К. с.-х. н. Шевченко М. В., к . с.-х. н. Пустовой С. А.

ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет», г. Благовещенск, Российская Федерация

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ОБЪЕКТА ОБРАЗОВАНИЯ

Качество электрической энергии (КЭ) – это степень соответствия характеристик электрической энергии в данной точке электрической системы совокупности нормированных показателей КЭ.

В свою очередь, к нормативным показателям относят: отклонение частоты, медленное изменение напряжения, колебания напряжения и фликер, несинусоидальность напряжения, несимметрия напряжения. Также, к показателям, влияющим на КЭ, относят ряд случайных событий, такие как: прерывания и провалы напряжения, перенапряжения, импульсные напряжения. Для всех этих показателей КЭ установлены пределы отклонения, длительности и частоты возникновения регламентируемые ГОСТ Р 54149–2010.

На КЭ оказывают влияние ряд факторов, которые условно можно разделить на внешние и внутренние. К внешним факторам можно отнести погодные и климатические условия. К внутренним , оказывающим существенное влияние: изменения нагрузки энергосистемы в зависимости от времени суток, возникновение аварийных режимов в сети и т.д.

Качество электрической энергии оказывает непосредственное влияние на электроприемники. Ухудшение ее приводит к сокращению срока службы электрооборудования, повышению вероятности аварий, уменьшению производительности рабочих механизмов и ухудшению качества выпускаемой продукции.

Наиболее подвержена влиянию КЭ бытовая и офисная техника, которая зачастую не имеет серьезных систем защит: сетевых фильтров, стабилизаторов и т.д. Колебания напряжения и частоты питающей сети, гармоники, перерывы, провалы и перенапряжения являются основными причинами выхода оборудования из строя.

Дальневосточный государственный аграрный университет является крупнейшим учебным заведением в Амурской области и его потребление электроэнергии также является достаточно существенным. Электроснабжение учебных корпусов, общежитий и других вспомогательных сооружений осуществляется от шести трансформаторных подстанций. Потребители ВУЗа разнообразны. Это и силовые механизмы технологического, электроэнергетического и строительного факультетов, а тек же факультета механизации. Также ремонтные мастерские, цеха и другие структуры административно-хозяйственной части. Также значительная доля потребителей это офисное оборудование: персональные компьютеры, принтеры, мультимедийная аппаратура и т.д.

В связи с этим получение достоверных сведений о состоянии показателей КЭ является актуальным. А определение причин приведших ухудшению этих показателей позволит разработать ряд рекомендаций для их устранения.

Проведенные измерения по одному из учебных корпусов позволили выявить частичное, а по некоторым параметрам – значительное ухудшение параметров качества электрической энергии.

Измерения осуществлялись анализатором качества электрической энергии фирмы Metrel серии MI 2392 PowerQ Plus в период с 13:53 18 декабря по 6:41 19 декабря 2012 года. Длительность измерения составила 16 ч. 48 мин. (1008 интервалов по 1 мин.).

Результатом исследований стало выявление несоответствия КЭ по пяти величинам, выходящим за установленные пределы (рис. 1).

Ухудшение КЭ наблюдалось по следующим показателям:

- значительное превышение номинального линейного напряжения, особенно по U 31 до 403,8 В ;

- длительный порвал линейного напряжения U 12 и U 23 возникший в 19:54;

- значительная несимметрия трёхфазного напряжения, как следствие провала (рис. 2).

 

Рис. 1. Качество напряжения

Рис. 2. График провала напряжения по двум линям

 

Значение THD ( Total Harmonic Distortion , суммарное гармоническое искажение) находилось в допустимых пределах и снижалось от 13,7 В в начале опыта, до 6,6В – на его конец.

Колебание частоты питающей сети также находилось в допустимых пределах – от 49,91 до 50,06 Гц.

За весь период измерений наблюдался ряд таких событий (табл. 1) как:

 

Таблица 1. Провалы и перенапряжения сети

 

- перенапряжения по всем линиям, в линии 3 длительное и не закончившееся на конец измерения;

- провалы по линиям 1 и 2 до 192,6 В и 195,3В, возникшее в 19:52:17 и не закончившееся на конец измерения.

Причинами, приведшими к резкому снижению показателей качества электрической энергии в вечернее время, является неравномерное распределение подключенной нагрузки потребителей.

Включение значительного момента нагрузки по 1 и 2 линиям привел к «просадке» напряжения от среднего линейного (около 395В) на 50%, что привело к серьезной асимметрии нагрузки.

В связи с этим основной рекомендацией может являться перераспределение и перерасчет нагрузки для обеспечения более равномерной загрузки питающих трансформаторов.

Так же необходимо отметить тот факт, что номинальные значения напряжений завышены более 5% от U _ном , что для объекта находящегося в непосредственной близости к трансформаторной подстанции чревато наличием значительно высокого напряжения в однофазной сети.