Критерии оценки качества напряжения

Качество напряжения, так же как и качество частоты, является показателем качества электроэнергии.

Для соблюдения качества напряжения ГОСТ 13109-97 устанавливает основные и дополнительные показатели качества электроэнергии.

К основным показателям качества напряжения относятся:

· Отклонение напряжения – разность модулей действующих значений фактического и номинального напряжения в рассматриваемой точке электрической системы, выраженная в вольтах или процентах (от номинального напряжения);

· Колебания напряжения – часто повторяющиеся и происходящие относительно быстро отклонения напряжения в обе стороны (от среднего значения отклонения напряжения);

· Несинусоидальность напряжения – искажение напряжения, связанное с отклонением формы кривой напряжения от синусоиды и характеризующееся показателями качества напряжения в виде коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения;

· Несимметрия напряжения – искажение напряжения, связанное с несимметрией напряжений по фазам и характеризующееся показателями качества напряжения в виде коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательностям;

· Провал напряжения – внезапное понижение напряжения в точке электрической сети ниже 0,9U_ном, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему через промежуток времени от десяти миллисекунд до нескольких секунд;

· Импульс напряжения – резкое изменение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему за промежуток времени до нескольких миллисекунд;

· Временное перенапряжение – повышение напряжения в точке электрической сети выше 1,1U_ном продолжительностью более 10 мс, возникающее в системах электроснабжения при коммутациях или коротких замыканиях.

К дополнительным показателям качества электроэнергии относятся:

· Коэффициент амплитудной модуляции напряжения;

· Коэффициент небаланса междуфазных напряжений;

· Коэффициент небаланса фазных напряжений.

Отклонения напряжения вызываются изменением нагрузки во времени в соответствии с графиком и изменяющимися при этом потерями напряжения, а также изменением напряжения в центре питания. Допустимые отклонения напряжения для потребителей:

	Электродвигатели	(-5 +10)%
	Лампы внутреннего освещения производственных помещений и общественных зданий	(-2,5 +5)%
	Прожекторные установки	(-2,5 +5)%
	Освещение жилых помещений	(-5 +5)%.

Колебания напряжения вызываются пусковыми токами электродвигателей и работой потребителей с повторно-кратковременной нагрузкой. Допустимые колебания напряжения для потребителей:

	Осветительные лампы и радиоаппаратура (здесь n – число колебаний в час);	(1+6/n)%
	Сети с повторно-кратковременной нагрузкой	(-1,5 +1,5)%

Несинусоидальность напряжения возникает при наличии в сетях выпрямительных устройств и установок с f ≠ 50Гц. Возникающие при этом токи высших гармоник приводят к дополнительному нагреву обмоток двигателей и потерям активной мощности и энергии в сетях. Для того, чтобы препятствовать проникновению этих токов в трансформаторы, на подстанциях устанавливают высокочастотные заградители, настроенные на гармоники 3, 5, 7, 11, 13… На электростанциях используют трансформаторы со схемой соединения обмотки генераторного напряжения «треугольник» с тем, чтобы токи высших гармоник не проникали в генератор и не вызывали дополнительный нагрев его обмоток. Действующее значение напряжения i - й гармоники не должно превышать 5% действующего значения основной гармоники: U_i ≤ 5%U_осн.

Несимметрия напряжения вызывается неравномерным подключением по фазам линии однофазных нагрузок. Возникающие при этом токи обратной и нулевой последовательностей создают дополнительные потери активной мощности и энергии в сетях и дополнительный нагрев электродвигателей. Допускается такая несимметрия, при которой создаются отклонения напряжения не больше допустимых.