Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии

Мероприятия, связанные с обеспечением КЭ, должны быть результатом стратегии, воплощенной в технической политике отраслей, непосредственно заинтересованных в ее реализации. Практическое выполнение требований, направленное на обеспечение КЭ, должно отвечать технической политике через реализацию конкретных мероприятий.

Основными этапами такой политики являются:

- разработка нормативных документов и правил, определяющих нормы на КЭ и условия их обеспечения;

- проведение технических и организационных мероприятий, направленных на обеспечение КЭ, включая проектирование, монтаж и эксплуатацию;

- разработка и производство технических средств обеспечения КЭ, в том числе и средств измерения ПКЭ.

В настоящее время ввиду того, что вопросами практического обеспечения КЭ уделялось мало внимания, требуемые мероприятия необходимо проводить в условиях эксплуатации.

Разработку технических и организационных мероприятий следует начинать с анализа причин, которые приводят к ухудшению КЭ. Большое значение приобретают организационные задачи. Первая, наиболее важная для поставщика электроэнергии (энергоснабжающей организации – ЭСО) – это сертификация электроэнергии. Вторая, существенная как для ЭСО, так и для покупателя (потребителя), связана с заключением договора электроснабжения, в котором предусмотрены согласительные условия по допустимым уровням ПКЭ на границе их раздела, точкам и периодичности контроля КЭ, применяемым средствам измерения и др.

На этих этапах может возникнуть необходимость определения вида источника помех и его положение в СЭС. В условиях эксплуатации эта задача может быть решена расчетным путем или с помощью измерений. Комбинирование этих приемов даст наиболее достоверный результат. Затем следует перейти к следующему этапу, связанному с анализом возможных мероприятий по обеспечению КЭ, который должен проводиться с учетом обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) электрической сети и присоединенного к ней электрооборудования и приборов.

В тех случаях, когда результаты проведенных расчетов и измерений показывают, что КЭ не может быть обеспечено без применения специальных средств, переходят к выбору этих средств. Выбор таких средств не универсален и в каждом случае проводится в зависимости от мощности источника искажения, схемы электроснабжения, схемы и режима работы самого источника искажения, вида создаваемых им помех, технико-экономической эффективности принимаемого решения. При наличии двух и более помех необходимо иметь в виду, что, как правило, компенсация одной из них, влияет на уровень другой, причем не всегда в лучшую сторону. Это так называемое параметрическое воздействие вызвано тем, что выбранное средство вносит в точке его присоединения существенные изменения в параметры системы электроснабжения.

При выборе специальных средств целесообразно предусматривать мероприятия, которые позволяют снизить уровень помех, вносимых самим электроприемником (источником помех).

Для источников высших гармоник, например, вносящих несинусоидальные искажения, это пульсность преобразователя, увеличение которой способствует компенсации части высших гармоник тока низшего порядка. При несимметричной нагрузке, например в сварочных установках, нагрузку необходимо равномерно распределять по фазам.

Затем следует оценить соотношение мощностей электроприемника и питающей сети. Чем выше относительная мощность сети, тем ниже уровень помех по напряжению в точке присоединения этого ЭП, а следовательно, его влияние на соседние электроприемники.

Мощная сеть шунтирует эти помехи благодаря относительно низкому сопротивлению. Эффективность такого пути универсальна, но не всегда достижима, так как требует увеличения мощности трансформаторов, сечения кабелей и воздушных линий, увеличения отключающей способности коммутационной аппаратуры. Т.е. весьма дорогостояща.

В тех случаях, когда рассмотренные мероприятия оказываются мало эффективными, применяют специальные средства. К ним относятся фильтрокомпенсирующие (устройства ФКУ) и симметрирующие устройства (СУ) или их комбинации. Основными элементами этих устройств являются конденсаторные батареи и реакторы. Мощность этих устройств соизмерима с мощностью компенсируемой нагрузки и должна учитываться в общем балансе реактивной мощности СЭС.

Устройства, предназначенные для повышения КЭ, могут воздействовать как на один, так и одновременно на несколько ПКЭ. В последнем случае устройства называются многофункциональными. Устройства могут изменять свои параметры в процессе работы под воздействием управляющего сигнала (тогда они называются регулируемыми) или сохранять их неизменными независимо от режима работы (нерегулируемые устройства).