Способы определения и расчета показателей качества электроэнергии
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате pdf
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
Лекция 8
СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ
КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
План:
1. Классы характеристик процесса измерений показателей качества
электрической энергии.
2. Измеряемые электрические величины. Объединение результатов
измерений по времени.
2.1. Объединение на интервале времени 150/180 периодов.
2.2. Объединение на интервале времени 10 минут.
2.3. Объединение на интервале времени 2 часа.
2.4. Концепция маркирования.
1. КЛАССЫ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЦЕССА ИЗМЕРЕНИЙ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
ГОСТ 30804.4.30–2013 «Электрическая энергия. Совместимость
технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей
качества электрической энергии» устанавливает для каждого измеряемого
показателя качества электрической энергии три класса характеристик
процесса измерения – A, S и В. Для каждого класса определены методы
измерений и соответствующие требования к характеристикам средств
измерений.
Класс А применяют, если необходимо проведение точных измерений,
например, при проверке соответствия стандартам, устанавливающим нормы
качества электрической энергии, при выполнении условий договоров,
предусматривающих возможность разрешения спорных вопросов путем
измерений и т.д. Любые измерения показателя качества электрической
энергии, проведенные двумя различными средствами измерений,
соответствующими требованиям класса А, должны при измерении одних и
тех же сигналов обеспечивать получение воспроизводимых результатов с
установленной для данного показателя неопределенностью.
Класс S применяют при проведении обследований и оценке качества
электрической энергии с использованием статистических методов, в том
числе при ограниченной номенклатуре показателей. Хотя интервалы времени
измерений показателей качества электрической энергии для классов S и А
одинаковы, требования к характеристикам процесса измерения класса S
снижены.
Класс В установлен для того, чтобы избежать признания средств
измерения многих существующих типов устаревшими. Класс В не
рекомендован для вновь разрабатываемых средств измерения.
Средство измерения может быть изготовлено для измерения всех
показателей качества электрической энергии или их части и должно
предпочтительно соответствовать одному и тому же классу при измерении
различных показателей. При изготовлении средств измерения должен быть
установлен перечень измеряемых показателей качества электрической
энергии, классы характеристик процесса измерения по каждому показателю,
интервалы изменения входного напряжения Udin для каждого класса, а также
необходимые требования и дополнительное оборудование, обеспечивающие
соответствие классам процесса измерения (синхронизация, применение
измерительных преобразователей, периодичность калибровки, пределы
изменения температуры и т.д.).
Для классов характеристик процесса измерения приняты следующие
обозначения:
A («advanced») – «повышенного типа»;
S («survey») – «для наблюдений».
В («basic») – «начальный», не рекомендован для средств измерений
новых типов, так как может быть исключен в следующем издании ГОСТ
30804.4.30–2013.
Измерение электрической величины может проводиться при
непосредственном подключении средств измерения в точке сети, что, в
основном, имеет место в низковольтных электрических системах, или с
использованием измерительного преобразователя.
Полная измерительная цепь показана на рисунке 1.
Рисунок 1 – Полная измерительная цепь
Средство измерений, предназначенное для измерения показателей
качества электрической энергии, может включать в себя все элементы,
входящие в полную измерительную цепь, или их часть.
2.
ИЗМЕРЯЕМЫЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
ВЕЛИЧИНЫ.
ОБЪЕДИНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПО ВРЕМЕНИ.
Измерения в системах электроснабжения однофазного и трехфазного
переменного тока могут в зависимости от задач проводиться между фазными
проводами и нейтральным проводом («фаза – нейтраль»), между фазными
проводами («фаза – фаза») или между нейтральным проводом и проводом
защитного заземления.
Методы измерений, установленные в ГОСТ 30804.4.30–2013,
предусматривают проведение независимых измерений в каждом канале, за
исключением измерений несимметрии напряжений, которые проводятся
только в трехфазных системах электроснабжения.
Мгновенные междуфазные значения напряжения могут быть измерены
непосредственно или получены из мгновенных фазных (фаза – нейтраль)
значений напряжения.
Измерения тока могут проводиться в каждом проводе электрической
сети, включая нейтральный провод и провод защитного заземления.
В ряде случаев целесообразно проводить одновременные измерения
тока и напряжения и связывать результаты измерений тока в одном проводе с
результатами измерений напряжения между этим проводом и опорным
проводом, например, проводом защитного заземления или нейтральным
проводом.
При объединении результатов измерений показателей качества
электрической энергии по времени применяют следующий порядок.
Класс А
В качестве основного интервала времени при измерениях показателей
качества электрической энергии, характеризующихся среднеквадратическим
значением (относящихся к напряжению, гармоникам и интергармоникам,
несимметрии напряжений, установившемуся отклонению напряжения в
системах электроснабжения 50 Гц), должен быть принят интервал
длительностью 10 периодов для систем электроснабжения частотой 50 Гц
или 12 периодов для систем электроснабжения частотой 60 Гц.
Измерения на основных интервалах времени 10/12 периодов должны
синхронизироваться с текущим временем при каждой 10-минутной отметке
текущего времени внутренних часов средства измерения (рисунок 2).
Рисунок 2 – Синхронизация объединенных интервалов для класса А
Неопределенность этого измерения включают в неопределенность
измерения каждого показателя качества электрической энергии,
указываемую в протоколе измерений.
Измерения показателей качества электрической энергии, проводят на
основном интервале времени измерений 10 периодов. Результаты измерений
на основных интервалах времени затем объединяют для получения значений
показателей качества электрической энергии для трех различных
увеличенных интервалов времени (объединенные интервалы):
– 3 с (150 периодов для систем электроснабжения частотой 50 Гц или
180 периодов для систем частотой 60 Гц);
– 10 мин;
– 2 ч.
В ряде случаев могут быть применены другие объединенные интервалы,
например 1 мин. При их использовании метод объединения результатов
измерений должен соответствовать установленному в ГОСТ 30804.4.30–2013.
Например, метод объединения результатов измерений на интервале
времени 1 мин должен быть аналогичен методу объединения на интервале 10
мин.
Класс S
Основной и объединенные интервалы времени должны быть такими же,
как для класса А. Синхронизацию результатов измерений на основных
интервалах времени 10/12 периодов с текущим временем проводят в
соответствии с рисунками 3 и 4.
Рисунок 3 – Синхронизация объединенных интервалов для класса S:
измерение показателей качества электрической энергии, для которых
пропуски недопустимы
Рисунок 4 – Синхронизация объединенных интервалов для класса S:
измерение показателей качества электрической энергии, для которых
пропуски допускаются
Класс В
Число и длительности объединенных временных интервалов
устанавливает изготовитель средств измерений.
Алгоритм объединения результатов измерений
За значение величины на объединенном интервале времени принимают
значение, равное корню квадратному из среднеарифметического значения
квадратов входных величин.
2.1. Объединение на интервале времени 150/180 периодов
Класс А
Значение величины на объединенном интервале времени 3 с (150/180
периодов) получают объединением пятнадцати результатов измерений на
основных интервалах времени (10/12 периодов). Пропуски между
интервалами времени 10/12 периодов не допускаются.
Объединенные интервалы времени 3 с (150/180 периодов)
синхронизируют с текущим временем при каждой 10-минутной отметке
текущего времени, как показано на рисунке 2. В момент 10-минутной
отметки текущего времени начинается новый интервал 150/180 периодов и
вместе с тем завершается предыдущий интервал 150/180 периодов. В
результате возникает перекрытие между двумя интервалами 150/180
периодов (перекрытие 2 на рисунке 2).
Класс S
Значение величины на интервале времени 150/180 периодов получают
объединением результатов измерений на основных интервалах времени 10/12
периодов. Синхронизация при каждой 10-минутной отметке текущего
времени возможна, но не является обязательной (рисунок 3). Пропуски
отдельных интервалов 10/12 периодов при измерениях показателей качества
электрической
энергии
допустимы
при
измерениях
гармоник,
интергармоник, сигналов в электрических сетях и несимметрии. При этом в
течение каждого объединенного интервала 150/180 периодов должны быть
использованы не менее трех результатов измерений на основных интервалах
10/12 периодов, причем каждые 50/60 периодов должен быть использован по
меньшей мере один результат измерений на интервале 10/12 периодов
(рисунок 4).
При измерениях других показателей качества электрической энергии
значение величины на объединенном интервале времени 150/180 периодов
получают объединением пятнадцати результатов измерений на интервалах
времени 10/12 периодов, полученных без пропусков.
Класс В
Метод объединения результатов измерений устанавливает изготовитель
средств измерений.
2.2. Объединение на интервале времени 10 минут
Класс А
Объединенное значение величины на интервале времени 10 минут
должно быть связано с текущим временем (включать метку текущего
времени). Метка времени должна указывать время окончания 10-минутного
интервала. Значение величины на объединенном интервале времени 10 мин
получают объединением результатов измерений на основных интервалах
времени 10/12 периодов. Пропуски между интервалами времени 10/12
периодов не допускаются. Каждый 10-минутный интервал начинается в
момент 10-минутной отметки текущего времени. 10-минутные отметки
текущего времени используются также для синхронизации основных
интервалов 10/12 периодов и объединенных интервалов 150/180 периодов
(рисунок 2).
Последний основной интервал (интервалы) времени (10/12 периодов),
входящий в 10-минутный объединенный интервал, будет, как правило,
перекрывать 10-минутную отметку текущего времени. Любой результат
измерений на перекрывающем интервале времени 10/12 периодов
(перекрытие 1 на рисунке 2) включают в объединенный результат для
данного 10-минутного интервала времени.
Класс S
Для класса S может быть применен алгоритм объединения результатов
измерений на интервале времени 10 мин, установленный для класса А.
Допускается также применение упрощенного алгоритма объединения,
указанного ниже.
Новый 10-минутный объединенный интервал должен начинаться после
10-минутной отметки текущего времени в момент начала нового основного
интервала времени 10/12 периодов. Синхронизация 10-минутных интервалов
времени и основных интервалов времени 10/12 периодов с текущим
временем не требуется. Допускается свободный сдвиг 10-минутного
объединенного интервала времени относительно текущего времени
внутренних часов средства измерения.
Объединенный результат на интервале времени 10 минут должен
включать метку текущего времени. Метка времени должна указывать время
окончания 10-минутного интервала. При данном алгоритме объединения
результатов измерений перекрытия будут отсутствовать, как показано на
рисунках 3 и 4.
Значение частоты в системе электроснабжения может быть выше или
ниже номинального значения. В примере, представленном на рисунке 3,
значение частоты ниже номинального и объединенный интервал 150/180
периодов перекрывает 10-минутную отметку текущего времени. В примере,
представленном на рисунке 4, значение частоты выше номинального и имеют
место пропуски измерений. Объединенный интервал 150/180 периодов
заканчивается ранее 10-минутной отметки текущего времени.
Класс В
Алгоритм объединения результатов измерений устанавливает
изготовитель средств измерений.
2.3. Объединение на интервале времени 2 часа
Класс А
Значение величины на объединенном интервале времени 2 ч получают
объединением 12 результатов измерений на объединенных 10-минутных
интервалах времени. Пропуски между интервалами времени 2 ч или их
перекрытия не допускаются. Начала интервалов времени 2 ч должны
совпадать с часовыми отметками четных часов текущего времени СИ.
Класс S
Для класса S применяют алгоритм объединения результатов измерений,
установленный для класса А.
Класс В
Алгоритм объединения результатов измерений устанавливает
изготовитель средств измерений.
2.4. Концепция маркирования
Во время провала напряжения, перенапряжения или прерывания
напряжения алгоритм, применяемый при измерении других показателей
качества электрической энергии (например частоты), может привести к
недостоверному результату. Маркирование результатов измерений позволяет
избежать учета единственного события более чем один раз для различных
показателей (например учета единственного провала напряжения, как
одновременного провала напряжения и отклонения частоты) и показать, что
объединенное значение может быть недостоверным.
Маркирование проводят только при воздействии провалов напряжения,
перенапряжений и прерываний напряжения. Выявление провалов
напряжения и перенапряжений зависит от пороговых значений,
установленных в средствах измерений, оказывающих влияние на принятие
решения о том, какие данные должны маркироваться.
Маркирование
выполняют
при
проведении
измерений
с
характеристиками процесса измерения классов А и S показателей качества
электрической энергии, относящихся: к частоте, значению напряжения, дозе
фликера, несимметрии напряжений, гармоникам и интергармоникам
напряжения, напряжениям сигналов передачи данных и при измерениях
отрицательного и положительного отклонения напряжения.
Маркирование должно выполняться при проведении измерений с
характеристиками процесса измерения классов А и S следующих показателей
качества электрической энергии, установленных в ГОСТ 32144–2013:
- установившегося отклонения напряжения,
- размаха изменения напряжения,
- дозы фликера,
- коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения,
- коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения,
коэффициента
несимметрии
напряжений
по
обратной
последовательности,
коэффициента
несимметрии
напряжений
по
нулевой
последовательности,
- коэффициента временного перенапряжения.
Если во время конкретного интервала времени какое-либо из значений
маркируется, объединенный результат измерений, включающий в себя это
значение, тоже подлежит маркированию. Маркированное значение должно
сохраняться и вводиться в процесс объединения результатов измерений так
же, как и другие значения. Поэтому если во время конкретного интервала
времени какое-либо из значений маркируется, то все объединенные значения,
включающие в себя маркированные значения, также должны маркироваться
и сохраняться.
Маркирование должно включать сведения о дате и времени.
Маркирование свидетельствует о наличии определенных проблем при
выполнении измерений. Если в стандартах, устанавливающих нормы
качества электрической энергии, не изложены правила оценки
маркированных данных, порядок их применения устанавливает пользователь
средств измерения, заявитель испытаний или испытательная лаборатория.
Лекция 9
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
План:
1. Измерение частоты.
2. Измерение напряжения.
3. Измерение фликера.
4. Измерение провалов напряжения и перенапряжения.
5. Измерение прерывания напряжения.
6. Измерение несимметрии напряжений.
1. ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ
Класс А
Значение частоты должно быть измерено на каждом интервале времени
10 с. Поскольку частота переменного тока может не равняться точно 50 Гц
или 60 Гц в пределах интервала 10 с, число периодов может быть не целым
числом. Измеренная основная частота равна отношению числа целых
периодов, подсчитанных в 10-секундный интервал времени, к общей
продолжительности целых периодов. Перед каждой оценкой частоты
гармоники и интергармоники должны быть ослаблены с тем, чтобы
минимизировать влияние многократных пересечений нуля.
Интервалы времени измерений 10 с не должны перекрываться.
Отдельные периоды, которые перекрывают 10-секундный интервал текущего
времени, не учитывают. Каждый 10-секундный интервал должен начинаться
на абсолютной 10-секундной отметке текущего времени. Неопределенность
при установке текущего времени не должна превышать + 20 мс при
измерениях в системах частотой 50 Гц и + 16,7 мс в системах частотой 60 Гц.
Допускается применение других методов для получения эквивалентных
результатов.
Класс S
Применяют метод измерений, установленный для класса А.
Класс В
Метод измерений частоты устанавливает изготовитель средств
измерений.
Неопределенность измерений и диапазон измерений:
Класс А
Неопределенность измерений в области значений влияющих величин и
при выполнении требований не должна превышать + 0,01 Гц при диапазонах
измерений 42,5 – 57,5/51 – 69 Гц.
Класс S
Неопределенность измерений в области значений влияющих величин и
при выполнении требований не должна превышать ± 0,05 Гц при диапазонах
измерений 42,5 – 57,5/51 – 69 Гц.
Класс В
Неопределенность измерений при диапазонах измерений 42,5 – 57,5/51–
69 Гц устанавливает изготовитель средства измерения. Изготовитель
средства измерения устанавливает метод расчета неопределенности
измерений.
Оценка результатов измерений:
Класс А
При измерении частоты используют опорный канал.
Изготовитель средства измерения должен установить характеристики
процесса измерения частоты при потере сигнала в опорном канале.
Класс S
Так же как для класса А.
Класс В
Изготовитель средства измерения должен указать процесс,
используемый для измерений частоты.
Объединение результатов измерений не применяют.
В качестве показателя качества электрической энергии допускается
применение отклонения частоты от номинального значения.
2. ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ
Класс А
Проводят измерения среднеквадратического значения напряжения на
основном интервале времени измерения (10 периодов для систем
электроснабжения частотой 50 Гц или 12 периодов – для систем частотой 60
Гц). Интервалы времени 10/12 периодов должны следовать друг за другом.
Перекрытие со смежными интервалами 10/12 периодов не допускается,
за исключением возможного перекрытия, показанного на рисунке 2
(«Перекрытие 1»).
Данный метод применяют только для квазистационарных электрических
сигналов и не используют при обнаружении и измерении параметров таких
явлений ухудшения качества электрической энергии, как провалы
напряжения, перенапряжения и прерывания напряжения, а также переходные
процессы.
Среднеквадратичное значение напряжения включает в себя гармоники,
интергармоники, информационные сигналы в электрических сетях и т.д.
Класс S
Так же как для класса А
Класс В
Проводят измерения среднеквадратического значения напряжения на
интервале времени измерений, установленном изготовителем средств
измерений.
Неопределенность измерений и диапазон измерений:
Класс А
Неопределенность измерений в области значений влияющих величин и
при выполнении требований не должна превышать + 0,1 % Udin в диапазоне
измерений 10 % – 150 % Udin.
Класс S
Неопределенность измерений в области значений влияющих величин и
при выполнении требований не должна превышать + 0,5 % Udin в диапазоне
измерений 20 % – 120 % Udin.
Класс В
Неопределенность измерений в области значений влияющих величин и
при выполнении требований должен установить изготовитель средств
измерений. При этом неопределенность измерений не должна превышать + 1
% Udin в диапазоне измерений, установленном изготовителем средств
измерений. Изготовитель средств измерений устанавливает метод расчета
неопределенности измерений.
К оценке результатов измерений требования не устанавливают.
3. ИЗМЕРЕНИЕ ФЛИКЕРА
Измерения для класса А, S проводят в соответствии с ГОСТ 30804.4.7 –
2013 (IEC 61000-4-7:2009) «Совместимость технических средств
электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и
измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и
подключаемых к ним технических средств».
Для класса В требования не устанавливают.
Измерения в соответствии с ГОСТ 30804.4.7 относятся к низковольтным
электрическим сетям напряжением 230 В частотой 50 Гц. В настоящее время
рассматривается возможность применения установленного в ГОСТ 30804.4.7
метода измерения фликера к другим напряжениям.
Неопределенность измерений и диапазон измерений:
Класс А
В области значений влияющих величин требования к неопределенности
измерений
должны
быть
выполнены
в
диапазоне
измерений
кратковременной дозы фликера Pst от 0,2 до 10.
Класс S
В области значений влияющих величин и при выполнении требований,
сниженные в два раза требования к неопределенности измерений должны
быть выполнены в диапазоне измерений кратковременной дозы фликера P st
от 0,4 до 4.
Класс В
Требования не устанавливают.
Оценка результатов измерений:
Класс А
В соответствии с ГОСТ 30804.4.7 окончания 10-минутных
объединенных интервалов времени при измерениях кратковременной дозы
фликера Pst должны соответствовать 10-минутным отметкам текущего
времени средств измерений. Результаты измерений на 10-минутных
интервалах должны включать метку текущего времени.
При воздействии провалов напряжения, перенапряжений и прерываний
напряжения значения кратковременной дозы фликера Pst и длительной дозы
фликера должны быть маркированы.
Класс S
Так же как для класса А.
Класс В
Требования не установлены.
Объединение результатов измерений:
Класс А
Объединение результатов измерений проводят в соответствии с ГОСТ
30804.4.7. Для длительной дозы фликера объединение проводят на интервале
времени 2 ч.
Класс S
Так же, как для класса А
Класс В
Требования не устанавливают.
4.
ИЗМРЕНИЕ
ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ
ПРОВАЛОВ
НАПРЯЖЕНИЯ
И
Класс А
Измерение провалов напряжения и перенапряжений следует проводить
на основе измерений в каждом канале среднеквадратических значений
напряжения, обновляемых для каждого полупериода. Длительность периода
должна определяться значением частоты измеряемого сигнала. В качестве
значения частоты следует принимать последний немаркированный результат
измерений частоты в системе энергоснабжения или результат, полученный
иным методом, соответствующим требованиям к неопределенности
измерений.
Среднеквадратичное значение напряжения 2ч включает в себя
гармоники, интергармоники, информационные сигналы в электрических
сетях и т. д.
Класс S
Измерение провалов напряжения и перенапряжений следует проводить
на основе измерений в каждом канале среднеквадратических значений
напряжения, обновляемых для каждого полупериода, либо на основе
измерений в каждом канале среднеквадратических значений напряжения,
обновляемых для каждого периода. Проводимые измерения устанавливает
изготовитель средства измерения.
Среднеквадратичное значение напряжения включает в себя гармоники,
интергармоники, информационные сигналы в электрических сетях и т. д.
Класс В
Изготовитель средства измрения должен установить метод измерений
среднеквадратических значений напряжения.
Обнаружение и оценка провала напряжения
Обнаружение провала напряжения
Пороговое значение провала напряжения устанавливают в процентах от
значения входного напряжения или значения скользящего опорного
напряжения сравнения. Изготовитель средства измерния должен указать
используемое пороговое напряжение.
Скользящее опорное напряжение сравнения обычно не используют в
низковольтных системах электроснабжения.
При обнаружении провалов напряжения считают, что:
- в однофазных системах электроснабжения провал напряжения
начинается, когда значение Urms (1/2) падает ниже порогового значения провала
напряжения и заканчивается, когда значение Urms (1/2) равно или превышает
пороговое значение провала напряжения плюс 2 % от Udin,
- в трехфазных системах электроснабжения провал напряжения
начинается, когда значение Urms в одном или более числе каналов падает
ниже порогового значения провала напряжения и заканчивается, когда
значение Urms равно или превышает пороговое значение провала напряжения
плюс 2 % Udin во всех каналах, в которых проводят измерения.
Пороговое значение провала напряжения определяют с учетом условий
измерений.
Оценка провала напряжения
Провал напряжения характеризуют остаточным напряжением Ures или
глубиной провала напряжения и длительностью провала. В качестве
остаточного напряжения принимают наименьшее значение Urms, измеренное
в любом канале во время провала напряжения. Под глубиной провала
напряжения понимают разность между опорным напряжением (Udin или Usr) и
остаточным напряжением Ures, выраженную в процентах опорного
напряжения. За длительность провала напряжения принимают интервал
времени между началом и окончанием провала напряжения.
При определении длительности провала напряжения в трехфазных
системах электроснабжения начало провала напряжения может быть
зафиксировано в одном канале, а окончание – в другом.
Форма провалов напряжения не обязательно является прямоугольной.
Как следствие, измеряемая длительность конкретного провала напряжения
зависит от выбранного порогового значения провала напряжения. Форму
провала напряжения можно оценить, используя несколько пороговых
значений, установленных в пределах области пороговых значений провала и
прерывания напряжения.
Пороговые значения провала напряжения обычно устанавливают в
пределах 85 % – 90 % выбранного опорного напряжения при поиске
неисправностей или проведении статистических исследований и в пределах
до 70 % опорного напряжения при проведении измерений в соответствии с
условиями договоров.
Значение остаточного напряжения часто является полезным для
потребителей электрической энергии и может быть более предпочтительным,
чем глубина провала, так как позволяет оценить близость напряжения к
нулю. В то же время глубина провала напряжения часто является полезной
для поставщиков электрической энергии, особенно применительно к
высоковольтным системам электроснабжения или в случаях, когда
используется скользящее опорное напряжение сравнения.
Обнаружение и оценка перенапряжения
Обнаружение перенапряжения
Пороговое значение перенапряжения устанавливают в процентах от
значения входного напряжения Udin или значения скользящего опорного
напряжения сравнения Usr. Изготовитель средства измерения должен указать
используемое пороговое напряжение.
Скользящее опорное напряжение сравнения Usr обычно не используют в
низковольтных системах электроснабжения.
При обнаружении перенапряжения считают, что:
- в однофазных системах электроснабжения перенапряжение
начинается, когда значение Urms возрастает выше порогового значения
перенапряжения, и заканчивается, когда значение Urms равно или ниже
порогового значения перенапряжения минус 2 % Udin,
- в трехфазных системах электроснабжения перенапряжение начинается,
когда значение Urms в одном или более числе каналов возрастает выше
порогового значения перенапряжения, и заканчивается, когда значение Urms
равно или ниже порогового значения перенапряжения минус 2 % Udin во
всех каналах, в которых проводят измерения.
Пороговое значение перенапряжения определяют с учетом условий
измерений.
Оценка перенапряжения
Перенапряжение характеризуют максимальным значением напряжения
при перенапряжении и длительностью перенапряжения. В качестве
максимального значения перенапряжения принимают наибольшее значение
Urms, измеренное в любом канале во время выброса. За длительность
выброса напряжения принимают интервал времени между началом и
окончанием выброса напряжения.
При определении длительности перенапряжения в трехфазных системах
электроснабжения начало перенапряжения может быть зафиксировано в
одном канале, а окончание – в другом. Форма перенапряжения не
обязательно является прямоугольной. Как следствие, измеряемая
длительность конкретного перенапряжения зависит от выбранного
порогового значения перенапряжения. Пороговые значения перенапряжения
обычно устанавливают более 110 % от Udin. Во время перенапряжения
может возникать фазовый сдвиг. Следует фиксировать дату и время перехода
порогового значения.
Неопределенность измерений значения остаточного напряжения и
максимального значения перенапряжения для класса А
Неопределенность измерений не должна превышать ± 0,2 % Udin.
Класс S
Неопределенность измерений не должна превышать ± 0,1 % Udin.
Класс В
Неопределенность измерений устанавливает изготовитель средства
измерения. При этом неопределенность измерений не должна превышать ±
2,0 % Udin. Изготовитель средства измерения устанавливает метод расчета
неопределенности измерений.
Неопределенность измерений длительности провала напряжения и
перенапряжения для класса А
Неопределенность измерений длительности провала напряжения и
перенапряжения равна суммарной неопределенности измерений времени
начала провала напряжения и перенапряжения (половина периода) и
измерений времени окончания провала напряжения и перенапряжения
(половина периода).
Класс S
При использовании значений Urms (1/2) неопределенность измерений
длительности провала напряжения и перенапряжения равна суммарной
неопределенности измерений времени начала провала напряжения и
перенапряжения (половина периода) и измерений времени окончания
провала напряжения и перенапряжения (половина периода). При
использовании значений Urms (1) неопределенность измерений длительности
провала напряжения и перенапряжения равна суммарной неопределенности
измерений времени начала провала напряжения и перенапряжения (один
период) и измерений времени окончания провала напряжения и
перенапряжения (один период).
Класс В
Неопределенность
измерения
длительностей
устанавливает
изготовитель средства измерения. Изготовитель устанавливает метод расчета
неопределенности измерений.
Объединение результатов измерений для кратковременных событий не
проводят.
5. ИЗМЕРЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Оценка прерываний напряжения
При обнаружении прерываний напряжения считают, что:
- в однофазных системах электроснабжения прерывание напряжения
начинается, когда значение Urms падает ниже порогового значения
прерывания напряжения, и заканчивается, когда значение Ums равно или
ниже порогового значения прерывания напряжения плюс 2 % Udin,
- в трехфазных системах электроснабжения прерывание напряжения
начинается, когда значение Urms во всех каналах падает ниже порогового
значения прерывания напряжения, и заканчивается, когда значение Urms
равно или выше порогового значения прерывания напряжения плюс 2 % Udin
хотя бы в одном канале из тех, где проводят измерения.
Пороговое значение прерывания напряжения не должно устанавливаться
ниже значения неопределенности измерения остаточного напряжения плюс 2
% Udin.
При определении длительности прерывания напряжения в трехфазных
электрических сетях начало прерывания напряжения может быть
зафиксировано в одном канале, а окончание – в другом. Длительность
прерывания напряжения равна интервалу времени между началом и
окончанием прерывания напряжения.
Объединение результатов измерений для кратковременных событий не
проводят.
6. ИЗМЕРЕНИЕ НЕСИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЙ
Класс А
Несимметрию напряжений в трехфазной системе энергоснабжения
оценивают методом симметричных составляющих. В условиях несимметрии
дополнительно к напряжению прямой последовательности U1 в трехфазной
системе электроснабжения существует, по крайней мере, одна из следующих
составляющих: напряжение обратной последовательности U2 и/или
напряжение нулевой последовательности U0.
Измерения основной составляющей входного сигнала проводят на
основном интервале времени измерений (10 периодов для систем
электроснабжения частотой 50 Гц или 12 периодов – для систем частотой 60
Гц).
Класс S
Коэффициент
несимметрии
напряжений
по
обратной
последовательности определяют как для класса А. Определение
коэффициента несимметрии по нулевой последовательности допускается, но
не является обязательным.
Класс В
Алгоритмы и методы, используемые для вычисления несимметрии
напряжений, устанавливает изготовитель средства измерения.
Неопределенность измерений и диапазон измерений
Класс А
При
измерении
трехфазного
переменного
напряжения,
соответствующего условиям испытаний, за исключением требований к
значениям коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой
последовательностям, которые должны быть в пределах от 1 % U1 до 5 % U1,
инструментальная
составляющая
неопределенности
измерений
коэффициентов несимметрии по обратной и нулевой последовательности не
должна превышать ± 0,15 %. Например, показания средства измерения,
подключенного к трехфазной системе напряжений с коэффициентом
несимметрии по обратной последовательности 1,0 %, должны быть в
пределах от 0,85 % до 1,15 % (рисунок 5).
Рисунок 5 – Пример неопределенности измерений несимметрии напряжения
Класс S
Требования к неопределенности устанавливают так же, как для класса А.
Инструментальная
составляющая
неопределенности
измерений
коэффициентов несимметрии по обратной и нулевой (при измерении)
последовательности не должна превышать ± 0,3 %.
Класс В
Требования к неопределенности устанавливают так же, как для класса А.
Инструментальная
составляющая
неопределенности
измерений
коэффициентов несимметрии (при измерении) не должна превышать ± 0,3 %.
Требования к оценке результатов измерений не устанавливают.
Неопределенность
измерений,
вносимая
измерительными
трансформаторами (при их наличии), может оказать существенное влияние
при расчетах несимметрии напряжений.