Требования к качеству электрической энергии

Требования к качеству электронной энергии.
Более принципиальные характеристики свойства электроэнергии - это отклонение напряжения от номинального значения, коэффициент не синусоидальности напряжения, отклонение частоты от 50 Гц. 
Согласно эталону в течение более 95 % времени каждых суток фазное напряжение должно находиться в спектре 209-231 В (отклонение 5 %), частота в границах 49.8-50.2 Гц, а коэффициент несинусоидальности не должен превосходить 5 %.
Другие 5 либо наименее процентов времени каждых суток напряжение может изменяться от 198 до 242 В (отклонение 10 %), частота от 49.6 до 50.4 Гц, а коэффициент несинусоидальности должен быть менее 10 %. Допускаются также более сильные конфигурации частоты: от 49.5 Гц до 51 Гц, но общая продолжительность таких конфигураций не должна превосходить 90 часов за год.
Катастрофами электроснабжения именуются ситуации, когда характеристики свойства электроэнергии краткосрочно выходят за установленные пределы. Частота может отклоняться на 5 Гц от номинального значения. Напряжение может понижаться до нуля. В предстоящем характеристики свойства должны восстанавливаться.

Сбои электропитания 
В реальной электронной сети бывают различного рода сбои. В Рф, к примеру, получили известность данные исследовательских работ, проведенных в США фирмами Bell Labs и IBM. Потому что энергосистемы Рф и Украины почти во всем похожи, данные этих исследовательских работ применимы и для нас.
Согласно последнему, каждый компьютер подвергается воздействию 120 нештатных ситуаций с электропитанием за месяц. Эти данные по нештатным ситуациям справедливы и для других потребителей электроэнергии.
По данным Bell Labs в США наблюдаются последующие более распространенные сбои питания.
1. Провалы напряжения - краткосрочные снижения напряжения, связанные с резким повышением нагрузки в сети в связи с включением массивных потребителей, таких, как промышленное оборудование, лифты и т.д. Является более нередкой неполадкой в электронной сети, встречается в 87 % случаев.
2. Высоковольтные импульсы - краткосрочное (на наносекунды либо единицы микросекунд) очень сильное повышение напряжения, связанное с близким грозовым разрядом либо включением напряжения на подстанции после аварии. Составляет 7.4 % всех сбоев питания.
3. Полное отключение напряжения согласно этому исследованию является следствием аварий, грозовых разрядов, сильных перегрузок электростанции. Встречается в 4.7 % случаев.
4. Очень огромное напряжение - краткосрочное повышение напряжения в сети, связанное с отключением массивных потребителей. Встречается в 0.7 % случаев.
К огорчению и эта картина не всегда соответствует нашей реальности
По нашим данным более нередко встречающейся неполадкой в электронной сети, можно считать пониженное напряжение в сети.
Завышенное напряжение в сети встречается практически так же нередко, как и пониженное напряжение. При этом для различных мест (городов, районов, компаний) обычно характерен определенный уровень напряжения в сети. Кое-где оно может быть в главном пониженное, в других местах в главном обычное либо в главном завышенное. Этот уровень сохраняется приблизительно схожим всегда.
На его фоне происходят циклические конфигурации напряжения, связанные с конфигурацией нагрузки в электронной сети.
Самый маленький цикл конфигурации напряжения - дневной. На рис. 1 приведены реальные графики конфигурации напряжения в 2-ух точках Рф (отстоящих друг от друга на полторы тыщи км) в течение суток.


Рис. 1. Дневной цикл конфигурации напряжения в сети.


Нижняя кривая на рис. 1 получена в сети с пониженным напряжением. Размеренное ночкой напряжение около 215 В понижается с началом денька и вновь растет вечерком, когда большая часть потребителей отключаются.
Средняя кривая на рис. 1 получена в электронной сети с завышенным напряжением. Тут наблюдается более соответствующая зависимость напряжения от времени суток. Размеренное ночкой напряжение снижается днем, достигая минимума посреди рабочего денька, и плавненько наращивается к его концу.
Оба описанные графика получены в рабочие деньки недели. Верхний график на рис. 1 получен в торжественный денек в том же месте, что и средний график. В данном случае напряжение остается размеренно завышенным в течение суток. 
Если включить в рассмотрение и напряжение в выходные деньки, то мы получим последующий по продолжительности цикл конфигурации напряжения в электронной сети - недельный. 
В Украине, время от времени наблюдается вид сбоя питания совсем неведомый на Западе. Это нестабильная частота. Время от времени частота в сети опускается до величины наименее 49 Гц. Нередко таковой вид сбоев проявляется при работе автономных генераторов электроэнергии.
Само по себе изменение частоты не представляет значимой угрозы для оборудования, снаряженного импульсным блоком питания, но очень низкая частота обычно сопровождается сильными гармоническими искажениями, которые могут негативно воздействовать на работу не только лишь компьютера, да и большинства источников бесперебойного питания (ИБП). Не считая того, многие ИБП среднего класса воспринимают сильное снижение частоты как аварийный случай и начинают расходовать заряд батареи. Батарея разряжается через пару минут и вся работа на этом завершается.
Очередной отличительной особенностью Украины являются полные отключения электроэнергии. Аварии и стихийные бедствия, являющиеся причинами полного отключения напряжения в продвинутых странах, случаются у нас приблизительно с таковой же частотой, что и там. Но в Украине эти случайности не являются единственными причинами полного исчезновения напряжения. У нас в почти всех случаях срабатывает человечий фактор.
В особенности нередко такие случаи бывают весной и осенью, когда завершается либо начинается отопительный сезон. Если отопление уже отключили либо еще не включили, и вдруг похолодало, то люди реагируют стандартно: они включают электронные подогреватели. Если электронная сеть очень нагружена, то подключение дополнительных (и массивных) потребителей может привести к срабатыванию автоматического предохранителя. 
Таковой цикл включений и отключений может в неких организациях повторяться по пару раз в денек.
Отметим очередной вид искажений электропитания. Идет речь об искажениях формы синусоиды, связанных с работой компов и других нелинейных нагрузок.
При работе импульсных блоков питания в очень перегруженной сети могут появляться преломления формы синусоидального напряжения. Это может выражаться в срезании верхушки синусоиды и возникновении гармоник - колебаний кратных частот. Эти преломления могут приводить к неполадкам в работе другого чувствительного оборудования, к примеру измерительных устройств либо видеоаппаратуры.
Преломления формы кривой напряжения усугубляются специфичными качествами трехфазной электронной сети, вначале созданной для работы только с синусоидальными напряжениями и токами.
Таким макаром, все вышеупомянутое можно подытожить последующей таблицей
Вид сбоя электропитания Причина появления Вероятные следствия
Пониженное напряжение, провалы напряжения Перегруженная сеть, неуравновешенная работа системы регулирования напряжения сети, подключение потребителей, мощность которых сравнима с мощностью участка электронной сети Перегрузки блоков питания электрических устройств и уменьшение их ресурса. Отключение оборудования при недостающем для его работы напряжении. Выход из строя электродвигателей. Утраты данных в компьютерах. Сбои в работе котлового оборудования
Завышенное напряжение Недогруженная сеть, недостаточно действенная работа системы регулирования, отключение массивных потребителей Выход из строя оборудования. Аварийное отключение оборудования с потерей данных в компьютерах.
Высоковольтные импульсы Атмосферное электричество, включение и отключение массивных потребителей, пуск в эксплуатацию части энергосистемы после аварии. Выход из строя чувствительного оборудования.
Электронный шум Включение и отключение массивных потребителей. Обоюдное воздействие работающих недалеко электроприборов. Сбои при выполнении программ и передаче данных. Нестабильное изображение на экранах мониторов и в видео системах.
Полное отключение напряжения Срабатывание предохранителей при перегрузках, непрофессиональные деяния персоналу, аварии на линиях электропередач. Утраты данных. На очень старенькых компьютерах - выход из строя жестких дисков. Выключение котлового оборудования
Гармонические преломления напряжения Значительную долю нагрузки сети составляют нелинейные потребители, снаряженные импульсными блоками питания (компы, коммуникационное оборудование). Некорректно спроектирована электронная сеть, работающая с нелинейными нагрузками, перегружен нейтральный провод. Помехи при работе чувствительного оборудования (радио и телевизионные системы, измерительные комплексы и т.д.)
Нестабильная частота Мощная перегрузка энергосистемы в целом. Утрата управления системой Перегрев трансформаторов. Сбои в работе котлового оборудования. Для компов само по себе изменение частоты не жутко. Нестабильная частота является наилучшим индикатором неверной работы энергосистемы либо ее значимой части.

Таблица 1. Виды сбоев электропитанияВид сбоя электропитания Причина появления Вероятные следствия
Пониженное напряжение, провалы напряжения Перегруженная сеть, неуравновешенная работа системы регулирования напряжения сети, подключение потребителей, мощность которых сравнима с мощностью участка электронной сети Перегрузки блоков питания электрических устройств и уменьшение их ресурса. Отключение оборудования при недостающем для его работы напряжении. Выход из строя электродвигателей. Утраты данных в компьютерах. Сбои в работе котлового оборудования
Завышенное напряжение Недогруженная сеть, недостаточно действенная работа системы регулирования, отключение массивных потребителей Выход из строя оборудования. Аварийное отключение оборудования с потерей данных в компьютерах.
Высоковольтные импульсы Атмосферное электричество, включение и отключение массивных потребителей, пуск в эксплуатацию части энергосистемы после аварии. Выход из строя чувствительного оборудования.
Электронный шум Включение и отключение массивных потребителей. Обоюдное воздействие работающих недалеко электроприборов. Сбои при выполнении программ и передаче данных. Нестабильное изображение на экранах мониторов и в видео системах.
Полное отключение напряжения Срабатывание предохранителей при перегрузках, непрофессиональные деяния персоналу, аварии на линиях электропередач. Утраты данных. На очень старенькых компьютерах - выход из строя жестких дисков. Выключение котлового оборудования
Гармонические преломления напряжения Значительную долю нагрузки сети составляют нелинейные потребители, снаряженные импульсными блоками питания (компы, коммуникационное оборудование). Некорректно спроектирована электронная сеть, работающая с нелинейными нагрузками, перегружен нейтральный провод. Помехи при работе чувствительного оборудования (радио и телевизионные системы, измерительные комплексы и т.д.)
Нестабильная частота Мощная перегрузка энергосистемы в целом. Утрата управления системой Перегрев трансформаторов. Сбои в работе котлового оборудования. Для компов само по себе изменение частоты не жутко. Нестабильная частота является наилучшим индикатором неверной работы энергосистемы либо ее значимой части.


Современный газовый котел - это непростой электротехнический прибор. В нем плата управления и циркуляционные насосы запитываются от электросети По этой причине большая часть современных котлов являются энергозависимыми. Это означает, что если у вас есть газ и исправна система отопления , но отсутствует напряжение в электросети, котел не сумеет делать свои функции. Не считая того предпосылкой выхода из строя либо просто сбоя котла могут быть другие проблемы системы электропитания