XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Проблема контроля качества электрической энергии всегда являлась актуальной и в настоящее время ей уделяется всё большее внимание. Это связано с тем, что использование современного технологического (станки и автоматизированные системы управления) и информационного оборудования (персональные компьютеры, сети и средства связи), приводит к увеличению потребления электрической энергии и повышении требований к её качеству, а также к необходимости использования более эффективных источников питания.

 

Контроль качества электроэнергии необходим и потому, что электроэнергия низкого качества вызывает прерывание производственных процессов, приводящее к большим убыткам.

Технический контроль — это проверка соответствия продукции или процесса, от которого зависит ее качество, установленным требованиям. На стадии изготовления он охватывает качество, комплектность, упаковку, маркировку, количество предъявляемой продукции, ход производственных процессов; на стадии эксплуатации состоит в проверке соблюдения требований эксплуатационной и ремонтной документации [1].

Технический контроль включает три основных этапа:

получение первичной информации о фактическом состоянии объекта контроля, его контролируемых признаках и показателях;

получение вторичной информации - отклонений от заданных параметров путем сопоставления первичной информации с запланированными критериями, нормами и требованиями;

подготовка информации для выработки соответствующих управляющих воздействий на объект, подвергавшийся контролю.

Организация нуждается в нормативных документах, которые будут учитывать особенности предоставления услуг, внутреннего строя организации, условия работы, коммерческую форму организации. В этой связи возрастает роль

стандартов организации, как документов, являющихся составной частью обеспечения предприятия необходимой нормативной и технической базой [2].

Требования стандарта организации можно применять при установлении норм качества электрической энергии (КЭ) в электрических сетях:

систем электроснабжения общего назначения, присоединенных к единой энергетической системе;

изолированных систем электроснабжения общего назначения.

Электроэнергия обладает целым рядом специфических свойств. Она непосредственно используется при создании других видов продукции и оказывает существенное влияние на экономические показатели производства и качество выпускаемых изделий.

Понятие «качества электрической энергии» (КЭ) отличается от понятия качества других товаров. Качество электроэнергии проявляется через качество работы электроприемников.

Если параметры КЭ не соответствуют требованиям, то предъявляются претензии поставщику — электроснабжающей организации.

Контроль за соблюдением требований стандарта энергоснабжающими организациями и потребителями электрической энергии должны осуществлять органы надзора и аккредитованные испытательные лаборатории по КЭ [3,4].

Существует три стадии поставки электроэнергии: производство, передача и распределение. Каждая из этих стадий включает различные процессы производства, виды деятельности и производственные опасности. Источники опасности процесса производства электроэнергии включают взрывы и возгорания в результате неожиданного сбоя оборудования. Аварии также происходят тогда, когда нет должного выполнения процедур блокировки/выключения. Данные процедуры предназначены для контроля энергетических источников

Подстанции передачи и распределения - это сооружения, где напряжение, фаза или другие характеристики электрической энергии меняются в ходе процесса распределения энергии. После того, как электроэнергия произведена, она передается на расстояние с помощью линий передачи. Линии передачи проводятся между подстанциями передачи, расположенными на станциях производства электроэнергии.

Для обеспечения надежной и экономичной работы электростанций и подстанций необходим постоянный контроль режимов работы электрооборудования и качества электроэнергии. В этих целях они оборудуются различными контрольно-измерительными приборами, которые устанавливаются на щитах управления: амперметры, ваттметры активной и реактивной мощности, счетчики активной и реактивной энергии, вольтметры, частотомеры и синхроноскопы [5]. Для мощных генераторов измерительные приборы устанавливаются на главном или блочном щите управления. В машинном зале на тепловом щите турбины устанавливаются ваттметр и частотомер.

Контрольно-измерительные приборы, устанавливаемые на электрических станциях, подстанциях и распределительных пунктах, обеспечивают постоянный контроль работы отдельных частей электрических установок. Приборы устанавливаются на щитах управления при наличии обслуживающего персонала или непосредственно в распределительном устройстве. Последнее является наиболее экономичным, так как уменьшает расходы на монтаж цепей вторичной коммутации, соединяющих измерительные трансформаторы с приборами.

Приборы измерительные (показывающие):

амперметры – устанавливаются во всех электрических цепях, причем, в цепях с равномерной нагрузкой они устанавливаются в одной фазе, В цепях с неравномерной нагрузкой или в четырехпроводных сетях амперметры устанавливаются во всех фазах;

ваттметр и варметр - измеряют, соответственно, активную и реактивную мощность;

вольтметры – используются для контроля качества электроэнергии по напряжению, они устанавливаются на сборных шинах и в цепи статора турбогенераторов;

частотомеры – используются для контроля качества электроэнергии по частоте, устанавливаются на сборных шинах и в цепи статора турбогенераторов;

синхроноскопы – используются для синхронизации при включении генераторов на параллельную работу.

Приборы регистрирующие (самопишущие):

регистрирующий ваттметр - устанавливается в цепи генераторов. На станциях средней и большой мощностей и на диспетчерских пунктах энергосистем устанавливаются суммирующие ваттметры;

регистрирующие вольтметры – устанавливаются на шинах станции;

регистрирующие частотомеры - устанавливаются на шинах станции.

Эти средства измерения используют как по отдельности, так и совместно, для более точных результатов измерения.

При помощи контрольно-измерительных приборов осуществляется:

контроль распределения нагрузок, величиной их активных и реактивных, составляющих, параметрами электроэнергии;

учет выработки и отпуска электроэнергии;

определение потерь энергии в сетях;

контроль изоляции;

регистрация некоторых электрических величин при нормальных и аварийных режимах работы и т. д.

Показатели электроэнергии – это источник информации о состоянии электролиний в целом. На основании полученных значений можно определить причину ухудшения значений, понижения напряжения, обрыва сетей, тем самым, вовремя устранив неполадки и наладив подачу электроэнергии.

Показатели качества электрической энергии:

отклонение частоты (значение частоты);

отрицательное и положительное отклонения напряжения;

установившееся отклонение напряжения основной частоты;

установившееся отклонение напряжения прямой последовательности;

доза фликера (кратковременная и длительная);

коэффициент искажения синусоидальности напряжения (суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения);

коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения (n от 2 до 40);

коэффициенты несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательностям;

длительность провала (прерывания) напряжения;

глубина провала напряжения;

длительность перенапряжения;

коэффициент перенапряжения.

Показатели электроэнергии – это необходимые значения, которые характеризуют процесс подачи электроэнергии. При их отклонении от номинальных значений, необходимо определить причину, по которой произошли изменения для устранения неполадок.

Надежность электроснабжения — способность электрической системы снабжать электрической энергией потребителя при любой создавшейся ситуации. Один из эффективных способов повышения надежности электроснабжения – рациональная организация эксплуатации, а также строгое соблюдение обслуживающим персоналом правил технической эксплуатации оборудования и измерительных средств. Очевидно, что в ближайшее время для контроля качества электрической энергии на предприятиях будут использовать полностью автоматизированные информационные системы, осуществляющие мониторинг КЭ с помощью различных интеллектуальных технологий анализа данных.

Таким образом, системы контроля качества электроэнергии помогают предотвратить опасность остановки производства, а также необходимы для осуществления контроля и учета финансовых затрат на получение конечного продукта.

Список литературы:

1. Мочалов В.Д., Погонин А.А., Афанасьев А.А. Метрология, стандартизация и сертификация. Основы взаимозаменяемости: учебное пособие: - М.: ИНФРА, 2018.- 264с.

2. Гвоздев В.Д. Прикладная метрология. Метрологическое обеспечение: учебное пособие: - М.: РУТ (МИИТ), 2018. – 72 с.

3. Федорович Н.Н., Федорович А.Н., Шнаревич А.М. Оценка рисков производства продукции электротехнического назначения / Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. №12-1. С.164-172.

4. Федорович Н.Н., Федорович А.Н., Павлова Т.В. Актуализация документации при подтверждении компетентности аккредитованной испытательной лаборатории / Евразийское Научное Объединение. 2019.№4-2 (50), С.125-128.

5.Официальный сайт ФБУ «Краснодарский ЦСМ» [Электронный ресурс] Режим доступа http://standart.kuban.ru (дата обращения 25.12.2019).

Код для цитирования: Скопировать