Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ВЫБОР КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Семёнов А.С. 1 Бондарев В.А. 1
1 Политехнический институт (филиал) ФГАОУ ВПО «Северо-восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»
1. Semenov A.S. Development of monitoring system for measuring the quality of electrical energy on the mining industry // Applied and Fundamental Studies Proceedings of the 1st International Academic Conference. Edited by Yan Maximov. 2012. – С. 301-304.
2. Semenov A.S. Lower the economic losses in electric networks // Международный журнал экспериментального образования. – 2013. – № 12. – С. 57-59.
3. Semenov A.S. Measurement and analysis parameters quality of electric energy on the mining enterprises // Наука и технологии. – 2014. – № 3. – С. 22-28.
4. Бондарев В.А., Семёнов А.С. Оценка основных факторов энергосбережения // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 5-1. – С. 228-229.
5. Карташев И.И., Тульский В.Н., Кузнецов Н.М., Семёнов А.С. Мониторинг показателей качества электрической энергии в системах электроснабжения горных предприятий: монография. – М., 2013.
6. Кузнецов Н.М., Семёнов А.С. Разработка системы мониторинга для измерения показателей качества электроэнергии на горных предприятиях // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 4-2. – С. 295-299.
7. Кузнецов Н.М., Семёнов А.С., Бебихов Ю.В., Рыбников А.В. Результаты мониторинга показателей качества электрической энергии потребителей подземного рудника // Горный журнал. – 2014. – № 1. – С. 23-26.
8. Семёнов А.С. Разработка системы мониторинга показателей качества электроэнергии горных предприятий // Технические науки – от теории к практике. – 2012. – № 11. – С. 68-73.
9. Семёнов А.С. Разработка системы электроснабжения добычного участка подземного рудника // Мир современной науки. – 2013. – № 1 (16). – С. 12-15.
10. Семёнов А.С., Кузнецов Н.М. Анализ результатов мониторинга показателей качества электрической энергии в подземном руднике // Измерительная техника. – 2014. – № 4. – С. 31-34.
11. Семёнов А.С., Матул Г.А., Хазиев Р.Р., Шевчук В.А., Черенков Н.С. Анализ показателей качества электрической энергии при работе асинхронного двигателя от трёхфазного источника питания // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 9-6. – С. 1210-1215.

К основным задачам измерения показателей качества электроэнергии относится: обнаружение помех и их оценка; регистрация измеренных числовых характеристик в целях обработки и отображения результатов; оценка измеренных значений показателей качества электроэнергии (ПКЭ) на соответствие установленным требованиям; определение источника помех; проведение коммерческих расчетов между поставщиком и потребителем электроэнергии.

Для организации измерений необходимо определить вид контроля, точку осуществления измерений и виды контролируемых ПКЭ. В зависимости от длительности наблюдения можно выделить два вида организации контроля качества электроэнергии: периодический и постоянный. Отличие постоянного контроля (мониторинга) от периодического заключается в непрерывности во времени измерений и обработки результатов.

Номенклатуру измеряемых параметров, характеризующих качество электроэнергии, устанавливают ГОСТ 13109-97 и ГОСТ Р 51317.4.30-2008. Большинство отечественных сертифицированных средств измерения (СИ) ПКЭ спроектированы и реализованы под ГОСТ 13109-97. Номенклатура измеряемых параметров включает собственно ПКЭ (нормируемые и ненормируемые), а также вспомогательные параметры электрической энергии, являющиеся дополнительными характеристиками ПКЭ. Однако и эта достаточно обширная номенклатура не охватывает всего необходимого перечня, когда возникает задача анализа КЭ. Здесь под анализом подразумевается комплекс измерений и расчетов, необходимых при выявлении источника ухудшения КЭ, при определении долевого и фактического вклада в уровни ПКЭ в точке общего присоединения. В целом же при определении номенклатуры параметров, измеряемых конкретным СИ, следует исходить из его назначения и области применения. Такой подход позволяет использовать в каждом конкретном случае не универсальные приборы, а специализированные на решение определенных задач.

Общие требования, предъявляемые к СИ ПКЭ, являются обязательными по причине того, что определяют те условия, при которых СИ ПКЭ должны нормально функционировать в рамках основной погрешности, при обеспечении должного уровня безопасности от поражения электрическим током. Общие требования предъявляются по: конструктивному исполнению; климатическим воздействиям; электропитанию; входным каналам; принципу действия; хранению результатов измерения; отображению результатов измерений.

Конструктивное исполнение

Данное требование, для СИ ПКЭ, отражает необходимость обеспечения защиты от поражения электрическим током. Для чего корпус СИ ПКЭ выполняется из диэлектрических материалов. Также должен быть предусмотрен зажим защитного заземления, соединенный с внутренними токопроводящими (не токоведущим в нормальном режиме работы) частями СИ ПКЭ. В случае появления потенциала на этих частях, этот потенциал сравнивается (или становится близким) с потенциалом земли, при правильном заземлении СИ ПКЭ. Требование конструктивного исполнения включает защиту от несанкционированного доступа. Данная защита реализуется возможностью опломбировки органов управления и использованием системы паролей. Опломбировка дает возможность определения ошибочных результатов измерений при непредусмотренном изменении схемы включения прибора. Несанкционированный доступ к изменениям уставок или настроек СИ ПКЭ осуществляется системой паролей.

Климатические воздействия

Измерения ПКЭ могут производиться при различных условиях окружающей среды в месте установки СИ ПКЭ. Такими условиями могут быть: низкие (неотапливаемые помещения) и высокие (ТП мачтового типа) температуры, повышенная (необслуживаемые ТП расположенные на открытом воздухе в зимний период или при дожде) и пониженная (ТП мачтового типа в солнечную погоду) влажность. Требования по климатическому исполнению для СИ ПКЭ: СИ ПКЭ должны нормально функционировать при температурах от минус 30 до плюс 40ºС и относительной влажности до 90%.

Электропитание

Приборы должны обеспечивать возможность подключения как к сети переменного напряжения 220В, так и ко вторичным цепям трансформаторов напряжения 57,7 и 100В, допуская функционирование СИ при провалах напряжения и при кратковременных перенапряжениях в диапазоне, по меньшей мере, 40% от номинального напряжения питающей сети.

Входные каналы

СИ ПКЭ должны обеспечивать возможность проведения измерений в трех фазах контролируемой сети с заземленной или изолированной нейтралью. Номинальные напряжения входных измерительных каналов 57,7; 100 и 220 В.

В случае работы прибора под Стандарт МЭК 61000.4.30 «Электромагнитная совместимость (ЭМС). Техника испытаний и измерений. Методы измерений качества электрической энергии», СИ ПКЭ должно быть дополнено четырьмя каналами по току: ток трех фаз и ток в нейтрале.

Принцип действия

СИ ПКЭ должны в реальном масштабе времени обеспечивать непрерывное измерение ПКЭ и вспомогательных параметров электроэнергии. СИ ПКЭ должны быть цифровыми программируемыми приборами, использующими высокоразрядные аналого-цифровые преобразователи и быстродействующие процессоры.

Хранение результатов измерений

СИ ПКЭ должны обладать достаточной по объему энергонезависимой памятью, позволяющей длительно сохранять результаты измерений. Архивы с результатами контроля КЭ, накапливаемые в памяти СИ, должны содержать информацию о времени проведения измерений.

Отображение результатов измерений

СИ ПКЭ должны обеспечивать возможность отображения как текущей информации о параметрах режима, так и архивной, накопленной ранее. Большинство из существующих СИ ПКЭ имеют для этого алфавитно-цифровой дисплей, а небольшое число приборов дополнительно оснащено графическим дисплеем, который упрощает проведение измерений и оперативный анализ результатов.

Наиболее распространенные, среди испытательных лабораторий и центров качества электроэнергии, средства измерения отечественного производства, такие как «ЭРИС-КЭ.02», «Энергомонитор-3.3 Т1», «РЕСУРС-UF», ИВК «ОМСК-М» рассмотрены более подробно в приложении, и описаны в соответствии с их паспортами. Дополнительно, ряд менее распространенных приборов для контроля качества электроэнергии как отечественного, так и зарубежного производства, сведены в таблицу.

Таким образом, рекомендуется при выборе средств измерения для проведения контроля качества электроэнергии учесть следующее:

- средство измерения показателей качества электроэнергии должно соответствовать ГОСТ 13109-97 (или ГОСТ Р 51317.4.30) и обязательно должно быть зарегистрировано в Государственном реестре средств измерения РФ;

- средство измерения должно обеспечивать помимо контроля по напряжению измерения дополнительных характеристик электроэнергии по току и мощности.

Данные по средствам измерения показателей качества электроэнергии

Наименование

средства измерения

Номер

в Государственном реестре средств измерения РФ

Стандарт,

под которым

работает СИ

Данные о производителе

Серия приборов ЭРИС КЭ

№ 40572-09

ГОСТ 13109-97

ООО «Энергоконтроль»,

Москва

Энергомонитор-3.3 Т1

№ 31953-06

ГОСТ 13109-97 и EN 50160

ООО «НПП МАРС-ЭНЕРГО», Санкт-Петербург

“РЕСУРС-UF”

№ 19044-04

ГОСТ 13109-97

НПП «Энерготехника»,

Пенза

ИВК «Омск-М»

№ 21571-01

ГОСТ 13109-97.

ООО Энерготехнология,

Омск

C.A 8230 – однофазный графический анализатор качества питания

28710-09

EN50160

Chauvin Arnoux,

Франция

C.A 8335 QUALISTAR PLUS+ AmpFlex450 – анализатор параметров электросетей, качества и количества электроэнергии (с клещами AmpFlex 450 мм)

28710-09

EN50160

Chauvin Arnoux,

Франция

Fluke 434 – анализатор качества электроэнергии для трехфазной сети

нд

EN50160

FLUKE, США

MI 2092 – анализатор качества электроэнергии

36080-07

EN50160

Metrel, Словения

Power Sentinel 1133A – регистратор (анализатор)

36636-07

Полностью

программируемый

Arbiter Systems, США

PQM-701 – анализатор параметров качества электрической энергии

На испытаниях

ГОСТ Р 51317.4.7–2008

Sonel, Польша

АКЭ-823 – микропроцессорный регистратор – анализатор качества электроэнергии

36526-07

нд

АКИП, Россия

МЭТ-5080 – многофункциональный электрический тестер – анализатор качества электроэнергии

29749-05

нд

АКИП, Россия

Парма РК 3.01 – регистратор (анализатор) качества электроэнергии

25731-05

ГОСТ 13109-97.

ООО «ПАРМА», Россия

Энергомонитор-3.2 – прибор для непрерывного измерения показателей качества электрической энергии и электроэнергетических величин (ПКЭ)

36290-07

ГОСТ 13109-97 и EN50160

ООО «НПП Марс-Энерго»,

Россия

Энерготестер ПКЭ – прибор для измерения показателей качества электрической энергии и электроэнергетических величин

39900-08

ГОСТ 13109-97,

ГОСТ Р51317.4.30-2008

ООО «НПП МАРС-ЭНЕРГО»,

Россия

Анализатор качества электроэнергии AR 5

17900-05

ГОСТ 13109-97

CIRCUTOR, Испания

Прибор для измерения качества и учета электрической энергии, регистрации и контроля нормальных и аварийных режимов энергосети G4400

37706-08

ГОСТ 13109-97, EN50160, IEC61000-4-15, IEC61000-4-7, IEC61000-4-30

ELSPECT Ltd, Израиль


Библиографическая ссылка

Семёнов А.С., Бондарев В.А. ВЫБОР КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 3-4. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=14098 (дата обращения: 07.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074