорошие цены, разумные сроки отгрузки, доставка до клиента ТК со страховкой входит в стоимость. Запросы можно присылать по электронной почте, мессенджерах (Вацап, Вайбер, Телеграмм).
Иванов Дмитрий · ИП Иванов Дмитрий Андреевич · 15 февраля
Счётчики электрической энергии «Матрица»

ПРОДАМ: DFPM211 — Многоканальная система учета параметров электроэнергии

Компания «Энергометрика» предлагает новинку на рынке электрооборудования — многоканальную систему, позволяющую учитывать параметры электроэнергии DFPM211. Базовое назначение прибора — мониторинг оперативных данных о ключевых параметрах электроэнергии. Пользователь может отслеживать онлайн следующие показатели: напряжение и ток в однофазной и трехфазной сети; активную/реактивную/полную мощность и энергию; частоту. Благодаря точному контролю использование DFPM211 в учете электроэнергии позволяет отслеживать энергопотребление и эффективно его контролировать. Прибор оснащается интерфейсом RS485, при необходимости может формировать тревожные сигналы о перегрузке/недогрузке, неполадках датчика и других сбоях. SMP20 подходит для монтажа в коммерческих зданиях и жилых помещениях, объектах на реконструкции. Главный плюс прибора по сравнению с традиционными электросчетчиками — меньшая площадь монтажного пространства, оперативная установка и обслуживание. Среди других достоинств: небольшие габариты; компактный дизайн; поддержка широкого измерительного диапазона; многоканальность; высокая точность результатов; возможность подключения к разным сетям. Заказать устройство DFPM211 по выгодной цене предлагает интернет-магазин «Энергометрика». Оформляйте заказ по телефону либо с помощью формы обратной связи на сайте.
Отдел Продаж · ООО «Энергометрика» · 27 февраля · Россия · г Москва
DFPM211 — Многоканальная система учета параметров электроэнергии
АО «Контактор» входит в число крупнейших заводов электротехнической промышленности России. Высококачественная продукция завода используется на всех ведущих предприятиях энергоемких отраслей России, а также стран ближнего и дальнего зарубежья.