Qualität der elektrischen Energie

Einführung

elektrische Energiespannung

Elektrische Energie wird als Rohstoff in allen Bereichen des menschlichen Lebens verwendet, hat eine Reihe spezifischer Eigenschaften und ist direkt an der Herstellung anderer Arten von Produkten beteiligt, was sich auf deren Qualität auswirkt. Das Konzept der elektrischen Energiequalität (EQ) unterscheidet sich vom Qualitätskonzept anderer Produkttypen. Jeder elektrische Empfänger ist für den Betrieb unter bestimmten Parametern elektrischer Energie ausgelegt: Nennfrequenz, Spannung, Strom usw. Daher muss für seinen normalen Betrieb die erforderliche CE-Kennzeichnung vorhanden sein. Somit wird die Qualität der elektrischen Energie durch die Gesamtheit ihrer Eigenschaften bestimmt, unter denen elektrische Empfänger (ER) normal funktionieren und ihre vorgesehenen Funktionen erfüllen können.

CE am Ort der Produktion garantiert nicht die Qualität am Ort des Verbrauchs. CE vor und nach dem Einschalten der Stromversorgung am Anschlusspunkt an das Stromnetz kann unterschiedlich sein. CE wird auch durch den Begriff „elektromagnetische Verträglichkeit“ geprägt. Unter elektromagnetischer Verträglichkeit versteht man die Fähigkeit eines elektronischen Geräts, in seiner elektromagnetischen Umgebung (im Stromnetz, an das es angeschlossen ist) normal zu funktionieren, ohne unzulässige elektromagnetische Störungen für andere elektronische Geräte zu verursachen, die in derselben Umgebung betrieben werden.

Das Problem der elektromagnetischen Verträglichkeit industrieller Stromversorgungssysteme mit dem Stromversorgungsnetz ist im Zusammenhang mit der weit verbreiteten Verwendung leistungsstarker Ventilwandler, Lichtbogenöfen für Stahlschmelzen und Schweißanlagen, die trotz ihrer Wirtschaftlichkeit und technologischen Effizienz, akut entstanden , einen negativen Einfluss auf CE haben.

Haushalts-EDs müssen ebenso wie Industrie-EDs elektromagnetische Kompatibilität mit anderen EDs im allgemeinen Stromnetz aufweisen, dürfen ihre Betriebseffizienz nicht beeinträchtigen und dürfen die PCE nicht verschlechtern.

CE in der Industrie wird anhand technischer und wirtschaftlicher Indikatoren bewertet, die Schäden durch Schäden an Materialien und Geräten, Störungen des technologischen Prozesses, Verschlechterung der Produktqualität und einen Rückgang der Arbeitsproduktivität – die sogenannten technologischen – berücksichtigen Schaden. Darüber hinaus kommt es zu elektromagnetischen Schäden durch minderwertigen Strom, der durch einen Anstieg der Stromverluste, den Ausfall elektrischer Geräte, Störungen der Automatisierung, Telemechanik, Kommunikation, elektronischer Geräte usw. gekennzeichnet ist.

CE steht in engem Zusammenhang mit der Zuverlässigkeit der Stromversorgung, da die Stromversorgung der Verbraucher normalerweise so erfolgt, dass Verbraucher ununterbrochen Strom in einer zuvor mit dem Energieversorgungsunternehmen vereinbarten Menge und in standardisierter Qualität erhalten. Artikel 542 des Bürgerlichen Gesetzbuches der Russischen Föderation verpflichtet zur Lieferung von Elektrizität, deren Qualität den Anforderungen staatlicher Normen und anderer zwingender Vorschriften oder Energielieferverträge entspricht.

Gemäß dem Gesetz der Russischen Föderation „Über den Schutz der Verbraucherrechte“ (Artikel 7) und dem Dekret der russischen Regierung vom 13. August 1997 Nr. 1013 unterliegt elektrische Energie einer obligatorischen Zertifizierung gemäß den Indikatoren von Stromqualität gemäß GOST 13109-97 „Qualitätsstandards für elektrische Energie in Allzweck-Stromversorgungssystemen“. Das bedeutet, dass jede Energieversorgungsorganisation neben einer Lizenz für die Erzeugung, Übertragung und Verteilung von Strom ein Zertifikat erhalten muss, das bescheinigt, dass die Qualität der von ihr gelieferten Energie den Anforderungen von GOST 13109-97 entspricht.

1. Grundlegende Bestimmungen der Landesnorm für die Qualität elektrischer Energie

GOST 13109-97 „Standards für die Qualität der elektrischen Energie in Allzweck-Stromversorgungssystemen“ (im Folgenden als GOST bezeichnet) legt Indikatoren und Standards für die Qualität der Elektrizität in elektrischen Netzen von Allzweck-Stromversorgungssystemen mit Wechselstrom fest. Phasen- und Einphasenstrom mit einer Frequenz von 50 Hz an Punkten, an denen sich elektrische Netze befinden, die verschiedenen Verbrauchern elektrischer Energie oder Empfängern elektrischer Energie gehören (gemeinsame Verbindungspunkte). GOST 13109-97 ist ein zwischenstaatlicher Standard und in der Russischen Föderation seit dem 1. Januar 1999 in Kraft.

Die in der Norm festgelegten CE-Grenzwerte sind elektromagnetische Verträglichkeitswerte für leitungsgebundene elektromagnetische Störungen in Allzweck-Stromversorgungssystemen. Vorbehaltlich der Einhaltung der festgelegten CE-Normen ist die elektromagnetische Verträglichkeit elektrischer Netze von Energieversorgungsunternehmen und elektrischer Netze von Verbrauchern elektrischer Energie oder elektrischer Energie gewährleistet.

Die Norm legt keine Anforderungen für EG in speziellen elektrischen Netzen (Kontakt, Traktion, Kommunikation), mobilen Anlagen (Flugzeuge, Züge, Schiffe) usw. fest.

Bei leitungsgebundenen elektromagnetischen Störungen im Stromversorgungssystem handelt es sich um elektromagnetische Störungen, die sich durch die Elemente des Stromnetzes ausbreiten.

Allgemeiner Verbindungspunkt – ein Punkt in einem allgemeinen Stromnetz, der den Netzen des jeweiligen Verbrauchers elektrischer Energie elektrisch am nächsten liegt und an den die Stromnetze anderer Verbraucher angeschlossen sind oder angeschlossen werden können.

Die Norm legt keine CE-Normen für Modi fest, die durch höhere Gewalt (außergewöhnliche Wetterbedingungen, Naturkatastrophen usw.) verursacht werden.

GOST 13109-97 ist der erste Standard im Bereich Energieeffizienz, der besagt, dass die festgelegten Standards in die technischen Bedingungen für den Anschluss von Verbrauchern und in Energielieferverträge einbezogen werden müssen.

Verbraucher, die für die Verschlechterung der Energieeffizienz verantwortlich sind, dürfen zur Sicherstellung der Standards der Norm an Punkten des allgemeinen Anschlusses strengere Standards in den technischen Spezifikationen für den Anschluss und in Energielieferverträgen festlegen (mit geringeren Bandbreiten). Änderung der entsprechenden Indikatoren der Energieeffizienz) als in der Norm festgelegt.

Die Normen der Norm müssen bei der Gestaltung und dem Betrieb elektrischer Netze angewendet werden, wenn die Störfestigkeit elektronischer Geräte und die elektromagnetischen Störungen festgelegt werden, die diese Empfänger in das elektrische Netz einbringen, an das sie angeschlossen sind.

2. Qualitätsindikatoren für elektrische Energie

Der Standard legt die folgenden Stromqualitätsindikatoren (PQE) fest:

Stetige Spannungsabweichung;

Spannungsänderungsbereich;

Flickerdosis;

Koeffizient der n-ten harmonischen Spannungskomponente;

Frequenzabweichung;

Dauer des Spannungseinbruchs;

Stoßspannung;

temporärer Überspannungsfaktor.

Bei der Bestimmung der Werte einiger PKEs führt die Norm die folgenden Hilfsparameter der elektrischen Energie ein:

Intervall zwischen Spannungsänderungen;

Spannungseinbruchtiefe;

Häufigkeit von Spannungseinbrüchen;

Impulsdauer auf dem Niveau von 0,5 seiner Amplitude;

Dauer der vorübergehenden Überspannung.

Ein Teil der PKE charakterisiert die stationären Betriebsmodi elektrischer Geräte der Energieversorgungsorganisation und der Verbraucher von EE und gibt eine quantitative Bewertung der Merkmale des technologischen Prozesses der Produktion, Übertragung, Verteilung und des Verbrauchs von EE durch CE. Zu diesen PKEs gehören: Spannungsabweichung im stationären Zustand, Sinusverzerrungskoeffizient der Spannungskurve, Koeffizient der n-ten harmonischen Komponente der Spannung, Asymmetriekoeffizient der Gegensystemspannung, Asymmetriekoeffizient der Nullsystemspannung, Frequenzabweichung, Spannungsänderungsbereich.

Alle spannungsbezogenen PCEs werden anhand ihrer aktuellen Werte bewertet.

Um die oben genannten Indikatoren zu charakterisieren, legt die Norm numerische Normal- und maximal zulässige Werte von PKE oder Normen fest.

Ein weiterer Teil der PKE charakterisiert kurzfristige Störungen, die im Stromnetz durch Schaltvorgänge, atmosphärische Gewitterphänomene, den Betrieb von Schutzeinrichtungen und Automatisierung sowie im Post-Notfall-Modus auftreten. Dazu zählen Spannungseinbrüche und -impulse, kurzzeitige Überspannungen. Für diese PKEs legt der Standard keine akzeptablen numerischen Werte fest. Um diese PCEs zu quantifizieren, müssen Amplitude, Dauer, Häufigkeit ihres Auftretens und andere festgelegte, aber nicht durch die Norm standardisierte Merkmale gemessen werden. Die statistische Verarbeitung dieser Daten ermöglicht die Berechnung verallgemeinerter Indikatoren, die ein bestimmtes Stromnetz hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit kurzfristiger Störungen charakterisieren.

Zur Beurteilung der Konformität der PKE mit den vorgegebenen Normen (mit Ausnahme der Dauer von Spannungseinbrüchen, der Stoßspannung und des temporären Überspannungskoeffizienten) legt die Norm einen Mindestberechnungszeitraum von 24 Stunden fest.

Aufgrund der zufälligen Natur der Änderungen der elektrischen Lasten ist die Anforderung, die CE-Normen während dieser gesamten Zeit einzuhalten, praktisch unrealistisch, daher legt die Norm die Wahrscheinlichkeit einer Überschreitung der CE-Normen fest. Die gemessenen PCEs sollten die normalerweise zulässigen Werte mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,95 für den durch die Norm festgelegten berechneten Zeitraum nicht überschreiten (das bedeutet, dass einzelne Überschreitungen standardisierter Werte ignoriert werden können, wenn ihre erwartete Gesamtdauer kürzer ist als 5 % über den festgelegten Zeitraum).

Mit anderen Worten, der CE gemäß dem gemessenen Indikator erfüllt die Anforderungen der Norm, wenn die Gesamtdauer der Überschreitung der normalerweise zulässigen Werte nicht mehr als 5 % des festgelegten Zeitraums beträgt, d.h. 1 Stunde 12 Minuten und über die maximal zulässigen Werte hinaus - 0 % dieses Zeitraums.

Der Standard identifiziert die wahrscheinlichen Ursachen für die Verschlechterung der CE. Die Frequenzabweichung wird durch das Stromversorgungssystem reguliert und hängt nur von diesem ab. Einzelne Kraftwerke in Industriebetrieben (und noch mehr im Alltag) können diesen Indikator nicht beeinflussen, da ihre Leistung im Vergleich zur Gesamtleistung der Generatoren in Kraftwerken im Energiesystem unverhältnismäßig gering ist. Spannungsschwankungen, Spannungsasymmetrie und Nichtsinusförmigkeit werden hauptsächlich durch den Betrieb einzelner leistungsstarker Elektrizitätswerke in Industrieunternehmen verursacht, und nur der Wert dieser Elektrizitätswerke hängt von der Leistung des Versorgungsnetzes am jeweiligen Verbraucheranschlusspunkt ab . Spannungsabweichungen hängen sowohl vom Spannungsniveau ab, das das Stromnetz an Industrieunternehmen liefert, als auch vom Betrieb einzelner Industriekraftwerke, insbesondere solcher mit hohem Blindleistungsverbrauch. Daher sollten CE-Themen in direktem Zusammenhang mit Fragen der Blindleistungskompensation betrachtet werden. Die Dauer eines Spannungsabfalls, die Impulsspannung und der temporäre Überspannungskoeffizient werden, wie bereits erwähnt, durch die Betriebsarten des Stromnetzes bestimmt.

In Tabelle 2.1. Es werden die Eigenschaften elektrischer Energie, ihre charakteristischen Indikatoren und die wahrscheinlichsten Ursachen für die Verschlechterung der CE angegeben.

Tabelle 2.1. Eigenschaften elektrischer Energie, Indikatoren und die wahrscheinlichsten Ursachen für die Verschlechterung der Energieeffizienz

Eigenschaften der elektrischen Energie EC-Indikator Die wahrscheinlichsten Ursachen für die EC-Verschlechterung Spannungsabweichung Abweichung der stationären Spannung Organisation der Energieversorgung Spannungsschwankungen Spannungsänderungsbereich

Flickerdosis Verbraucher mit variabler Last Nicht-sinusförmige Spannung Verzerrungskoeffizient des sinusförmigen Spannungsverlaufs

Koeffizient der n-ten harmonischen Komponente der Spannung Verbraucher mit einer nichtlinearen Last Asymmetrie eines dreiphasigen Spannungssystems Gegensystem-Spannungsasymmetriekoeffizient

Asymmetriefaktor der Nullspannungsspannung Verbraucher mit asymmetrischer BelastungFrequenzabweichungFrequenzabweichung Energieversorgungsorganisation Spannungseinbruch Dauer des Spannungseinbruchs EnergieversorgungsorganisationSpannungsimpulsImpulsspannung Energieversorgungsunternehmen Temporäre Überspannung Temporärer Überspannungskoeffizient Energieversorgungsorganisation

Die Norm legt Berechnungsmethoden und Methoden zur Bestimmung von PCE und Hilfsparametern, Anforderungen an Messfehler und Mittelungsintervalle von PCE fest, die in CE-Überwachungsgeräten bei der Messung von Indikatoren und deren Verarbeitung umgesetzt werden müssen.

3. Eigenschaften von Stromqualitätsindikatoren

Spannungsabweichung

Spannungsabweichungen von den Nennwerten treten aufgrund tagesaktueller, saisonaler und technologischer Veränderungen der elektrischen Belastung der Verbraucher auf; Änderungen der Leistung von Kompensationsgeräten; Spannungsregelung durch Generatoren von Kraftwerken und an Umspannwerken von Energiesystemen; Änderungen im Aufbau und in den Parametern elektrischer Netze.

Die Spannungsabweichung wird durch die Differenz zwischen den effektiven U- und den Nennspannungswerten V bestimmt:

Die Abweichung der stationären Spannung beträgt %:

Dabei ist der stationäre (effektive) Spannungswert über das Mittelungsintervall (siehe Abschnitt 3.8).

In einphasigen Stromnetzen wird der Effektivwert der Spannung als der Wert der Grundfrequenzspannung ohne Berücksichtigung der höheren harmonischen Komponenten der Spannung und in dreiphasigen Stromnetzen als Effektivwert der positiven Sequenz definiert Spannung der Grundfrequenz.

Die Norm normiert Spannungsabweichungen an den Anschlüssen von Stromempfängern. Die normalerweise zulässigen und maximal zulässigen Werte der stationären Spannungsabweichung betragen ±5 bzw. ±10 % des Nennspannungswertes und müssen an Punkten des allgemeinen Anschlusses elektrischer Energieverbraucher in Energielieferverträgen festgelegt werden für die Stunden minimaler und maximaler Lasten im Stromnetz unter Berücksichtigung der Notwendigkeit, die Standards für Endgeräte von Stromempfängern gemäß den behördlichen Dokumenten einzuhalten.

Spannungsschwankungen

Spannungsschwankungen werden durch eine starke Änderung der Belastung des betrachteten Abschnitts des Stromnetzes verursacht, beispielsweise durch die Einbeziehung eines Asynchronmotors mit einer hohen Anlaufstromfrequenz, technologische Anlagen mit einer schnell variablen Betriebsart, begleitet von Impulsen von Wirk- und Blindleistung - wie zum Beispiel der Antrieb von Reversierwalzwerken, Lichtbogenstahlschmelzöfen, Schweißgeräten usw.

Spannungsschwankungen werden durch zwei Indikatoren charakterisiert:

Dosis Flimmern.

Der Bereich der Spannungsänderungen wird anhand der Formel % berechnet.

wobei die Werte der aufeinanderfolgenden Extrema (oder das Extremum und der horizontale Abschnitt) der Einhüllenden der Effektivspannungswerte gemäß Abb. sind. 3.1.

Reis. 3.1. Spannungsschwankungen

Die Häufigkeit der Wiederholung von Spannungsänderungen (1/s, 1/min) wird durch den Ausdruck bestimmt:

wobei m die Anzahl der Spannungsänderungen während der Zeit T ist;

T – Messzeitintervall, gleich 10 Minuten.

Treten zwei Spannungsänderungen im Abstand von weniger als 30 ms auf, werden sie als eine einzige behandelt.

Das Zeitintervall zwischen Spannungsänderungen beträgt:

Die Beurteilung der Zulässigkeit von Spannungsänderungsbereichen (Spannungsschwankungen) erfolgt anhand von Kurven der Abhängigkeit zulässiger Schwankungsbereiche von der Häufigkeit von Wiederholungen von Spannungsänderungen bzw. dem Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Spannungsänderungen.

CE am gemeinsamen Verbindungspunkt mit periodischen Spannungsschwankungen in Mäanderform (Rechteckform) (siehe Abb. 3.2) gilt als den Anforderungen der Norm entsprechend, wenn der gemessene Wert des Spannungsänderungsbereichs die Werte nicht überschreitet ​​​​ermittelt aus den Kurven in Abb. 3.2 für die entsprechende Häufigkeit der Wiederholung von Spannungsänderungen bzw. das Intervall zwischen Spannungsänderungen.

Reis. 3.2. Spannungsschwankungen beliebiger Form (a) und mäanderförmiger (b)

Der maximal zulässige Wert der Summe der stationären Spannungsabweichung δUУ und der Spannungsänderungsspanne δUt an Anschlusspunkten an elektrische Netze mit einer Spannung von 0,38 kV beträgt ±10 % der Nennspannung.

Die Flimmerdosis ist ein Maß für die Anfälligkeit eines Menschen gegenüber den Auswirkungen von Lichtstromschwankungen, die durch Spannungsschwankungen im Versorgungsnetz über einen bestimmten Zeitraum verursacht werden.

Die Norm legt kurzzeitige () und langfristige Flickerdosen () fest (kurzfristig wird über ein Beobachtungszeitintervall von 10 Minuten bestimmt, langfristig über ein Intervall von 2 Stunden). Ausgangsdaten für die Berechnung sind Flimmerpegel, die mit einem Flickermessgerät gemessen werden – einem Gerät, bei dem die Empfindlichkeitskurve (Amplituden-Frequenzgang) des menschlichen Sehorgans simuliert wird. Derzeit wird in der Russischen Föderation mit der Entwicklung von Flickermessgeräten zur Überwachung von Spannungsschwankungen begonnen.

Der EC-Wert für die Flickerdosis erfüllt die Anforderungen der Norm, wenn die durch Messung über 24 Stunden oder Berechnung ermittelten kurzfristigen und langfristigen Flickerdosen die maximal zulässigen Werte nicht überschreiten: für eine kurzfristige Flickerdosis - 1,38 und für a Langzeitflimmerdosis - 1,0 (bei Spannungsschwankungen mit einer anderen Form als einem Mäander).

Der maximal zulässige Wert für die kurzfristige Flimmerdosis an gemeinsamen Anschlusspunkten von Stromverbrauchern mit Glühlampen in Räumen, in denen eine erhebliche visuelle Belastung erforderlich ist, beträgt 1,0 und für die langfristige Flimmerdosis 0,74 bei Spannungsschwankungen mit Form außer einem Mäander.

Nicht-sinusförmige Spannung

Bei der Erzeugung, Umwandlung, Verteilung und dem Verbrauch von Elektrizität treten Verzerrungen in Form sinusförmiger Ströme und Spannungen auf. Verzerrungsquellen sind Synchrongeneratoren von Kraftwerken, Leistungstransformatoren, die mit erhöhten Werten der magnetischen Induktion im Kern (bei erhöhter Spannung an ihren Anschlüssen) arbeiten, Wechselstrom-Gleichstrom-Umwandlungsgeräte und elektrische Antriebe mit nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinien ( oder nichtlineare Lasten).

Durch Synchrongeneratoren und Leistungstransformatoren verursachte Verzerrungen sind gering und haben keine wesentlichen Auswirkungen auf das Stromversorgungssystem und den Betrieb der elektrischen Ausrüstung. Die Hauptursache für Verzerrungen sind Ventilwandler, Lichtbogenöfen zum Schmelzen und Erzwärmen, Lichtbogen- und Widerstandsschweißanlagen, Frequenzumrichter, Induktionsöfen, eine Reihe elektronischer technischer Geräte (TV-Empfänger, PCs), Gasentladungslampen, usw. Elektronische Stromempfänger und Gasentladungslampen erzeugen im Eigenbetrieb eine geringe harmonische Verzerrung am Ausgang, aber die Gesamtzahl solcher EDs ist groß.

Aus einem Mathematikkurs ist bekannt, dass jede nicht-sinusförmige Funktion (siehe z. B. Abb. 3.3), die die Dirichlet-Bedingung erfüllt, als Summe eines konstanten Wertes und einer unendlichen Reihe von Sinuswerten mit mehreren Frequenzen dargestellt werden kann. Solche sinusförmigen Komponenten werden harmonische Komponenten oder Harmonische genannt. Die Sinuskomponente, deren Periode gleich der Periode der nichtsinusförmigen periodischen Größe ist, wird Grundschwingung oder erste Harmonische genannt. Die übrigen Komponenten der Sinuskurve mit Frequenzen vom zweiten bis zum n-ten werden als höhere Harmonische bezeichnet.

Reis. 3.3. Nicht-sinusförmige Spannung

Die nicht-sinusförmige Spannung zeichnet sich durch folgende Indikatoren aus:

· Klirrfaktor der sinusförmigen Spannungskurve;

· Koeffizient der n-ten harmonischen Komponente der Spannung.

Der sinusförmige Verzerrungskoeffizient der Spannungskurve wird durch den Ausdruck % bestimmt.

wobei der Effektivwert der n-ten harmonischen Spannungskomponente ist, V die Ordnung der harmonischen Spannungskomponente ist, die Ordnung der letzten der berücksichtigten harmonischen Spannungskomponenten ist, die Norm legt N = 40 fest;

Effektivwert der Grundfrequenzspannung, V.

Es ist erlaubt, durch Ausdruck zu bestimmen, %

wo ist die Nennnetzspannung, V.

Der Koeffizient der n-ten harmonischen Spannungskomponente ist gleich, %

Kann mit dem Ausdruck %SRC= „publ_image/Image48.gif“ align= „top“> (3.10) berechnet werden.

Zur Berechnung ist es notwendig, den Spannungspegel einzelner Harmonischer zu bestimmen, die von der nichtlinearen Last erzeugt werden.

Die harmonische Phasenspannung am Auslegungspunkt des Netzwerks ergibt sich aus dem Ausdruck:

wo ist der Effektivwert des Phasenstroms der n-ten Harmonischen;

Nichtlineare Lastspannung (wenn der Auslegungspunkt mit dem Anschlusspunkt der nichtlinearen Last übereinstimmt, dann =);

Nennnetzspannung;

Kurzschlussleistung am Anschlusspunkt einer nichtlinearen Last.

Für die Berechnung muss zunächst der Strom der entsprechenden Harmonischen bestimmt werden, der nicht nur von den elektrischen Parametern, sondern auch von der Art der nichtlinearen Last abhängt.

Normalerweise zulässige und maximal zulässige Werte am gemeinsamen Anschlusspunkt an elektrische Netze mit unterschiedlichen Nennspannungen sind in Tabelle 3.1 angegeben.

Tabelle 3.1. Sinusförmige Verzerrungskoeffizientenwerte der Spannungskurve

Normalerweise akzeptable Werte für , kVMaximal zulässige Werte bei , kV0,386 -2035110-3300,386 -2035110-3308.05.04.02.012.08.06.03.0

Spannungsunsymmetrie

Die häufigsten Ursachen für Spannungsasymmetrien in dreiphasigen Stromversorgungssystemen sind solche Stromverbraucher, deren symmetrischer mehrphasiger Aufbau aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht möglich oder unpraktisch ist. Zu diesen Anlagen gehören Induktions- und Lichtbogenöfen, mit Wechselstrom betriebene Bahnlasten, Elektroschweißanlagen, spezielle einphasige Lasten und Beleuchtungsanlagen.

Asymmetrische Spannungszustände in elektrischen Netzen treten auch in Notsituationen auf – bei Phasenausfall oder asymmetrischen Kurzschlüssen.

Spannungsasymmetrie ist durch das Vorhandensein von Gegen- oder Nullsystemspannungen in einem dreiphasigen Stromnetz gekennzeichnet, deren Betrag deutlich kleiner ist als die entsprechenden Komponenten der Gleich- (Haupt-) Systemspannung.

Die Asymmetrie eines dreiphasigen Spannungssystems entsteht durch die Überlagerung von Mitsystemspannungen eines Gegensystemsystems im System, was zu Änderungen der Absolutwerte der Phasen- und Phase-zu-Phase-Spannungen führt (Abb . 3.4.).

Reis. 3.4. Vektordiagramm der Mit- und Gegensystemspannungen

Zusätzlich zu der durch die Spannung des Gegensystems verursachten Asymmetrie kann eine Asymmetrie durch die Überlagerung von Spannungen des Nullsystems mit dem Mitsystem entstehen. Durch die Verschiebung des Neutralleiters eines Dreiphasensystems kommt es zu einer Asymmetrie der Phasenspannungen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines symmetrischen Systems der Phase-zu-Phase-Spannungen (Abb. 3.5.).

Reis. 3.5. Vektordiagramm der Mit- und Nullspannungen

Spannungsasymmetrie ist durch folgende Indikatoren gekennzeichnet:

· Asymmetriekoeffizient der Gegensystemspannung;

· Nullspannungsasymmetriekoeffizient.

Der Asymmetriekoeffizient der Gegensystemspannung ist gleich, %

wobei der Effektivwert der Gegensystemspannung der Grundfrequenz des dreiphasigen Spannungssystems V ist;

Effektivwert der Mitsystemspannung der Grundfrequenz, V.

Es ist erlaubt, mit dem Ausdruck % zu rechnen:

wobei der Nennwert der Phase-zu-Phase-Netzwerkspannung V ist.

Der Asymmetriekoeffizient der Nullspannung beträgt %:

wobei der Effektivwert der Nullspannung der Grundfrequenz eines dreiphasigen Spannungssystems V ist.

Kann mit der Formel % berechnet werden

wobei der Nennwert der Phasenspannung V ist.

Die Messung des Spannungsasymmetriekoeffizienten basierend auf der Nullfolge erfolgt in einem Vierleiternetz.

Der relative Fehler bei der Bestimmung und Verwendung der Formeln (3.15) und (3.16) ist numerisch gleich dem Wert der Spannungsabweichungen von.

Die normalerweise zulässigen und maximal zulässigen Werte des Gegenam Punkt des gemeinsamen Anschlusses an elektrische Netze betragen 2,0 und 4,0 %.

Die normierten Werte des Nullam gemeinsamen Anschlusspunkt an vieradrige Stromnetze mit einer Nennspannung von 0,38 kV betragen ebenfalls 2,0 und 4,0 %.

Frequenzabweichungen

Frequenzabweichung – die Differenz zwischen den tatsächlichen und nominalen Frequenzwerten, Hz

Die Norm legt normale und maximal zulässige Werte der Frequenzabweichung von ± 0,2 Hz bzw. ± 0,4 Hz fest.

Spannungseinbruch

Spannungseinbrüche umfassen eine plötzliche erhebliche Spannungsänderung an einem Punkt im Stromnetz unter den Wert von 0,9, gefolgt von einer Wiederherstellung der Spannung auf den ursprünglichen oder nahe diesem Wert nach einem Zeitraum von zehn Millisekunden bis zu mehreren zehn Sekunden (Abb. 3.6).

Reis. 3.6. Spannungseinbruch

Ein Merkmal eines Spannungseinbruchs ist seine Dauer – gleich:

wobei und der Anfangs- und Endzeitpunkt des Spannungseinbruchs sind.

Der Spannungseinbruch wird auch durch die Tiefe des Spannungseinbruchs charakterisiert – die Differenz zwischen dem Nennspannungswert und dem minimalen effektiven Spannungswert, ausgedrückt in Spannungseinheiten oder als Prozentsatz seines Nennwerts. Der Spannungseinbruch wird anhand der Ausdrücke berechnet

Der maximal zulässige Wert für die Dauer eines Spannungseinbruchs in elektrischen Netzen mit Spannungen bis einschließlich 20 kV beträgt 30 s. Die Dauer eines automatisch beseitigten Spannungsabfalls an jedem Anschlusspunkt an elektrische Netze wird durch die Zeitverzögerungen des Relaisschutzes und der Automatisierung bestimmt.

Spannungsstoß und vorübergehende Überspannung

Durch das Auftreten hochfrequenter Impulse beim Schalten des Netzes, beim Betrieb von Ableitern usw. kann es zu einer Verzerrung der Form der Versorgungsspannungskurve kommen. Ein Spannungsimpuls ist eine plötzliche Spannungsänderung an einem Punkt in einem Stromnetz, gefolgt von einer Wiederherstellung der Spannung auf ihren ursprünglichen oder nahe diesem Wert. Das Ausmaß der Spannungsverzerrung wird durch die Impulsspannungsanzeige charakterisiert (Abb. 3.7).

Reis. 3.7. Impulsspannungsparameter

Die Impulsspannung in relativen Einheiten ist gleich:

wo ist der Wert der Impulsspannung, V.

Die Impulsamplitude ist der maximale Momentanwert des Spannungsimpulses. Die Impulsdauer ist das Zeitintervall zwischen dem Anfangszeitpunkt des Spannungsimpulses und dem Moment der Wiederherstellung des momentanen Spannungswerts auf den ursprünglichen Wert oder nahe daran.

Anzeige – Impulsspannung ist nicht durch die Norm genormt.

Unter vorübergehender Überspannung versteht man einen Spannungsanstieg an einem Punkt im Stromnetz über 1,1 für eine Dauer von mehr als 10 ms, der in Stromversorgungsnetzen bei Schaltvorgängen oder Kurzschlüssen auftritt (Abb. 3.8.).

Reis. 3.8. Vorübergehende Überspannung

Eine vorübergehende Überspannung wird durch den vorübergehenden Überspannungskoeffizienten () gekennzeichnet: Dies ist ein Wert, der dem Verhältnis des Maximalwerts der Hüllkurve der Amplitudenspannungswerte während des Vorliegens der vorübergehenden Überspannung zur Amplitude der Nennnetzspannung entspricht.

Die Dauer einer vorübergehenden Überspannung ist die Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt des Auftretens einer vorübergehenden Überspannung und dem Zeitpunkt ihres Verschwindens.

Auch der temporäre Überspannungsfaktor ist nicht in der Norm genormt.

Die Werte des vorübergehenden Überspannungskoeffizienten an den Anschlusspunkten des Allzweckstromnetzes überschreiten je nach Dauer der vorübergehenden Überspannung die in Tabelle 3.3 angegebenen Werte nicht.

Tabelle 3.3. Abhängigkeit des temporären Überspannungskoeffizienten von der Dauer der Überspannung

Dauer der vorübergehenden Überspannung, s Bis zu 1 Bis zu 20 Bis zu 60 Temporärer Überspannungskoeffizient, p.u

Im Durchschnitt sind pro Jahr etwa 30 vorübergehende Überspannungen am Anschlusspunkt möglich.

Beim Bruch des Neutralleiters in dreiphasigen Stromnetzen mit Spannungen bis 1 kV kommt es beim Betrieb mit fest geerdetem Neutralleiter zu vorübergehenden Überspannungen zwischen Phase und Erde. Die Höhe solcher Überspannungen mit erheblicher Asymmetrie der Phasenlasten kann die Werte der Phase-Phase-Spannung erreichen und mehrere Stunden anhalten.

Statistische Bewertung von Stromqualitätsindikatoren

Änderungen der Parameter des Stromnetzes, der Leistung und der Art der Last im Laufe der Zeit sind der Hauptgrund für Änderungen im PCE. Somit sind PCE – stationäre Spannungsabweichung, Koeffizienten, die die Nicht-Sinusförmigkeit und Asymmetrie von Spannungen charakterisieren, Frequenzabweichung, Spannungsänderungsbereich usw. – Zufallsgrößen und ihre Messung und Verarbeitung sollte auf probabilistisch-statistischen Methoden basieren. Daher legt die Norm, wie bereits erwähnt, PCE-Normen fest und schreibt die Notwendigkeit vor, diese innerhalb von 95 % der Zeit eines jeden Tages einzuhalten (für normalerweise akzeptable Werte).

Die vollständigste Beschreibung von Zufallsvariablen liefern die Gesetze ihrer Verteilung, die es ermöglichen, die Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten bestimmter PCE-Werte zu ermitteln. Am Beispiel der Beurteilung von Spannungsabweichungen erläutern wir den Einsatz probabilistisch-statistischer Methoden.

Betriebserfahrungen zeigen, dass sich die Spannungsabweichungen im Laufe der Zeit in täglichen, wöchentlichen und längeren Zyklen ändern. Statistische Daten bestätigen, dass das Verteilungsgesetz von Spannungsabweichungen in elektrischen Netzen am genauesten mit dem Normalverteilungsgesetz beschrieben werden kann, das in der Praxis der FE-Überwachung verwendet wird.

Die analytische Beschreibung des Normalgesetzes erfolgt anhand zweier Parameter: dem mathematischen Erwartungswert einer Zufallsvariablen und der Standardabweichung vom Durchschnitt. Die Gleichung für die Verteilungskurve der Spannungsabweichungen vom Nennwert, entsprechend dem Normalverteilungsgesetz, hat die Form:

Ausdruck (3.25) wird für einen kontinuierlichen Prozess der Änderung einer Zufallsvariablen geschrieben. Zur Vereinfachung von CE-Überwachungsgeräten werden kontinuierliche Zufallsvariablen, sogenannte PCEs, während der Steuerung durch diskrete Folgen ihrer Werte ersetzt.

Die bequemste Form der Darstellung von Informationen über Änderungen einer Zufallsvariablen ist ein Histogramm. Ein Histogramm ist eine grafische Darstellung der statistischen Reihe des untersuchten Indikators, deren Änderung zufällig ist (Abb. 3.9.). In diesem Fall wird der gesamte Bereich der Spannungsabweichungen in gleich breite Intervalle (z. B. 1,25 %) unterteilt. Jedem Intervall wird ein Name gegeben – der Wert der Spannungsabweichungen, die der Mitte des Intervalls entsprechen, und die Wahrscheinlichkeit (Häufigkeit) von Spannungsabweichungen, die in dieses Intervall fallen, werden ermittelt

wo ist die Anzahl der Treffer im i-ten Intervall;

Gesamtzahl der Messungen.

Reis. 3.9. Histogramm der Spannungsabweichung

Anhand des Histogramms wird die Antwort gegeben: Wie ist die Stromqualität am Kontrollpunkt? Diese Bewertung erfolgt auf der Grundlage der Summe der Werte, die in den Intervallen liegen, die in den zulässigen Bereich der Spannungsabweichungen fallen. Mithilfe des Histogramms wird außerdem die Wahrscheinlichkeit von Spannungsabweichungen über die normalerweise zulässigen Werte hinaus ermittelt. Dadurch können wir die Gründe für die niedrige Spannungsqualität im Stromnetz beurteilen und Maßnahmen zu deren Verbesserung auswählen.

Zur Beurteilung der Spannungsqualität werden häufig numerische Kennwerte und die Ermittlung aus einem Histogramm verwendet.

Der mathematische Erwartungswert ermittelt die durchschnittliche Höhe der Spannungsabweichungen am betrachteten Netzpunkt über einen kontrollierten Zeitraum

Dabei ist k die Anzahl der Histogrammintervalle.

Die Streuung von Spannungsabweichungen ist durch Streuung gekennzeichnet. Sie entspricht dem mathematischen Erwartungswert der quadratischen Abweichung einer Zufallsvariablen von ihrem Mittelwert und wird aus dem Ausdruck ermittelt

Der Parameter ist die Standardabweichung und charakterisiert die Streuung des Histogramms, d.h. Ausbreitung der Spannungsabweichungen um den mathematischen Erwartungswert. Bei den meisten Spannungsabweichungshistogrammen beträgt die kumulative Wahrscheinlichkeit, im Bereich 4 zu liegen, 0,95. Das heißt, um den Anforderungen der Norm zu genügen, sollte der Messwert 1/4 der Breite des zulässigen Bereichs nicht überschreiten. Wenn also der zulässige Bereich der Spannungsabweichung akzeptabel ist, darf er 2,5 % nicht überschreiten.

Der Standard legt Methoden und Techniken zur Bestimmung von PCE und Hilfsparametern fest, die die Bestimmungen der mathematischen Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie umsetzen. Für gemessene diskrete PCE-Werte werden Mittelungsintervalle festgelegt, die in Tabelle 3.4 dargestellt sind.

Tabelle 3.4. Intervalle zur Mittelung der Messergebnisse von CE-Indikatoren

KE-Indikator Mittelungsintervall, s Stationäre Spannungsabweichung Bereich der Spannungsänderungen Flickerdosis Verzerrungskoeffizient der sinusförmigen Spannungskurve Koeffizient der n-ten harmonischen Komponente der Spannung Negativer Spannungsasymmetriekoeffizient NuFrequenzabweichung Dauer der Spannung Einbruch Impulsspannung Temporärer Überspannungskoeffizient60 - - 3 3 3 3 20 - - -

Für die Mittelungsintervalle verschiedener PKEs legt der Standard die Anzahl der Beobachtungen (N) fest und unter Verwendung der im Standard festgelegten Methodik wird die eine oder andere PKE bestimmt. Berechnen Sie beispielsweise den Wert der durchschnittlichen Spannung in Volt als Ergebnis der Mittelung von N Spannungsbeobachtungen über einen Zeitraum von 1 Minute mithilfe der Formel:

wo ist der Spannungswert in der i-ten Beobachtung, V.

Die Anzahl der Beobachtungen pro 1 Minute muss gemäß der Norm mindestens 18 betragen. Berechnen Sie den Wert der stationären Spannungsabweichung anhand der Formel %

Die über den Mindestabrechnungszeitraum akkumulierten PCE-Werte werden mit Methoden der mathematischen Statistik verarbeitet und die Wahrscheinlichkeiten ihrer Einhaltung des Standards ermittelt.

Die im Standard festgelegten Methoden zur Bestimmung des PCE sind in der Hardware zur Überwachung des PCE implementiert. Auch das Formular zur Darstellung der Ergebnisse der Messverarbeitung muss den Anforderungen der Norm entsprechen.

Tabelle 3.5 enthält zusammenfassende Daten zu PKE-Standards.

Tabelle 3.5. Qualitätsstandards für elektrische Energie

CE-Indikator, Einheiten. MessungenKEN-NormenNormalerweise zulässigmaximal zulässigStetige Spannungsabweichung, %± 5± 10Spannungsänderungsbereich, %Kurven 1,2 in Abb. 3.2 Flickerdosis, relativ. Einheiten: Kurzfristig

Langfristig -

1,0; 0,74 Verzerrungskoeffizient der sinusförmigen Spannungskurve, % Laut Tabelle

1Laut Tabelle

3.1 Koeffizient der n-ten harmonischen Spannungskomponente, % gemäß Tabelle

2Laut Tabelle

3.2 Asymmetriefaktor der Gegensystemspannung , %24 Spannungsasymmetriekoeffizient für Nullsystem , %24 Frequenzabweichung , Hz ± 0,2 ± 0,4 Dauer des Spannungseinbruchs , s-30Impulsspannung , kV – Temporärer Überspannungsfaktor , bezieht sich. Einheiten:--

4. Der Einfluss der Stromqualität auf den Betrieb elektrischer Empfänger

Abweichungen der PKE von den genormten Werten verschlechtern die Betriebsbedingungen elektrischer Anlagen von Energieversorgungsunternehmen und Stromverbrauchern, können sowohl in der Industrie als auch im häuslichen Bereich zu erheblichen Verlusten führen und, wie bereits erwähnt, technologische und elektromagnetische Schäden verursachen .

Typische Arten elektrischer Empfänger

EDs für verschiedene Zwecke werden aus den Stromnetzen allgemeiner Stromversorgungssysteme gespeist; betrachten wir EDs für Industrie und Haushalte.

Die typischsten Arten von Elektromotoren, die in Unternehmen verschiedener Branchen weit verbreitet sind, sind Elektromotoren und elektrische Beleuchtungsanlagen. Elektrothermische Anlagen sowie Ventilwandler zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom sind weit verbreitet. Gleichstrom wird in Industriebetrieben zum Antrieb von Gleichstrommotoren, zur Elektrolyse, in galvanischen Prozessen, für einige Schweißarten usw. verwendet.

Elektromotoren werden in Antrieben verschiedener Produktionsmechanismen eingesetzt. In Anlagen, die während des Betriebs keine Drehzahlregelung erfordern, werden Wechselstromantriebe eingesetzt: asynchrone und synchrone Elektromotoren.

Abhängig von der Spannung hat sich der wirtschaftlichste Einsatzbereich von Asynchron- und Synchron-Elektromotoren herausgestellt. Bei Spannungen bis 1 kV und Leistungen bis 100 kW ist der Einsatz von Asynchronmotoren wirtschaftlicher, über 100 kW - Synchronmotoren, bei Spannungen bis 6 kV und Leistungen bis 300 kW - Asynchronmotoren und über 300 kW - synchron, bei Spannungen bis 10 kV und Leistungen bis 400 kW – Asynchronmotoren, über 400 kW – synchron.

Die weite Verbreitung von Asynchronmotoren ist auf ihre einfache Konstruktion und Bedienung sowie die relativ geringen Kosten zurückzuführen.

Synchronmotoren haben gegenüber Asynchronmotoren eine Reihe von Vorteilen: Sie werden meist als Blindleistungsquellen eingesetzt, ihr Drehmoment ist weniger abhängig von der Klemmenspannung und sie haben in vielen Fällen einen höheren Wirkungsgrad. Gleichzeitig sind Synchronmotoren teurer und aufwändiger in der Herstellung und im Betrieb.

Elektrische Beleuchtungsanlagen mit Glüh-, Leuchtstoff-, Bogen-, Quecksilber-, Natrium- und Xenonlampen werden in allen Unternehmen für die Innen- und Außenbeleuchtung, für städtische Beleuchtungsbedürfnisse usw. verwendet.

Wechselstrom-Elektroschweißanlagen zum Lichtbogen- und Widerstandsschweißen stellen eine einphasige ungleichmäßige und nicht sinusförmige Belastung mit einem niedrigen Leistungsfaktor dar: 0,3 beim Lichtbogenschweißen und 0,7 beim Kontaktschweißen. Schweißtransformatoren und Geräte mit geringer Leistung werden an ein 380/220-V-Netz angeschlossen, leistungsstärkere an ein 6-10-kV-Netz.

Aufgrund der besonderen Art ihrer Regelung sind Ventilumrichter Blindleistungsverbraucher (der Leistungsfaktor von Ventilumrichtern in Walzwerken liegt zwischen 0,3 und 0,8), was zu erheblichen Spannungsabweichungen im Versorgungsnetz führt; Der nicht-sinusförmige Koeffizient beim Betrieb von Thyristorstromrichtern in Walzwerken kann auf der 10-kV-Seite der sie versorgenden Spannung einen Wert von mehr als 30 % erreichen; Ventilstromrichter haben aufgrund der Symmetrie ihrer Lasten keinen Einfluss auf die Spannungssymmetrie.

Elektroschweißanlagen können zu Störungen der normalen Betriebsbedingungen anderer elektrischer Geräte führen. Insbesondere Schweißgeräte, deren Leistung derzeit 1500 kW pro Gerät erreicht, verursachen deutlich größere Spannungsschwankungen in elektrischen Netzen als beispielsweise der Anlauf von Asynchronmotoren mit Käfigläufer. Darüber hinaus treten diese Spannungsschwankungen über einen langen Zeitraum und in einem breiten Frequenzbereich auf, auch im für elektrische Beleuchtungsanlagen unangenehmsten Bereich (ca. 10 Hz).

Elektrothermische Anlagen werden je nach Heizmethode in Gruppen eingeteilt: Lichtbogenöfen, Widerstandsöfen mit direkter und indirekter Wirkung, elektronische Schmelzöfen, Vakuum, Schlackenumschmelzöfen, Induktionsöfen. Diese Gruppe von Elektrizitätswerken wirkt sich auch negativ auf das Stromversorgungsnetz aus, so werden Lichtbogenöfen, die eine Leistung von bis zu 10 MW haben können, derzeit einphasig gebaut. Dies führt zu einer Verletzung der Symmetrie von Strömen und Spannungen (letztere tritt aufgrund von Spannungsabfällen an den Netzwerkwiderständen durch Ströme unterschiedlicher Reihenfolge auf). Darüber hinaus sind Lichtbogenöfen ebenso wie Ventileinheiten nichtlineare Stromgeneratoren mit geringer Trägheit. Daher führen sie zu nicht-sinusförmigen Strömen und damit zu Spannungen.

Die moderne elektrische Belastung einer Wohnung (Ferienhaus) zeichnet sich durch ein breites Spektrum an Haushaltsstromversorgungen aus, die je nach Zweck und Einfluss auf das Stromnetz in folgende Gruppen eingeteilt werden können: Passive Wirkstromverbraucher (Glühlampen). Lampen, Heizelemente für Bügeleisen, Öfen, Heizgeräte); Elektrische Antriebe mit Asynchronmotoren im Drehstrombetrieb (Antrieb von Aufzügen, Pumpen in Wasserversorgungs- und Heizungsanlagen usw.); Elektroantriebe mit einphasig arbeitenden Asynchronmotoren (Antrieb von Kompressoren für Kühlschränke, Waschmaschinen etc.); ED mit Kommutatormotoren (Antrieb von Staubsaugern, Bohrmaschinen usw.); AC- und DC-Schweißgeräte (für Reparaturarbeiten in der Werkstatt etc.); Gleichrichtergeräte (zum Laden von Batterien usw.); radioelektronische Geräte (Fernseher, Computergeräte usw.); Hochfrequenzanlagen (Mikrowellenherde usw.); Leuchtstofflampen.

Die Auswirkungen der einzelnen Stromversorgungseinheiten eines Haushalts sind unbedeutend, die Gesamtheit der an die 0,4-kV-Sammelschienen eines Umspannwerks angeschlossenen Stromversorgungseinheiten hat jedoch erhebliche Auswirkungen auf das Versorgungsnetz.

Auswirkungen von Spannungsabweichungen

Spannungsabweichungen haben einen erheblichen Einfluss auf den Betrieb von Asynchronmotoren (IM), die in der Industrie die häufigsten Leistungsempfänger sind.

Reis. 4.1. Mechanische Eigenschaften des Motors bei Nennspannung (M1) und reduzierter Spannung (M2).

Wenn sich die Spannung ändert, ändern sich die mechanischen Eigenschaften des IM – die Abhängigkeit seines Drehmoments M vom Schlupf s bzw. der Drehzahl (Abb. 4.1). Mit ausreichender Genauigkeit können wir davon ausgehen, dass das Motordrehmoment proportional zum Quadrat der Spannung an seinen Klemmen ist. Mit abnehmender Spannung nehmen Drehmoment und Drehzahl des Motorrotors ab, während dessen Schlupf zunimmt. Die Verringerung der Drehzahl hängt auch vom Änderungsgesetz des Widerstandsmoments Mc (in Abb. 4.1 wird Mc als konstant angenommen) und von der Motorlast ab. Die Abhängigkeit der Motorrotordrehzahl von der Spannung kann ausgedrückt werden:

wo ist die synchrone Drehzahl;

Motorlastfaktor;

Nennspannungs- bzw. Schlupfwerte.

Aus Formel (4.1) geht hervor, dass bei geringer Motorlast die Rotordrehzahl größer als die Nenndrehzahl (bei Motornennlast) sein wird. In solchen Fällen führen Spannungsabfälle nicht zu einer Verringerung der Produktivität der Prozessausrüstung, da die Motordrehzahl nicht unter die Nenndrehzahl sinkt.

Bei Motoren, die unter Volllast laufen, führt eine niedrigere Spannung zu einer niedrigeren Drehzahl. Wenn die Leistung von Mechanismen von der Motordrehzahl abhängt, wird empfohlen, die Spannung an den Klemmen solcher Motoren nicht unter der Nennspannung zu halten. Bei einem erheblichen Spannungsabfall an den Klemmen von Motoren, die unter Volllast laufen, kann das Widerstandsmoment des Mechanismus das Drehmoment übersteigen, was zum „Umkippen“ des Motors führt, d. h. zu seinem Halt. Um Schäden zu vermeiden, muss der Motor vom Netz getrennt werden.

Ein Spannungsabfall verschlechtert auch die Startbedingungen des Motors, da sich dadurch das Startdrehmoment verringert.

Von praktischem Interesse ist die Abhängigkeit der vom Motor aufgenommenen Wirk- und Blindleistung von der Spannung an seinen Klemmen.

Sinkt die Spannung an den Motorklemmen, sinkt die Blindmagnetisierungsleistung (um 2 - 3 %, wenn die Spannung um 1 % sinkt), bei gleicher Leistungsaufnahme steigt der Motorstrom, was zu einer Überhitzung der Isolierung führt.

Wenn der Motor längere Zeit mit niedriger Spannung betrieben wird, verringert sich aufgrund des beschleunigten Verschleißes der Isolierung die Lebensdauer des Motors. Die ungefähre Lebensdauer der Isolierung T lässt sich nach folgender Formel ermitteln:

wobei die Lebensdauer der Motorisolierung bei Nennspannung und Nennlast ein Koeffizient ist, der vom Wert und Vorzeichen der Spannungsabweichung sowie vom Motorlastfaktor abhängt und gleich ist:

bei - 0,2< <0; (4.3);

bei 0,2 ≥ > 0; (4.4)

Daher sind negative Spannungsabweichungen aus Sicht der Motorerwärmung innerhalb der betrachteten Grenzen gefährlicher.

Ein Spannungsabfall führt auch zu einem spürbaren Anstieg der Blindleistung, die in den Streureaktanzen von Leitungen, Transformatoren und IM verloren geht.

Eine Erhöhung der Spannung an den Motorklemmen führt zu einer Erhöhung der von ihnen aufgenommenen Blindleistung. Gleichzeitig steigt der spezifische Blindleistungsverbrauch mit abnehmender Motorlast. Im Durchschnitt steigt mit jedem Prozent Spannungsanstieg die verbrauchte Blindleistung um 3 % oder mehr (hauptsächlich aufgrund eines Anstiegs des Leerlaufstroms des Motors), was wiederum zu einem Anstieg der Wirkleistungsverluste im Motor führt Elemente des Stromnetzes.

Glühlampen zeichnen sich durch Nennparameter aus: Leistungsaufnahme, Lichtstrom, Lichtausbeute (gleich dem Verhältnis des von der Lampe abgegebenen Lichtstroms zu ihrer Leistung) und die durchschnittliche Nennlebensdauer. Diese Indikatoren hängen weitgehend von der Spannung an den Anschlüssen von Glühlampen ab. Bei Spannungsabweichungen von 10 % lassen sich diese Eigenschaften näherungsweise durch folgende empirische Formeln beschreiben:

Reis. 4.2. Abhängigkeit der Eigenschaften von Glühlampen von der Spannung: 1 - Stromverbrauch, 2 - Lichtstrom, 3 - Lichtausbeute, 4 - Lebensdauer

Aus den Kurven in Abb. 4.2. Es ist zu erkennen, dass mit abnehmender Spannung der Lichtstrom am deutlichsten abnimmt. Wenn die Spannung über die Nennspannung ansteigt, erhöhen sich der Lichtstrom F, die Lampenleistung P und die Lichtausbeute h, aber die Lebensdauer der Lampen T nimmt stark ab und sie brennen infolgedessen schnell durch. Gleichzeitig kommt es auch zu einem übermäßigen Stromverbrauch.

Spannungsänderungen führen zu entsprechenden Änderungen des Lichtstroms und der Beleuchtung, was sich letztendlich auf die Arbeitsproduktivität und die Ermüdung des Menschen auswirkt.

Leuchtstofflampen reagieren weniger empfindlich auf Spannungsschwankungen. Mit steigender Spannung nehmen Stromverbrauch und Lichtstrom zu, mit sinkender Spannung sinken sie, allerdings nicht im gleichen Ausmaß wie bei Glühlampen. Bei niedriger Spannung verschlechtern sich die Zündbedingungen für Leuchtstofflampen, so dass sich deren Lebensdauer, bestimmt durch das Zerstäuben der Oxidschicht der Elektroden, sowohl bei negativen als auch bei positiven Spannungsabweichungen verringert.

Bei Spannungsabweichungen von 10 % verringert sich die Lebensdauer von Leuchtstofflampen im Durchschnitt um 20 – 25 %. Ein wesentlicher Nachteil von Leuchtstofflampen ist ihr Blindleistungsverbrauch, der mit zunehmender zugeführter Spannung zunimmt.

Ventilwandler verfügen in der Regel über eine automatische Gleichstromregelung mittels Phasenanschnitt. Wenn die Spannung im Netz steigt, erhöht sich automatisch der Regelwinkel, und wenn die Spannung sinkt, nimmt er ab. Eine Spannungserhöhung um 1 % führt zu einem Anstieg der Blindleistungsaufnahme des Wandlers um ca. 1–1,4 %, was zu einer Verschlechterung des Leistungsfaktors führt. Gleichzeitig verbessern sich andere Indikatoren von Ventilwandlern mit steigender Spannung, weshalb es vorteilhaft ist, die Spannung an ihren Anschlüssen innerhalb akzeptabler Werte zu erhöhen.

Elektroöfen reagieren empfindlich auf Spannungsschwankungen. Eine Reduzierung der Spannung von Elektrolichtbogenöfen beispielsweise um 7 % führt zu einer Verlängerung des Stahlschmelzprozesses um das 1,5-fache. Eine Erhöhung der Spannung über 5 % führt zu einem übermäßigen Energieverbrauch.

Spannungsabweichungen wirken sich negativ auf den Betrieb von Elektroschweißgeräten aus: Beispielsweise werden bei Punktschweißgeräten bei einer Spannungsänderung um 15 % 100 % fehlerhafte Produkte erhalten.

Auswirkungen von Spannungsschwankungen

Zu den elektrischen Geräten, die äußerst empfindlich auf Spannungsschwankungen reagieren, gehören Beleuchtungsgeräte, insbesondere Glühlampen und elektronische Geräte:

Die Norm definiert die Auswirkungen von Spannungsschwankungen auf Beleuchtungsanlagen, die das menschliche Sehvermögen beeinträchtigen. Blinkende Lichtquellen (Flickereffekt) verursachen eine unangenehme psychologische Wirkung, Ermüdung des Sehvermögens und des gesamten Körpers. Dies führt zu einer Verringerung der Arbeitsproduktivität und in einigen Fällen zu Verletzungen.

Das Blinken mit einer Frequenz von 3 – 10 Hz hat die stärkste Wirkung auf das menschliche Auge, daher sind zulässige Spannungsschwankungen in diesem Bereich minimal – weniger als 0,5 %.

Bei gleichen Spannungsschwankungen kommt der negative Effekt von Glühlampen deutlich stärker zum Tragen als der von Gasentladungslampen. Spannungsschwankungen von mehr als 10 % können zum Erlöschen der Entladungslampen führen. Je nach Lampentyp leuchten sie nach wenigen Sekunden oder sogar Minuten auf.

Spannungsschwankungen stören den normalen Betrieb und verkürzen die Lebensdauer elektronischer Geräte: Radios, Fernseher, Telefon- und Telegrafenkommunikation, Computergeräte, Röntgengeräte, Radiosender, Fernsehsender usw.

Bei erheblichen Spannungsschwankungen (mehr als 15 %) können die Bedingungen für den normalen Betrieb von Elektromotoren gestört werden und die Kontakte von Magnetstartern können abfallen, was zu einer entsprechenden Abschaltung der laufenden Motoren führt.

Spannungsschwankungen mit einer Schwankung von 10 - 15 % können zum Ausfall von Kondensatorbänken sowie Röhrenwandlern führen.

Der Einfluss von Spannungsschwankungen auf einzelne Leistungsempfänger ist noch nicht ausreichend untersucht. Dies erschwert die technische und wirtschaftliche Analyse beim Entwurf und Betrieb von Stromversorgungssystemen mit stark schwankenden Lasten.

Einfluss der Spannungsasymmetrie

Spannungsasymmetrie wird, wie bereits erwähnt, am häufigsten durch das Vorhandensein einer asymmetrischen Last verursacht. Unsymmetrische Lastströme, die durch die Elemente des Stromversorgungssystems fließen, verursachen in diesen asymmetrische Spannungsabfälle. Dadurch entsteht an den ED-Klemmen ein asymmetrisches Spannungssystem. Spannungsabweichungen im ED der überlasteten Phase können die normalerweise zulässigen Werte überschreiten, während Spannungsabweichungen im ED anderer Phasen innerhalb normalisierter Grenzen liegen. Zusätzlich zur Verschlechterung der Spannungsbedingungen der Stromversorgung im asymmetrischen Modus werden die Betriebsbedingungen sowohl der Stromversorgung selbst als auch aller Netzelemente erheblich verschlechtert und die Zuverlässigkeit der elektrischen Ausrüstung und des Stromversorgungssystems erheblich verschlechtert ein Ganzes wird reduziert.

Der Effekt eines asymmetrischen Modus unterscheidet sich qualitativ von einem symmetrischen Modus für gängige dreiphasige Elektromotoren wie Asynchronmotoren. Von besonderer Bedeutung für sie ist die Gegensystemspannung. Der Gegensystemwiderstand von Elektromotoren entspricht ungefähr dem Widerstand eines blockierten Motors und ist daher 5 bis 8 Mal kleiner als der Mitsystemwiderstand. Daher verursacht selbst eine kleine Spannungsunsymmetrie erhebliche Gegensystemströme. Gegensystemströme überlagern sich mit Mitsystemströmen und verursachen eine zusätzliche Erwärmung von Stator und Rotor (insbesondere der massiven Teile des Rotors), was zu einer beschleunigten Alterung der Isolierung und einer Verringerung der verfügbaren Motorleistung führt (Reduzierung des Motorwirkungsgrads). . Dadurch verkürzt sich die Lebensdauer eines vollbelasteten Asynchronmotors bei einer Spannungsasymmetrie von 4 % um das Zweifache. Bei einer Spannungsunsymmetrie von 5 % reduziert sich die verfügbare Motorleistung um 5 - 10 %.

Bei einer Unsymmetrie der Netzspannung bei Synchronmaschinen kann es neben zusätzlichen Wirkleistungsverlusten und einer Erwärmung von Stator und Rotor zu gefährlichen Schwingungen durch das Auftreten von mit der doppelten Netzfrequenz pulsierenden Wechseldrehmomenten und Tangentialkräften kommen. Bei starker Asymmetrie können Vibrationen gefährlich sein, insbesondere wenn die Festigkeit der Schweißverbindungen nicht ausreicht und Mängel vorliegen. Wenn die Stromasymmetrie 30 % nicht überschreitet, treten in der Regel keine gefährlichen Überspannungen in Bauteilen auf.

Die Regeln für den technischen Betrieb elektrischer Netze und Stationen in der Russischen Föderation besagen, dass „der Langzeitbetrieb von Generatoren und Synchronkompensatoren mit ungleichen Phasenströmen zulässig ist, wenn die Stromdifferenz 10 % des Nennstatorstroms für Turbogeneratoren und nicht überschreitet.“ 20 % für Hydrogeneratoren. In diesem Fall sollten die Ströme in den Phasen die Nennwerte nicht überschreiten. Sind diese Voraussetzungen nicht erfüllt, müssen besondere Maßnahmen zur Reduzierung der Asymmetrie ergriffen werden.“

Bei Gegen- und Nullströmen erhöhen sich die Gesamtströme in den einzelnen Phasen der Netzelemente, was zu einer Erhöhung der Wirkverluste führt und aus heiztechnischer Sicht unzumutbar sein kann. Durch die Erdungselektroden fließen ständig Nullströme. Dies trocknet weiter aus und erhöht den Widerstand der Erdungsgeräte. Dies kann aus Sicht des Relaisschutzbetriebs sowie aufgrund der erhöhten Auswirkungen auf niederfrequente Kommunikationsanlagen und Eisenbahnstellwerke inakzeptabel sein.

Spannungsasymmetrien verschlechtern die Betriebsarten von Mehrphasen-Ventilgleichrichtern erheblich: Die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung nimmt deutlich zu und die Betriebsbedingungen der Pulsphasensteuerung von Thyristorwandlern verschlechtern sich.

Kondensatoranlagen mit Spannungsunsymmetrie werden über die Phasen hinweg ungleichmäßig mit Blindleistung belastet, was eine vollständige Ausnutzung der installierten Kondensatorleistung unmöglich macht. Darüber hinaus verstärken Kondensatorinstallationen in diesem Fall die bereits bestehende Asymmetrie, da die Einspeisung von Blindleistung in das Netz in der Phase mit der niedrigsten Spannung geringer ist als in den anderen Phasen (proportional zum Quadrat der Spannung an der Kondensatorinstallation). ).

Spannungsasymmetrie wirkt sich auch erheblich auf einphasige EDs aus; wenn die Phasenspannungen ungleich sind, dann haben beispielsweise Glühlampen, die an eine Phase mit höherer Spannung angeschlossen sind, einen größeren Lichtstrom, aber eine deutlich kürzere Lebensdauer im Vergleich zu Lampen, die an eine Phase angeschlossen sind Phase mit niedrigerer Spannung. Spannungsasymmetrie erschwert den Betrieb des Relaisschutzes, führt zu Fehlern beim Betrieb von Stromzählern usw.

Einfluss nichtsinusförmiger Spannung

EDs mit nichtlinearer Strom-Spannungs-Kennlinie verbrauchen nicht-sinusförmige Ströme aus dem Netzwerk, wenn an ihre Anschlüsse eine sinusförmige Spannung angelegt wird. Ströme höherer Harmonischer, die durch Netzelemente fließen, erzeugen Spannungsabfälle in den Widerständen dieser Elemente und führen, überlagert mit der Sinuskurve der Hauptspannung, zu Verzerrungen der Form der Spannungskurve in den Knoten des elektrischen Netzes. In diesem Zusammenhang werden EPs mit einer nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie oft als Quellen höherer Harmonischer bezeichnet.

Die schwerwiegendsten FE-Verstöße im Stromnetz treten beim Betrieb leistungsstarker geregelter Ventilumrichter auf. In diesem Fall wird die Reihenfolge der höheren harmonischen Komponenten von Strom und Spannung im Netzwerk durch die Formel bestimmt

wobei m die Anzahl der Gleichrichtungsphasen ist; eine aufeinanderfolgende Reihe natürlicher Zahlen (0,1,2...).

Abhängig von der Gleichrichtungsschaltung erzeugen Ventilumrichter folgende Stromoberschwingungen im Netz: bei einer 6-Phasen-Schaltung - bis zur 19. Ordnung; bei 12-Phasen-Schaltung - bis einschließlich 25. Ordnung.

Der Verzerrungskoeffizient der sinusförmigen Spannungskurve in Netzen mit Lichtbogenöfen zur Stahl- und Erzschmelze wird hauptsächlich durch die 2., 3., 4., 5. und 7. Harmonische bestimmt.

Der Verzerrungskoeffizient der sinusförmigen Spannungskurve von Lichtbogen- und Widerstandsschweißanlagen wird hauptsächlich durch die 5., 7., 11., 13. Harmonische bestimmt.

Die Ströme der 3. und 5. Harmonischen von Gasentladungslampen betragen 10 bzw. 3 % des 1. Harmonischenstroms. Diese Ströme sind in den entsprechenden linearen Drähten des Netzwerks phasengleich und verursachen in der Summe im Neutralleiter des 380/220-V-Netzwerks einen Strom darin, der nahezu dem Strom im Phasendraht entspricht. Die übrigen Harmonischen für Gasentladungslampen können vernachlässigt werden.

Untersuchungen der Magnetisierungsstromkurve von Transformatoren, die an ein Sinusspannungsnetz angeschlossen sind, haben gezeigt, dass bei einem dreischenkligen Kern und U/U-Wicklungsanschlüssen; und /U; Das Stromnetz enthält alle ungeraden Harmonischen, einschließlich Harmonischer, die ein Vielfaches von drei sind. Harmonische, die ein Vielfaches von drei sind, werden durch die Asymmetrie der Magnetisierungsströme in den Phasen verursacht:

Effektivwert des Magnetisierungsstroms des Transformators:

Magnetisierungsströme bilden Systeme aus Gleich- und Gegensystemströmen, deren Absolutwert für Harmonische, die ein Vielfaches von drei sind, gleich ist. Bei anderen ungeraden Harmonischen betragen die Gegensystemströme etwa das 0,25-fache der Mitsystemströme.

Wird den Transformatoreingängen eine nichtsinusförmige Spannung zugeführt, entstehen zusätzlich Anteile höherer Stromoberschwingungen. GPP-Transformatoren erzeugen eine kleine 5. Harmonische.

Im Allgemeinen haben nicht-sinusförmige Moden die gleichen Nachteile wie asymmetrische Moden.

Höhere Harmonische von Strom und Spannung verursachen zusätzliche Wirkleistungsverluste in allen Elementen des Stromversorgungssystems: Stromleitungen, Transformatoren, elektrische Maschinen, statische Kondensatoren, da der Widerstand dieser Elemente von der Frequenz abhängt.

Beispielsweise nimmt die Kapazität von Kondensatoren, die zur Blindleistungskompensation eingebaut sind, mit zunehmender Frequenz der zugeführten Spannung ab. Liegen also in der Versorgungsspannung höhere Harmonische vor, fällt der Widerstand der Kondensatoren bei diesen Harmonischen deutlich geringer aus als bei einer Frequenz von 50 Hz. Aus diesem Grund können in Kondensatoren, die zur Blindleistungskompensation ausgelegt sind, selbst kleine Oberschwingungsspannungen erhebliche Oberschwingungsströme verursachen. In Unternehmen mit einem hohen Anteil nichtlinearer Lasten erbringen Kondensatorbänke eine schlechte Leistung. Sie werden entweder durch den Überstromschutz abgeschaltet oder fallen aufgrund einer Schwellung der Dosen (oder einer beschleunigten Alterung der Isolierung) innerhalb kurzer Zeit aus. Es sind Fälle bekannt, in denen sich Kondensatorbänke in Unternehmen mit einem ausgebauten Kabelnetz mit einer Spannung von 6-10 kV im Stromresonanzmodus (oder in der Nähe dieses Modus) bei der Frequenz einer der Harmonischen befinden, was zu a führt gefährliche Stromüberlastung.

Höhere Harmonische verursachen:

· beschleunigte Alterung der Isolierung von elektrischen Maschinen, Transformatoren, Kabeln;

· Verschlechterung des elektrischen Leistungsfaktors;

· Verschlechterung oder Unterbrechung des Betriebs von Automatisierungsgeräten, Telemechanik, Computergeräten und anderen Geräten mit elektronischen Elementen;

· Messfehler von Induktionsstromzählern, die zu einer unvollständigen Abrechnung des verbrauchten Stroms führen;

· Störung des Betriebs der Ventilwandler selbst bei einem hohen Anteil höherer harmonischer Komponenten.

· Das Vorhandensein höherer Harmonischer beeinträchtigt nicht nur den Betrieb elektrischer Verbrauchergeräte, sondern auch elektronischer Geräte in Stromnetzen.

· Bei einigen Installationen (Puls-Phasen-Steuerungssystem von Ventilwandlern, kompletten Automatisierungsgeräten usw.) werden die zulässigen Werte der einzelnen Strom-(Spannungs-)Harmonischen vom Hersteller im Produktpass angegeben.

· Der dem Elektroantrieb zugeführte Spannungsverlauf sollte im eingeschwungenen Zustand des Stromnetzes keine höheren Harmonischen enthalten. Es ist zu betonen, dass unter den Betriebsbedingungen der Stromversorgung die nichtsinusförmige Spannung zusammen mit den Wirkungen anderer Einflussfaktoren auftritt und es daher notwendig ist, alle Faktoren zusammen zu betrachten.

Auswirkung der Frequenzabweichung

Die strengen Anforderungen der Norm an Abweichungen in der Frequenz der Versorgungsspannung sind auf den erheblichen Einfluss der Frequenz auf die Betriebsarten elektrischer Geräte, den Ablauf technologischer Produktionsprozesse und damit auf die technischen und wirtschaftlichen Kennzahlen zurückzuführen Betrieb von Industrieunternehmen.

Der elektromagnetische Anteil des Schadens ist auf einen Anstieg der Wirkleistungsverluste in elektrischen Netzen und einen Anstieg des Wirk- und Blindleistungsverbrauchs zurückzuführen. Es ist bekannt, dass eine Verringerung der Frequenz um 1 % die Verluste in Stromnetzen um 2 % erhöht.

Die technologische Komponente des Schadens wird hauptsächlich durch die Unterproduktion ihrer Produkte durch Industrieunternehmen und die Kosten für zusätzliche Betriebszeit des Unternehmens zur Erfüllung der Aufgabe verursacht. Nach Schätzungen von Experten ist der Wert technischer Schäden um eine Größenordnung höher als der elektromagnetischer Schäden.

Eine Analyse des Betriebs von Unternehmen mit einem kontinuierlichen Produktionszyklus ergab, dass die meisten Hauptproduktionslinien mit Mechanismen mit konstantem und Lüfterwiderstandsdrehmoment ausgestattet sind und ihre Antriebe Asynchronmotoren sind. Die Drehzahl der Motorrotoren ist proportional zur Änderung der Netzfrequenz und die Produktivität der technologischen Linien hängt von der Motordrehzahl ab.

Der Einfluss der Frequenz auf die Leistung einer Reihe von Mechanismen kann durch die von ihnen verbrauchte Wirkleistung ausgedrückt werden:

wobei a der Proportionalitätskoeffizient ist, abhängig von der Art des Mechanismus; die Netzwerkfrequenz;

Abhängig von den Werten des Exponenten n lässt sich EP in folgende Gruppen einteilen:

1.Mechanismen mit konstantem Widerstandsmoment – ​​Kolbenpumpen, Kompressoren, Metallschneidemaschinen usw.; für sie n=1;

2.Mechanismen mit Ventilatorwiderstandsmoment – ​​Kreiselpumpen, Ventilatoren, Rauchabzüge usw.; für sie n=3; Bei thermischen Kraftwerken, thermischen Kraftwerken und Kernkraftwerken sind dies in der Regel die Motoren von Speisewasserpumpen, Umwälzpumpen, Rauchgebläsen, Ölpumpen usw.

.Mechanismen mit n=3,5-4 sind Kreiselpumpen, die mit hohem statischen Druck (Gegendruck) arbeiten, beispielsweise Kesselspeisepumpen.

EDs der 2. und 3. Gruppe, die am anfälligsten für den Einfluss der Frequenz sind, verfügen über Anpassungsmöglichkeiten, wodurch der Strom, den sie aus dem Netzwerk verbrauchen, praktisch unverändert bleibt.

Am empfindlichsten gegenüber Frequenzreduzierungen sind Hilfsmotoren von Kraftwerken. Eine Verringerung der Frequenz führt zu einer Verringerung ihrer Produktivität, was mit einer Verringerung der verfügbaren Leistung der Generatoren und einem weiteren Mangel an Wirkleistung und einer Verringerung der Frequenz einhergeht (es kommt zu einer Frequenzlawine).

Elektronische Geräte wie Glühlampen, Widerstandsöfen und Lichtbogenöfen reagieren praktisch nicht auf Frequenzänderungen.

Frequenzabweichungen wirken sich negativ auf den Betrieb elektronischer Geräte aus: Frequenzabweichungen von mehr als +0,1 Hz führen zu Helligkeits- und geometrischen Hintergrundverzerrungen des Fernsehbildes; Frequenzänderungen von 49,9 auf 49,5 Hz führen zu einer fast vierfachen Vergrößerung des zulässigen Bereichs des Fernsehsignals zum Hintergrundhindernis. Die Umstellung der Frequenz auf 49,5 Hz erfordert eine deutliche Verschärfung der Anforderungen an das Signal-/Hintergrundrauschverhältnis in allen Teilen der Fernsehstrecke – von der Ausstattung des Studiokomplexes bis zum Fernsehempfänger, deren Umsetzung mit erheblichen Materialkosten verbunden ist .

Darüber hinaus wirkt sich eine niedrigere Frequenz im Stromnetz auch auf die Lebensdauer von Geräten aus, die Elemente mit Stahl enthalten (Elektromotoren, Transformatoren, Reaktoren mit einem Magnetkern aus Stahl), da in solchen Geräten der Magnetisierungsstrom zunimmt und sich zusätzlich erwärmt die Stahlkerne.

Um systemweite Unfälle aufgrund eines Frequenzabfalls zu verhindern, sind spezielle automatische Frequenzentlastungsgeräte (AFD) vorgesehen, die einige der weniger kritischen Verbraucher abschalten. Nach Beseitigung des Strommangels, beispielsweise nach dem Einschalten von Notstromquellen, schalten Sonderfrequenz-Automatik-Neustartgeräte (FACR) abgeschaltete Verbraucher ein und der normale Betrieb des Systems wird wiederhergestellt.

Die Aufrechterhaltung einer normalen Frequenz, die den Anforderungen der Norm entspricht, ist ein technisches und kein wissenschaftliches Problem, dessen Hauptlösung die Einführung von Erzeugungskapazitäten ist, um Leistungsreserven in den Netzen von Energieversorgungsunternehmen zu schaffen.

Wirkung elektromagnetischer Störungen

In Allzweck-Stromversorgungssystemen sind elektronische und mikroelektronische Steuerungssysteme, Mikroprozessoren und Computer weit verbreitet, was zu einer Verringerung der Störfestigkeit elektrischer Steuerungssysteme und einem starken Anstieg ihrer Ausfälle geführt hat. Die Hauptursache für Ausfälle sind die Auswirkungen elektromagnetischer transienter Störungen, die bei elektromagnetischen transienten Prozessen sowohl in Stromnetzen als auch in städtischen und industriellen Stromnetzen auftreten. Die Dauer transienter Prozesse reicht von mehreren Perioden des Industriefrequenzstroms bis zu mehreren Sekunden, und das effektive Frequenzband der Interferenz kann mehrere zehn Megahertz erreichen.

Elektromagnetische transiente Störungen, begleitet von Spannungseinbrüchen, treten hauptsächlich bei einphasigen Kurzschlüssen von Freileitungen aufgrund von Isolationsüberlappungen auf. Diese Fehler zerstören sich entweder selbst oder werden durch eine kurzzeitige Abschaltung mit anschließender automatischer Wiedereinschaltung (AR) behoben. Ursache für Spannungseinbrüche sind darüber hinaus verkettete Kurzschlüsse aufgrund atmosphärischer Phänomene sowie Unterbrechungen von Versorgungsleitungen und Kondensatoren. Die Anzahl der Spannungseinbrüche mit einer Tiefe von bis zu 20 % erreicht in Verteilnetzen 55 – 60 %. Über 60 % der Maschinenstillstände ereignen sich aufgrund von Spannungseinbrüchen mit einer Tiefe von mehr als 20 %.

Die Ursache für elektromagnetische transiente Störungen in allgemeinen Stromversorgungssystemen können Überspannungen sein, die bei einphasigen Erdschlüssen, beim Schalten von Kondensatorbänken und Resonanzfiltern, beim Trennen unbelasteter Kabelleitungen und Transformatoren, beim gleichzeitigen Schalten von Kontakten von Schaltern usw. auftreten Andere Schaltgeräte führen im phasenoffenen Betrieb des Stromnetzes aus verschiedenen Gründen zu Ferroresonanzphänomenen. Die Anfälligkeit elektronischer Geräte und Computer gegenüber Überspannungen hängt sowohl vom Frequenzgang des elektronischen Geräts als auch vom Frequenzgang elektromagnetischer Störungen ab.

Eine Erhöhung der Leistung von Stromnetzen und der Anzahl von Freileitungen zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Stromversorgung von Industrieunternehmen führt zu einer Verringerung der Funktionszuverlässigkeit komplexer elektronischer Steuerungssysteme und einer Erhöhung der Anzahl von Lärmausfällen -empfindliche elektronische Geräte.

Wie bereits erwähnt, kommt es bei von den standardisierten Werten aller Spannungs-PCEs zu einer beschleunigten Alterung der Isolierung elektrischer Geräte, wodurch die Intensität der Fehlerströme mit der Zeit zunimmt. Wenn also die Netzspannungskurve nicht sinusförmig ist, fließt auch bei resonanter Einstellung der Lichtbogenlöscheinrichtungen ein Strom höherer Harmonischer durch den Erdschluss und es kann am Ort des ersten Fehlers zu einem Kabelbrand kommen. In diesem Fall kann es, wie die Betriebserfahrung zeigt, zu zwei oder mehr Unfällen durch Überspannung gleichzeitig kommen.

Bei niedrigen FE besteht eine gegenseitige Abhängigkeit von Elementausfällen, beispielsweise wenn der negative Einfluss von nichtlinearen, asymmetrischen und Stoßbelastungen mit Hilfe geeigneter Korrekturvorrichtungen beim Ausschalten eines bestimmten Geräts kompensiert wird. Somit führt der Ausfall eines statischen Hochgeschwindigkeitskompensators zum Auftreten von Spannungsasymmetrien, Schwingungen und Oberschwingungen, die zuvor kompensiert wurden, was wiederum mit dem Auftreten von Fehlalarmen des Relaisschutzes und Notausfällen bestimmter Arten behaftet ist elektrische Geräte und andere ähnliche negative Folgen. Ausfälle in den Kanälen zur Informationsübertragung entlang der Stromkreise bei Vorhandensein von Oberschwingungen führen zur Übermittlung falscher Befehle an die Steuerung von Schaltgeräten. Somit hat CE einen erheblichen Einfluss auf die Zuverlässigkeit der Stromversorgung, da die Unfallrate in Netzen mit niedrigem CE höher ist als wenn PCE innerhalb akzeptabler Grenzen liegt.

5. Qualitätskontrolle der elektrischen Energie

.1 Hauptaufgaben und Arten der Netzqualitätskontrolle

Die Hauptziele der FE-Kontrolle sind:

Überprüfung der Einhaltung der Anforderungen der Norm hinsichtlich der Betriebssteuerung von PKE in allgemeinen Stromnetzen;

Überprüfung der Übereinstimmung der tatsächlichen PKE-Werte an der Netzschnittstelle laut Bilanz mit den im Energieliefervertrag erfassten Werten;

Entwicklung technischer Voraussetzungen für den Verbraucheranschluss im Hinblick auf die Energieversorgung;

Überprüfung der Erfüllung der Vertragsbedingungen im Hinblick auf die Energieeffizienz, Ermittlung der zulässigen berechneten und tatsächlichen Beiträge des Verbrauchers zur Verschlechterung der Energieeffizienz;

Entwicklung technischer und organisatorischer Maßnahmen zur Sicherstellung von CE;

Festlegung von Rabatten (Zuschlägen) auf Energieeffizienztarife für deren Qualität;

Zertifizierung elektrischer Energie;

Suchen Sie nach dem „Schuldigen“ von PCE-Verzerrungen.

Abhängig von den Zielen, die bei der Überwachung und Analyse von CE erreicht werden, können PCE-Messungen vier Formen annehmen:

· Diagnosekontrolle;

· Inspektionskontrolle;

· Betriebskontrolle;

· kaufmännische Buchhaltung.

Diagnostische Kontrolle von CE – Das Hauptziel der diagnostischen Kontrolle an der Schnittstelle zwischen den Stromnetzen des Verbrauchers und dem Energieversorgungsunternehmen besteht darin, den „Schuldigen“ für die Verschlechterung von CE zu erkennen und den akzeptablen Beitrag zur Verletzung der Normanforderungen zu ermitteln Nehmen Sie für jede PKE diese in den Energieliefervertrag auf und normalisieren Sie die CE.

Eine diagnostische Kontrolle sollte bei der Erteilung und Überprüfung der Erfüllung der technischen Bedingungen für den Anschluss eines Verbrauchers an das Stromnetz, bei der Überwachung der Vertragsbedingungen für die Stromversorgung sowie in Fällen durchgeführt werden, in denen der Anteilsbeitrag zur Verschlechterung ermittelt werden muss die Energieeffizienz einer Gruppe von Verbrauchern, die an ein gemeinsames Energiezentrum angeschlossen sind. Die diagnostische Überwachung sollte regelmäßig erfolgen und kurzfristige PCE-Messungen (nicht länger als eine Woche) umfassen. Bei der Diagnosekontrolle werden sowohl genormte als auch nicht genormte PCEs gemessen, außerdem Ströme und deren harmonische und symmetrische Anteile sowie die entsprechenden Leistungsflüsse.

Wenn die Ergebnisse der diagnostischen Überwachung der Energieeffizienz bestätigen, dass der Verbraucher „schuldig“ ist, gegen die Energieeffizienzstandards verstoßen zu haben, besteht die Hauptaufgabe des Energieversorgungsunternehmens darin, gemeinsam mit dem Verbraucher die Möglichkeiten und den Zeitpunkt der Umsetzung von Maßnahmen zu entwickeln und zu bewerten Normalisierung der Energieeffizienz. Für den Zeitraum bis zur Umsetzung dieser Maßnahmen ist an der Schnittstelle zwischen den elektrischen Netzen des Verbrauchers und des Energieversorgungsunternehmens eine betriebliche Steuerung und kaufmännische Messung der Energieeffizienz anzuwenden.

In den nächsten Phasen der Diagnosemessungen von CE sollten die Kontrollpunkte die Busse regionaler Umspannwerke sein, an die die Kabelleitungen der Verbraucher angeschlossen sind. Diese Punkte sind auch für die Überwachung des korrekten Betriebs von Laststufenschaltern von Transformatoren, für die Erstellung von Statistiken und die Aufzeichnung von Spannungseinbrüchen und vorübergehenden Überspannungen im Stromnetz von Interesse. Dies steuert den Betrieb bereits vorhandener Mittel zur Bereitstellung von CE: Synchronkompensatoren, Reihen statischer Kondensatoren und Transformatoren mit Laststufenschaltern, die bestimmte Spannungsabweichungsbereiche bereitstellen, sowie den Betrieb von Schutz- und Automatisierungsgeräten im Stromnetz .

Die Inspektionskontrolle von CE wird von Zertifizierungsstellen durchgeführt, um Informationen über den Zustand des zertifizierten Stroms in den Stromnetzen des Energieversorgungsunternehmens sowie über die Einhaltung der Bedingungen und Anwendungsregeln des Zertifikats zu erhalten und so zu bestätigen, dass CE weiterhin gültig ist während der Gültigkeitsdauer des Zertifikats die festgelegten Anforderungen erfüllen.

Eine Betriebsüberwachung des EC ist unter Betriebsbedingungen an Punkten des Stromnetzes erforderlich, an denen Spannungsverzerrungen bestehen und in naher Zukunft nicht beseitigt werden können. An den Verbindungspunkten von Umspannwerken des Eisenbahn- und städtischen elektrifizierten Verkehrs, Umspannwerken von Unternehmen mit Elektroantrieben mit nichtlinearen Eigenschaften ist eine Betriebskontrolle erforderlich. Die Ergebnisse der Betriebskontrolle sollen über Kommunikationskanäle an Leitstellen des Stromnetzes des Energieversorgungsunternehmens und des Stromversorgungssystems eines Industrieunternehmens übermittelt werden.

Die kaufmännische Messung von PKE muss an der Schnittstelle zwischen den Stromnetzen des Verbrauchers und des Energieversorgungsunternehmens erfolgen und auf Grundlage der Ergebnisse werden Rabatte (Zuschläge) auf Stromtarife für deren Qualität ermittelt.

Die rechtliche und methodische Grundlage für die kaufmännische Abrechnung der Energiekosten in Stromnetzen ist das Bürgerliche Gesetzbuch der Russischen Föderation (Zivilgesetzbuch der Russischen Föderation), Teil 2, GOST 13109 - 97, Anweisungen zum Verfahren für Zahlungen für Strom und Wärme Energie (Nr. 449 vom 28. Dezember 1993, Justizministerium der Russischen Föderation).

Als Mittel zur wirtschaftlichen Einflussnahme auf den Verursacher der Verschlechterung der Energieeffizienz muss an den Messstellen des verbrauchten Stroms kontinuierlich eine kommerzielle Messung der Energieeffizienz durchgeführt werden. Zu diesem Zweck sollten Geräte eingesetzt werden, die die Funktionen der Strommessung und der Messung ihrer Qualität vereinen. Das Vorhandensein der Funktionen Strommessung und PKE-Steuerung in einem Gerät ermöglicht die Kombination der Betriebssteuerung und der kommerziellen Abrechnung von KE, während gemeinsame Kommunikationskanäle und Mittel zur Verarbeitung, Anzeige und Dokumentation von AMR-Informationen verwendet werden können.

Gewerbliche Messgeräte für Energieeffizienz müssen den relativen Zeitpunkt der Überschreitung der normalen und maximal zulässigen Werte der Energieeffizienz an der Stromregelstelle für den Abrechnungszeitraum registrieren, der die Tarifzuschläge für die Verursacher der Verschlechterung der Energieeffizienz ermittelt.

.2 Standardanforderungen für die Stromqualitätskontrolle

Die Überwachung der Einhaltung der Anforderungen der Norm durch Energieversorgungsunternehmen und Verbraucher elektrischer Energie sollte durch Aufsichtsbehörden und akkreditierte CE-Prüflabore erfolgen.

Die Kontrolle der Energieversorgung an Punkten des allgemeinen Anschlusses elektrischer Energieverbraucher an Allzwecksysteme erfolgt durch Energieversorgungsunternehmen (Kontrollpunkte werden gemäß den behördlichen Dokumenten ausgewählt). Häufigkeit der PCE-Messungen:

für eine konstante Spannungsabweichung - mindestens zweimal im Jahr, abhängig von saisonalen Laständerungen im Verteilungsnetz der Energiezentrale, und bei Vorhandensein einer automatischen Gegenspannungsregelung in der Energiezentrale mindestens einmal im Jahr;

für andere PKE – mindestens alle zwei Jahre, vorausgesetzt, dass das Netzdiagramm und seine Elemente unverändert bleiben und sich die Art der elektrischen Lasten des Verbrauchers geringfügig ändert, was die KE verschlechtert.

Stromverbraucher, die den EG verschlechtern, müssen eine Überwachung an den Punkten ihrer eigenen Netze durchführen, die den Punkten des allgemeinen Anschlusses dieser Netze an das allgemeine Stromnetz am nächsten liegen, sowie an den Anschlüssen von Empfängern elektrischer Energie, die den EG verzerren.

Die Häufigkeit der EC-Überwachung wird vom Verbraucher elektrischer Energie im Einvernehmen mit dem Energieversorgungsunternehmen festgelegt.

Die Überwachung des von Wechselstrom-Umspannwerken in Stromnetze mit einer Spannung von 6 - 35 kV abgegebenen EC sollte durchgeführt werden:

· für elektrische Netze 6 - 35 kV, die von Stromnetzen betrieben werden, an den Verbindungspunkten dieser Netze zu Umspannwerken;

· für elektrische Netze von 6 - 35 kV, die nicht unter der Kontrolle von Stromversorgungssystemen stehen, an Punkten, die durch Vereinbarung zwischen Umspannwerken und Stromverbrauchern ausgewählt werden, und für neu gebaute und rekonstruierte (mit Austausch von Transformatoren) Umspannwerken - an den Anschlusspunkten von elektrische Energieverbraucher an diese Netze anzuschließen.

5.3 Rabatte und Zuschläge zum Tarif für die Stromqualität

In Absatz 1 der Kunst. 542 Teil 2 des Bürgerlichen Gesetzbuches der Russischen Föderation legt fest: „Die Qualität der von der Energieversorgungsorganisation gelieferten Energie muss den Anforderungen entsprechen, die durch staatliche Normen und andere verbindliche Vorschriften festgelegt oder im Energieversorgungsvertrag vorgesehen sind.“

Um die Normen des Standards an Punkten des allgemeinen Anschlusses sicherzustellen, ist es zulässig, in Stromlieferverträgen mit Verbrauchern – den „Schuldigen“ der Verschlechterung der Energieeffizienz – strengere Standards (mit geringeren Änderungsbereichen der entsprechenden Indikatoren) festzulegen Energieeffizienz) als die in der Norm festgelegten, die Verbraucher an der Grenze der Bilanz elektrischer Netze einhalten müssen.

Im Falle eines Verstoßes des Energieversorgungsunternehmens gegen die CE-Anforderungen hat der Teilnehmer das Recht, die Höhe des Schadens nachzuweisen und ihn vom Energieversorgungsunternehmen gemäß den Regeln des Art. 547 Bürgerliches Gesetzbuch der Russischen Föderation. Gleichzeitig muss der Abonnent, da er dennoch Energie von unzureichender Qualität verbraucht hat, dafür bezahlen, jedoch zu einem entsprechend reduzierten Preis (Artikel 542 Absatz 2 des Bürgerlichen Gesetzbuchs der Russischen Föderation).

Offensichtlich können Verstöße gegenseitig sein und auf unterschiedliche PCEs zurückzuführen sein. Der Schuldige der Verringerung des Effizienzfaktors wird gemäß den Regeln für die Anwendung von Rabatten und Zuschlägen auf Tarife für die Stromqualität ermittelt.

Die Hinweise zum Zahlungsverfahren für elektrische und thermische Energie im Abschnitt 4 „Rabatte (Zuschläge) auf den Tarif für die Stromqualität“ legen Strafen für den Schuldigen der Verschlechterung der Energieeffizienz fest.

Der in der Weisung festgelegte Strafmechanismus gilt nicht für alle PCEs, sondern für die Zahlenwerte, deren Normen in der Norm enthalten sind:

stetige Spannungsabweichung;

Sinusförmiger Verzerrungsfaktor der Spannungswellenform;

Asymmetriekoeffizient der Gegensystemspannung;

Nullspannungsasymmetriekoeffizient;

Frequenzabweichung;

Spannungsänderungsbereich.

Von den aufgeführten PCEs spiegeln der Verzerrungskoeffizient der Sinusförmigkeit der Spannungskurve und die Koeffizienten der harmonischen Komponenten der Spannung dasselbe Phänomen wider – Nicht-Sinusförmigkeit. Darüber hinaus spiegelt es alle Harmonischen insgesamt und jede der 40 Harmonischen einzeln wider. Daher gelten in der Weisung Rabatte (Zuschläge) auf Basis der Gesamtwirkung (Koeffizient); zusätzlich ist zu berücksichtigen, dass Rabatte (Zuschläge) für einzelne PCEs addiert werden. Daher ist der Indikator nicht in der Anleitung enthalten. Die Dauer eines Spannungseinbruchs wird nicht in die Rabatte (Zuschläge) eingerechnet, da die Höhe der Sanktionen für die aufgeführten PKE von der Gesamtdauer der Lieferung von elektrischer Energie minderer Qualität pro Monat und bei Spannungseinbrüchen von der Dauer abhängt Ein Einbruch wird normalisiert, ohne ihre Menge zu standardisieren.

In der Abrechnung mit allen Verbrauchern werden Rabatte (Zuschläge) für die Qualität der elektrischen Energie gewährt.

Die Höhe des Rabatts (Aufschlags) hängt ab von:

über die Anzahl der PKE, bei denen an der Strommessstelle im Abrechnungszeitraum ein Verstoß gegen die Norm vorliegt;

über den relativen Zeitpunkt der Überschreitung der normalen und maximal zulässigen PCE-Werte am Stromregelpunkt während des Abrechnungszeitraums.

Der konkrete Wert des Rabatts (Zuschlags) kann je nach Grad der Verletzung dieser Faktoren 0,2 bis 10 % des Stromtarifs betragen.

Die Vergütung zum EC-Tarif mit Rabatt (Aufschlag) erfolgt für die gesamte im Abrechnungszeitraum zugeführte (verbrauchte) elektrische Energiemenge. Bei Verschulden des Energieversorgungsunternehmens erfolgt die Strafe in Form eines Abschlags vom Tarif, bei Verschulden des Verbrauchers in Form eines Zuschlags.

Für unzulässige Abweichungen von Spannung und Frequenz liegt die einseitige Verantwortung des Energieversorgungsunternehmens. Für Spannungsabweichungen haftet das Energieversorgungsunternehmen gegenüber dem Verbraucher, wenn der Teilnehmer die technischen Grenzwerte für den Verbrauch und die Erzeugung von Blindleistung nicht überschreitet.

Die Verantwortung für die Verletzung der Standards für die vier verbleibenden PKE wird der Person zugewiesen, die für die Verschlechterung des KE verantwortlich ist. Der Verursacher wird anhand eines Vergleichs des im Vertrag enthaltenen zulässigen Beitrags zum Wert der betrachteten PKE am Kontrollpunkt mit dem durch Messungen ermittelten tatsächlichen Beitrag ermittelt.

Literatur

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Abschnitt Nr. 14-2. Qualität der elektrischen Energie

Die Schuldigen der Verschlechterung der Qualität der elektrischen Energie

Die Eigenschaften elektrischer Energie, Indikatoren und die wahrscheinlichsten Ursachen für die Verschlechterung der Qualität elektrischer Energie sind in Tabelle 1 aufgeführt:

Tabelle 1. Eigenschaften elektrischer Energie, Indikatoren und die wahrscheinlichsten Ursachen für Qualitätsverschlechterungen zwei elektrische Energie.

Elektrische Eigenschaften	CE-Indikator				Höchstwahrscheinlich
					Schuldige für die Verschlechterung der CE
					Energieversorgung
Spannungsabweichung	Stetige Spannungsabweichung
	δU y				Organisation
					Verbraucher mit
Spannungsschwankungen	Spannungsänderungsbereich δU t
	Flickerdosis P t				variable Belastung
					Verbraucher mit
Nicht-Sinusförmigkeit	Koeffizient	Verzerrung
	Konizität der Kurve		Spannung K v		nichtlineare Belastung
	n-ter harmonischer Koeffizient
	Spannungskomponente K U(i)
					Verbraucher mit Unwucht
Asymmetrie	Koeffizient		Asymmetrie
Dreiphasensystem	Stress			umkehren	schwere Last
Stress	Sequenz-K-2U-Faktor
	Spannungsasymmetrie bei Null
	Sequenzen K 0U
					Energieversorgung
Frequenzabweichung	Frequenzabweichung ∆f
					Organisation
					Energieversorgung
Spannungseinbruch	Spannungseinbruchdauer ∆t p
					Organisation
					Energieversorgung
Spannungsimpuls	Impulsspannung U imp
					Organisation
					Energieversorgung
Vorübergehend	Temporärer Koeffizient
Überspannung	ÜberspannungK proU				Organisation

Elektrische Empfänger für verschiedene Zwecke werden aus den Stromnetzen allgemeiner Stromversorgungssysteme gespeist; betrachten wir industrielle elektrische Empfänger.

Die typischsten Arten von elektrischen Empfängern, die in Unternehmen verschiedener Branchen weit verbreitet sind, sind Elektromotoren und elektrische Beleuchtungsanlagen. Auch elektrothermische Anlagen erfreuen sich zunehmender Beliebtheit

Ventilwandler zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom. Gleichstrom wird in Industriebetrieben zum Antrieb von Gleichstrommotoren, zur Elektrolyse, in galvanischen Prozessen, für einige Schweißarten usw. verwendet.

Elektrische Beleuchtungsanlagen mit Glüh-, Leuchtstoff-, Bogen-, Quecksilber-, Natrium- und Xenonlampen werden in allen Unternehmen für die Innen- und Außenbeleuchtung, für städtische Beleuchtungsbedürfnisse usw. verwendet. Glühlampen zeichnen sich durch Nennparameter aus: Leistungsaufnahme P nom, Lichtstrom

F nom, Lichtausbeute η nom (entspricht dem Verhältnis des von der Lampe abgegebenen Lichtstroms zu ihrer Leistung) und der durchschnittlichen Nennlebensdauer T nom. Diese Indikatoren hängen weitgehend von der Spannung an den Anschlüssen der Glühlampen ab. Spannungsänderungen führen zu entsprechenden Änderungen des Lichtstroms und der Beleuchtung, was sich letztendlich auf die Arbeitsproduktivität und die Ermüdung des Menschen auswirkt.

Aufgrund der besonderen Art ihrer Regelung sind Ventilumrichter Blindleistungsverbraucher (der Leistungsfaktor von Ventilumrichtern in Walzwerken liegt zwischen 0,3 und 0,8), was zu erheblichen Spannungsabweichungen im Versorgungsnetz führt. Normalerweise verfügen sie über ein automatisches DC-Steuerungssystem durch Phasenanschnitt. Wenn die Spannung im Netz steigt, erhöht sich automatisch der Regelwinkel, und wenn die Spannung sinkt, nimmt er ab. Eine Spannungserhöhung um 1 % führt zu einer Erhöhung der Blindleistungsaufnahme des Umrichters um ca. 1-1,4 %, was zu einer Verschlechterung des Leistungsfaktors führt. Höhere Harmonische von Spannung und Strom wirken sich negativ auf elektrische Geräte, Automatisierungssysteme, Relaisschutz, Telemechanik und Kommunikation aus. In elektrischen Maschinen, Transformatoren und Netzen treten zusätzliche Verluste auf, die Blindleistungskompensation durch Kondensatorbänke wird schwieriger und die Lebensdauer der Isolierung elektrischer Maschinen verringert sich. Nichtsinusförmiger Koeffizient

Beim Betrieb von Thyristorstromrichtern von Walzwerken können auf der 10-kV-Seite der sie versorgenden Spannung Werte von mehr als 30 % erreicht werden. Ventilstromrichter haben aufgrund der Symmetrie ihrer Lasten keinen Einfluss auf die Spannungssymmetrie.

Elektrische Schweißanlagen können zu Störungen der normalen Betriebsbedingungen anderer elektrischer Verbraucher führen. Insbesondere Schweißgeräte, deren Leistung derzeit 1500 kW pro Gerät erreicht, verursachen deutlich größere Spannungsschwankungen in elektrischen Netzen als beispielsweise der Anlauf von Asynchronmotoren mit Käfigläufer. Darüber hinaus treten diese Spannungsschwankungen über einen langen Zeitraum und in einem breiten Frequenzbereich auf, auch im für elektrische Beleuchtungsanlagen unangenehmsten Bereich (ca. 10 Hz). Wechselstrom-Elektroschweißanlagen zum Lichtbogen- und Widerstandsschweißen stellen eine einphasige ungleichmäßige und nicht sinusförmige Belastung mit einem niedrigen Leistungsfaktor dar: 0,3 beim Lichtbogenschweißen und 0,7 beim Kontaktschweißen. Schweißtransformatoren und Geräte mit geringer Leistung werden an ein 380/220-V-Netz angeschlossen, leistungsstärkere an ein 6-10-kV-Netz.

Elektrothermische Anlagen werden je nach Heizmethode in Gruppen eingeteilt: Lichtbogenöfen, Widerstandsöfen mit direkter und indirekter Wirkung, elektronische Schmelzöfen, Vakuum, Schlackenumschmelzöfen, Induktionsöfen. Auch diese Gruppe elektrischer Verbraucher wirkt sich nachteilig auf das Versorgungsnetz aus, so werden Lichtbogenöfen, die eine Leistung von bis zu 10 MW haben können, derzeit einphasig ausgeführt. Dies führt zu einer Verletzung der Symmetrie von Strömen und Spannungen. Darüber hinaus führen sie zu nicht-sinusförmigen Strömen und damit zu Spannungen.

Die Hauptstromverbraucher in Industriebetrieben sind asynchrone Elektromotoren. Eine Abweichung der Spannung von den zulässigen Standards wirkt sich auf die Betriebsfrequenz und Verluste an Wirk- und Blindkapazität aus (Spannungsreduzierung um 19 %).

nominal führt zu einem Anstieg der Wirkleistungsverluste um 3 %; Eine Spannungserhöhung um 1 % führt zu einer Erhöhung des Blindleistungsverbrauchs um 3 %. Die Wirkung eines asymmetrischen Modus unterscheidet sich qualitativ von einem symmetrischen. Von besonderer Bedeutung ist die Gegensystemspannung. Der Gegensystemwiderstand von Elektromotoren entspricht ungefähr dem Widerstand eines blockierten Motors und ist daher 5–8 Mal kleiner als der Mitsystemwiderstand. Daher verursacht selbst eine kleine Spannungsunsymmetrie erhebliche Gegensystemströme. Gegensystemströme überlagern sich mit Mitsystemströmen und verursachen eine zusätzliche Erwärmung von Stator und Rotor (insbesondere der massiven Teile des Rotors), was zu einer beschleunigten Alterung der Isolierung und einer Verringerung der verfügbaren Motorleistung führt. Dadurch verkürzt sich die Lebensdauer eines vollbelasteten Asynchronmotors bei einer Spannungsasymmetrie von 4 % um das Zweifache.

Mittel und Wege zur Verbesserung der Qualität elektrischer Energie

Die Übereinstimmung von PKE mit den GOST-Anforderungen wird durch Schaltungslösungen oder den Einsatz spezieller technischer Mittel erreicht. Die Wahl dieser Mittel erfolgt auf der Grundlage einer Machbarkeitsstudie, wobei es nicht um die Schadensminimierung, sondern um die Erfüllung der GOST-Anforderungen geht.

Zur Verbesserung aller PKE empfiehlt es sich, elektrische Empfänger mit komplizierten Betriebsarten an EPS-Punkte mit den höchsten Kurzschlussleistungswerten anzuschließen. Bei der Auswahl eines Stromversorgungsschemas berücksichtigen Unternehmen die Begrenzung der Kurzschlussströme auf das optimale Niveau und berücksichtigen dabei die Aufgabe, den PCE zu erhöhen.

Um die Auswirkungen auf die „ruhige“ Last von elektrischen Ventilempfängern und abrupt wechselnde Lasten zu verringern, erfolgt der Anschluss solcher Empfänger in separaten Abschnitten der Sammelschienen von Umspannwerken mit Transformatoren mit geteilten Wicklungen oder mit Doppeldrosseln.

Möglichkeiten zur Verbesserung jeder PKE.

1. Möglichkeiten zur Reduzierung von Frequenzschwankungen:

1.1 Erhöhung der Kurzschlussleistung am Anschlusspunkt von Empfängern mit stark schwankenden und „ruhigen“ Lasten;

1.2 Stromversorgung stark schwankender und „ruhiger“ Lasten durch getrennte Zweige geteilter Transformatorwicklungen.

2. Maßnahmen, um das Stressniveau in akzeptablen Grenzen zu halten:

2.1. Rationeller Bau von Solarkraftwerken durch Nutzung erhöhter Spannung für die Versorgungsleitungen des Unternehmens; Verwendung tiefer Eingaben; optimale Belastung der Transformatoren; berechtigter Einsatz von Leitern in Verteilungsnetzen.

2.2. Der Einsatz von Brücken für Spannungen bis 1 kV zwischen Werkstätten

2.3 Reduzierung des Innenwiderstands des Solarkraftwerks des Unternehmens durch Einschalten des Parallelbetriebs von GPP-Transformatoren, wenn die Kurzschlussströme die zulässigen Werte für das Schalten von Schutzeinrichtungen nicht überschreiten.

2.4 Spannungsregelung von Generatoren ihrer eigenen Stromversorgungen.

2.5 Nutzung der Verstellmöglichkeiten von Synchronmotoren mit automatischer Erregungsregelung (AEC).

2.6 Installation von Spartransformatoren und Lastspannungsregelgeräten (OLTC) für Leistungstransformatoren mit zwei Wicklungen.

2.7 Anwendung von Ausgleichsgeräten.

3. Die Reduzierung von Spannungsschwankungen wird erreicht durch:

3.1 Bei Doppelreaktoren wird die Leistung der stark veränderlichen Last bestimmt, die an einen Zweig des Reaktors angeschlossen werden kann

durch Ausdruck	S р.н =			δU t			Wo bist du?	− Spannungsschwankungen
			Du hast einen Kurzschluss		50x Zoll
			S n.t.		U n 2

auf Bussen, die an einen Zweig des Reaktors angeschlossen sind, während des Betriebs einer stark schwankenden Last, die an einen anderen Zweig angeschlossen ist; Du hast einen Kurzschluss −

Kurzschlussspannung des Transformators, an den die Doppeldrossel angeschlossen ist; S n.t. − Nennleistung des Transformators; x in ist der Widerstand des Reaktorzweigs; U n −

Nennnetzspannung.

3.2 Bei Transformatoren mit geteilter Wicklung wird die maximale Leistung einer stark variablen Last, die an eine Wicklung angeschlossen ist, durch die Formel bestimmt S r.n = 0,8 S n.t. δ U t .

3.3 Installation von statischen Hochgeschwindigkeitskompensationsgeräten.

4. Möglichkeiten zum Umgang mit höheren Harmonischen:

4.1 Erhöhung der Anzahl der Gleichrichterphasen.

4.2 Einbau von Filtern oder Filterausgleichsgeräten.

5. Methoden zur Bekämpfung der Asymmetrie (keine Verwendung spezieller Geräte erforderlich):

5.1 Gleichmäßige Verteilung einphasiger Lasten auf die Phasen.

5.2 Anschluss unsymmetrischer Lasten an Netzabschnitte mit höherer Kurzschlussleistung oder steigender Kurzschlussleistung.

5.3 Zuordnung unsymmetrischer Lasten zu einzelnen Transformatoren.

5.4 Verwendung spezieller Techniken zur Beseitigung von Asymmetrien: 5.4.1 Ersetzen von Transformatoren durch einen Wicklungsanschlussplan Y - Y 0

an Transformatoren mit Anschlussplan ∆ - Y 0 (in Netzen bis

1 kV). In diesem Fall balancieren Nullströme, Vielfache von drei, die sich in der Primärwicklung schließen, das System und den Nullwiderstand stark aus

nimmt ab.

5.4.2 Weil 6-10-kV-Netze werden normalerweise mit einem isolierten Neutralleiter ausgeführt. Die Reduzierung asymmetrischer Komponenten wird dann durch die Verwendung von Kondensatorbänken (zur Querkompensation) erreicht, die in einem asymmetrischen oder unvollständigen Dreieck enthalten sind. In diesem Fall erfolgt die Verteilung der Gesamtleistung des BC auf die Phasen des Netzwerks so, dass der erzeugte Gegensystemstrom in seinem Wert nahe am Gegensystemstrom der Last liegt.

5.4.3 Ein wirksames Mittel ist die Verwendung ungeregelter Geräte, beispielsweise eines einphasigen Lastausgleichsgeräts auf Basis der Steinmetz-Schaltung.

Wenn Z n = R n, dann

		Symmetrie
kommt				Ausführung
Q L = Q C =				wo R n
aktiv				Leistung
Ausgleichsschema
Lasten.
einphasige Belastung
			R n + j ωL,
Steinmetz				laden
parallel
Verbinden Sie den Buchmacher, der eingeschaltet ist
				gezeigt
gepunktete Linie

Im Textteil des Stromversorgungsprojekts ist eine Beschreibung der Stromempfänger unter Angabe der für sie erforderlichen Stromversorgungskategorie sowie eine Beschreibung der Maßnahmen zur Sicherstellung dieser Kategorie erforderlich.

Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Stromversorgung.

Alle Verbraucher elektrischer Energie werden gemäß Kapitel in 3 Kategorien der Stromversorgungssicherheit eingeteilt. 1.2 PUE.

Erste Kategorie- Im Normalbetrieb müssen sie mit Strom aus zwei unabhängigen, gegenseitig redundanten Stromquellen versorgt werden, und eine Unterbrechung ihrer Stromversorgung im Falle eines Stromausfalls von einer der Stromquellen kann nur für die Dauer der automatischen Stromwiederherstellung zugelassen werden . (siehe auch erste Sonderkategorie).

Diese Kategorien der Stromversorgung werden in Regulierungsdokumenten für jeden einzelnen Geräte- oder Anlagentyp (Gebäude, Struktur, Mechanismus) definiert. Die von der Netzorganisation erlassenen technischen Bedingungen bestimmen die Art der Stromversorgung, die die Netzorganisation ihrerseits bereitstellt. Ein Vergleich wird auf der Grundlage lokaler Regulierungsdokumente durchgeführt, die die Zuverlässigkeitskategorie eines bestimmten Typs von elektrischen Empfängern definieren. Wenn die Stromversorgungskategorie gemäß den technischen Spezifikationen niedriger ist als in den Regulierungsdokumenten gefordert, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die erforderliche Kategorie durch die Installation zusätzlicher elektrischer Energiequellen – Batterien, Dieselgeneratoren – sicherzustellen.

Im Zusammenhang mit der Ersetzung von GOST 13109-97 durch GOST 32144-2013. Qualitätsstandards für elektrische Energie in allgemeinen Stromversorgungssystemen und Einführung von GOST R 50571.5.52-2011 (IEC 60364-5-52:2009) Elektrische Niederspannungsinstallationen. Auswahl und Installation elektrischer Geräte. Die üblichen Anforderungen an Planer bezüglich Spannungsverlusten in elektrischen Netzen sowie an die Berechnung von Spannungsverlusten haben sich geändert.

Hier ist ein Beispiel für einen Absatz aus der Erläuterung:

Brandmeldegeräte, Brandwarnanlagen, Feuerlöschgeräte, Notbeleuchtungsgeräte und Notbeleuchtungen werden in die Kategorie I eingestuft. Bereitgestellt durch ATS-Gerät, UPS

Um die Zuverlässigkeit der zweiten Kategorie am Standort sicherzustellen, wird eine Quarantäneeinrichtung eingesetzt Einzeltransformator Umspannwerk mit Einspeisung von zwei Kabeln vom Umspannwerk und dem Dieselgeneratorsatz in das Gebäude.

Elektrische Empfänger der ersten Kategorie müssen im Normalbetrieb mit Strom aus zwei unabhängigen, gegenseitig redundanten Stromquellen versorgt werden und eine Unterbrechung ihrer Stromversorgung im Falle eines Stromausfalls von einer der Stromquellen darf nur für die Dauer zulässig sein der automatischen Wiederherstellung der Stromversorgung. Dabei werden Notbeleuchtungskörper mit Notstromaggregaten eingesetzt. Notstromaggregate sind auch in Mikroklimazentralen sowie Brandmelde- und Brandmeldeanlagen eingebaut.

Gemäß GOST 23875-88 wird unter der Qualität der elektrischen Energie der Grad der Übereinstimmung der Parameter der elektrischen Energie mit ihren festgelegten Werten verstanden.

Unter einem Parameter versteht man eine Größe, die eine beliebige Eigenschaft der elektrischen Energie (zum Beispiel Spannung, Frequenz, Spannungskurvenform etc.) quantitativ charakterisiert.

Die Differenz zwischen dem aktuellen Wert des elektrischen Energieparameters und seinem Nenn- oder Grundwert wird als Abweichung des elektrischen Energieparameters bezeichnet. Der Grundwert des Parameters kann als Betriebsdurchschnitt, berechneter Wert, Grenzwert oder im Stromliefervertrag festgelegt sein.

Die Abweichung der Spannung (Frequenz) im stationären Zustand ist die Abweichung der Spannung (Frequenz) im stationären Betriebsmodus des Stromversorgungssystems.

Die Spannungsabweichung wird in Prozent geschätzt

Spannungsschwankungen sind eine Reihe einzelner Spannungsänderungen im Laufe der Zeit. Spannungsschwankungen werden durch die Größe der Spannungsänderung und die Flickerdosis charakterisiert.

Die Spanne der Spannungsschwankungen ist ein Wert, der der Differenz zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Spannungswert über einen bestimmten Zeitraum im stationären Betrieb einer Quelle, eines elektrischen Energiewandlers oder eines Stromversorgungssystems entspricht

Unter Flimmern versteht man die subjektive Wahrnehmung von Schwankungen des Lichtstroms künstlicher Lichtquellen durch den Menschen, die durch Spannungsschwankungen im Stromnetz verursacht werden.

Die Flickerdosis ist ein Maß für die Anfälligkeit einer Person gegenüber den Auswirkungen von Flicker über einen bestimmten Zeitraum.

Unter Überspannung im Stromversorgungssystem versteht man den Spannungsüberschuss über der höchsten Betriebsspannung, die für ein bestimmtes elektrisches Gerät festgelegt ist. Unter vorübergehender Überspannung versteht man einen Spannungsanstieg an einer Stelle im Stromnetz über 1,1 U HOM , Dauer von mehr als 10 ms, die in Stromversorgungsnetzen beim Schalten auftreten

und Kurzschlüsse.

Ein Spannungsimpuls ist eine plötzliche Spannungsänderung an einem Punkt in einem Stromnetz, gefolgt von der Wiederherstellung des ursprünglichen oder nahe diesem Niveaus innerhalb eines Zeitraums von bis zu mehreren Millisekunden.

Spannungseinbruch bedeutet einen plötzlichen erheblichen Spannungsabfall (unter 0,9). U NOM) im Stromversorgungssystem mit anschließender Wiederherstellung nach einem Zeitraum von zehn Millisekunden bis zu mehreren zehn Sekunden.

Gemäß GOST 13109-97 betragen die normalerweise zulässigen und maximal zulässigen Werte der stationären Spannungsabweichung an den Anschlüssen von Stromempfängern +5 % bzw. +10 % der Nennspannung des Stroms Netzwerk.

Die Grenzen der zulässigen Spannungsschwankungen hängen von der Häufigkeit der Wiederholung der Spannungsschwankungen pro Minute ab und variieren bei Spannungsschwankungen mit Mäanderform von Bruchteilen eines Prozents bis zu 10 % des Nennwerts.

Normalerweise zulässige und maximal zulässige Werte der Frequenzabweichung betragen +0,2 bzw. +0,4 Hz.

Der Spannungseinbruch wird durch die Dauer des Spannungseinbruchs charakterisiert. Der maximal zulässige Wert für die Dauer eines Spannungseinbruchs in elektrischen Netzen bis einschließlich 20 kV beträgt 30 s.

Reis. 3.1 veranschaulicht einige der oben genannten Definitionen.

Verzerrung der Form der Wechselspannungs-(Strom)-Kurve – der Unterschied in der Form der Wechselspannungs-(Strom)-Kurve von der erforderlichen.

Der Formkoeffizient der Wechselspannungs-(Strom-)Kurve ist ein Wert, der dem Verhältnis des Effektivwerts der periodischen Spannung (Strom) zu ihrem Durchschnittswert (für eine halbe Periode) entspricht.

Für Sinuswelle
.

Der Amplitudenkoeffizient der Wechselspannungs-(Strom-)Kurve ist ein Wert, der dem Verhältnis des maximalen Absolutwerts der Spannung (des Stroms) über die Periode zum Effektivwert der periodischen Spannung (des periodischen Stroms) entspricht. (Für Sinuskurve
).

Der sinusförmige Verzerrungsfaktor der Spannungs-(Strom-)Kurve ist einer der Hauptindikatoren für die Netzqualität und entspricht dem Verhältnis des Effektivwerts der Summe der höheren harmonischen Komponenten zum Effektivwert der Hauptkomponente der Wechselspannung (Strom). ):

% ,

Wo N- Seriennummer der harmonischen Spannungskomponente. Der zweite Indikator für Nicht-Sinusförmigkeit ist der Koeffizient N Oberwellenanteil der Spannung:

, %.

Die normalerweise zulässigen und maximal zulässigen Werte des Sinusverzerrungskoeffizienten der Spannungskurve liegen jeweils an den Anschlusspunkten an elektrische Netze:

Mit U NOM = 0,38 kV  8 und 12 %, s U NOM = 6 -20 kV  5 und 8 %, s U NOM = 35 kV  4 und 6 % , Mit U NOM= 110 - 330 kV 2 und 3 %. .

Zur Charakterisierung der Spannungsasymmetrie werden Asymmetriekoeffizienten für Gegen- und Nullsequenzen verwendet.

Der Gegensystemunsymmetriefaktor wird für verkettete Spannungen angegeben, deren geometrische Summe immer Null ist. Es entspricht dem Verhältnis %

, % ,

Wo U 2 , U 1 - Gegen- und Mitsystemkomponenten bei Zerlegung nach der Methode der symmetrischen Komponenten des Phase-zu-Phase-Spannungssystems.

Der Nullsystem-Asymmetriekoeffizient ist definiert als

, % .

Es entspricht dem prozentualen Verhältnis der Komponenten des Null- und Mitsystems bei der Zerlegung nach der Methode der symmetrischen Komponenten des Phasenspannungssystems. Darüber hinaus ist bekannt, dass das Verhältnis U 1 Und U 1 F für verbundene Systeme von Phasen- und Phase-zu-Phase-Spannungen hat eine einfache Form:

U 1 =
U 1 F .

Normalerweise betragen die zulässigen und maximal zulässigen Werte des Gegenan Punkten mit gemeinsamem Anschluss an elektrische Netze 2 bzw. 4 %.

Normalerweise betragen die zulässigen und maximal zulässigen Werte des Nullsystem-Asymmetriekoeffizienten an Punkten des gemeinsamen Anschlusses an vieradrige Stromnetze mit einer Nennspannung von 0,38 kV 2 bzw. 4 %.

Die Mit- und Nullsystemkomponenten können mithilfe einer linearen Transformation basierend auf einer Matrixgleichung eingeführt werden:

,

Wo
,

;
; A 3 = 1;

A 4 = A; 1+ a + a 2 = 0.

Hier
Und
Symbol für Spaltenvektoren von Phasenspannungen und Spannungen, die in symmetrischen Systemen aus Null-, Gleich- und Gegensystem enthalten sind, d. h.

= =
.

Dies bedeutet, dass Systeme von Phasengrößen aus Systemen von Null zusammengesetzt sein können ( ,,), gerade Linie als mit der Grundordnung des Phasenwechsels übereinstimmend ( ,A 2 ,A) und umgekehrte Sequenzen ( , A, A 2 ).

Als Hauptphasenwechsel wird der in Abb. 1 dargestellte Phasenwechsel angenommen. 3.2. Der Pfeil zeigt an, dass nach Erreichen einer positiven Maximalspannung in Phase A ein positives Maximum in Phase B und anschließend in Phase C auftreten muss. Die Reihenfolge der Phasenspannungen im Spaltenvektor der Phasenspannungen entspricht der Grundreihenfolge des Phasenwechsels.

ABSCHNITT 9. Stromqualität

ERDUNG VON KABELSCHIRMEN

Zur Gewährleistung der EMV von Kabelleitungen sind Kabelschirmanschlüsse in Form eines „Pigtails“ nicht zu empfehlen, mit Ausnahme von Niederfrequenzanwendungen, auf jeden Fall sollte die Länge des „Pigtails“ 30 mm nicht überschreiten. Zur Erdung von CL-Schirmen wird die Verwendung spezieller Klemmen oder Anschlüsse empfohlen.

Als Grundregel gilt, dass die Schirme von Steuer- und Leistungskabeln an beiden Enden geerdet werden sollten. Dadurch werden Gleichtaktstörungen reduziert. Sonderfälle sind die doppelte Abschirmung von Kabeln, die Erdung durch einen Kondensator oder ein Überspannungsschutzgerät. Durch den Einsatz von Kondensatoren wird die Kopplung zwischen nieder- und hochfrequenten Strömen erreicht.

Durch die Verwendung von verdrillten Paaren werden induzierte Interferenzen deutlich reduziert;

Koaxialkabel eignen sich trotz ihrer Verwendung zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen nicht besonders gut für die unteren bis mittleren Frequenzen.

Abschirmungen in Form eines Geflechts auf der Außenfläche des Kabels sind in ihren elektrischen Parametern Abschirmungen in Form einer spiralförmig gewickelten Folie überlegen;

Geflecht und Folie sind umso besser, je dicker das Draht- oder Folienmaterial ist;

Die Längsverlegung der Folie ist besser als die Spiralverlegung, lässt sich aber nur schwer biegen;

Eine Außenabschirmung in Form von Geflecht und Folie oder Doppelgeflecht ist viel besser als eine Einzelabschirmung;

Einzelne verdrillte Paare in einem gemeinsamen abgeschirmten Kabel erfordern möglicherweise individuelle Abschirmungen, um kapazitive Interferenzen zwischen Signalleitern zu verhindern.

Mehrschichtige Siebe mit Isolierung zwischen den Siebschichten sind besser als solche ohne Isolierung.

Schlussfolgerungen zum Abschnitt

Zu den Designlösungen zur Gewährleistung der EMV von Hochspannungs-Umspannwerken gehören: Entwicklung von Layoutlösungen, Design der Erdungsvorrichtung des Umspannwerks, Entwicklung von Kabelkanälen und Blitzschutzsystemen, Design eines betrieblichen Gleichstromsystems und eines Wechselstromversorgungssystems.

Qualitätsindikatoren für elektrische Energie (EQI), Methoden zu ihrer Bewertung und Standards werden durch den Interstate Standard festgelegt: „Electric Energy. Elektromagnetische Verträglichkeit technischer Geräte. Standards für die Qualität elektrischer Energie in Allzweck-Stromversorgungssystemen“ GOST 54149-2010.

Die in dieser Norm festgelegten EG-Grenzwerte sind elektromagnetische Verträglichkeitswerte für leitungsgebundene elektromagnetische Störungen in Allzweck-Stromversorgungssystemen. Vorbehaltlich der Einhaltung dieser Normen ist die elektromagnetische Verträglichkeit von allgemeinen Stromversorgungsnetzen und elektrischen Netzen von Stromverbrauchern (Stromempfängern) gewährleistet.

Die durch diese Norm festgelegten Normen unterliegen der Einbeziehung in die technischen Spezifikationen für den Anschluss von Verbrauchern elektrischer Energie und in Verträge über die Nutzung elektrischer Energie zwischen Elektrizitätsversorgungsunternehmen und Verbrauchern elektrischer Energie.

Neben den EMV-Anforderungen im Zusammenhang mit dem Erlass des Regierungserlasses Nr. 1013 der Russischen Föderation vom 13. August 1997 über die Aufnahme elektrischer Energie in die Liste der zertifizierungspflichtigen Güter ist auch die EG unter dem Gesichtspunkt zu beachten das Gesetz der Russischen Föderation „Über den Schutz der Verbraucherrechte“. In Anbetracht dieses Regierungserlasses wurde vom Staatlichen Standard Russlands und dem Ministerium für Brennstoffe und Energie der Russischen Föderation eine gemeinsame Entscheidung „Über das Verfahren zur Einführung einer obligatorischen Zertifizierung elektrischer Energie“ vom 03.03.1998 getroffen Es wurde ein „Befristetes Verfahren zur Zertifizierung elektrischer Energie“ eingeführt.