Качество электроэнергии: определение и принцип

Что такое качество электроэнергии

Определение дано в п. 3.1.38 ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Стандарт соответствует европейскому EN 50160:2010 (степень соответствия NEQ).

С 01.11.2024 действует Изменение № 1 к ГОСТ 32144-2013 (приказ Росстандарта № 1224-ст от 25.10.2023). Введён термин «точка поставки электрической энергии», уточнены ссылки на методические стандарты.

Зачем нормируется качество электроэнергии

Низкое качество электроэнергии вызывает перегрев трансформаторов и кабелей, износ конденсаторов, ложные срабатывания защит и сбои электроники. Нормы КЭ обеспечивают электромагнитную совместимость сетей и оборудования.

Принцип нормирования и точка поставки

Нормы устанавливаются в точке поставки — на границе балансовой принадлежности энергопринимающих устройств. Сетевая организация отвечает за параметры в этой точке. По ГОСТ 32144-2013 нормы КЭ в сетях, находящихся в собственности потребителей, должны соответствовать нормам стандарта.

Оценка соответствия проводится статистически за интервал в одну неделю. Для каждого показателя нормируются два уровня: нормально допустимое значение (95% времени) и предельно допустимое (100% времени).

Показатели качества электроэнергии

ГОСТ 32144-2013 различает две группы показателей качества электроэнергии: продолжительные изменения параметров напряжения и случайные события. Основные показатели КЭ:

Отклонение частоты

В синхронизированных системах электроснабжения отклонение основной частоты от номинальной (50 Гц) не должно превышать ±0,2 Гц в течение 95% времени и ±0,4 Гц — 100% времени за интервал в одну неделю. Для изолированных систем с автономными генераторами — соответственно ±1 Гц и ±5 Гц.

Медленные изменения напряжения

Положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке поставки не должны превышать ±10% номинального или согласованного значения в течение 100% времени за неделю. Номинал — 220 В между фазным и нейтральным, 380 В между фазами.

Колебания напряжения и фликер

Кратковременная доза фликера Pst ≤ 1,38, длительная Plt ≤ 1,0 в течение 100% времени за неделю. Измерения по ГОСТ IEC 61000-4-15.

Несимметрия напряжений

Коэффициенты несимметрии по обратной (K2U) и нулевой (K0U) последовательности — нормально 2,0% в течение 95% времени, предельно 4,0% в течение 100% времени за неделю.

Нормы по высшим гармоникам

Суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения (THDu) до 40-го порядка нормируется отдельно для каждого класса напряжения.

Дополнительно нормируются коэффициенты отдельных гармоник по таблицам 1–3 стандарта. Источники — ЧРП, импульсные блоки питания, светодиодное освещение.

Случайные события: провалы и импульсы

К случайным событиям относятся провалы напряжения, прерывания и перенапряжения. Их характеристики в стандарте не нормируются, а описываются статистически.

Измерение качества электроэнергии

Методы измерения качества электроэнергии — по ГОСТ IEC 61000-4-30-2017 (идентичен IEC 61000-4-30:2015; приказ Росстандарта № 1981-ст от 14.12.2017, действует с 01.12.2018). Гармоники измеряются по ГОСТ 30804.4.7-2013.

Классы измерительных приборов

Стандарт выделяет два класса: класс A — для оценки соответствия нормам и арбитражных измерений; класс S — для статистических обследований. Класс B исключён из основной части и оставлен в справочном приложении.

Длительность измерений

Базовый интервал — 10 минут, продолжительность — не менее одной недели. Подтверждение соответствия — по ГОСТ Р 58289-2018.

Последствия и средства повышения качества электроэнергии

Несоответствие параметров КЭ приводит к ускоренному износу оборудования и юридической ответственности сетевой организации. Для приведения показателей качества электроэнергии к нормам применяют:

Частые вопросы