Качество электроэнергии - это совокупность свойств электроэнергии, которые определяют характер оказываемого ею воздействия на электрооборудование, приборы, аппараты и т. д.
Основные понятия управления качеством электроэнергии
В основе жизнедеятельности современного общества лежит электроэнергия. Это связано с тем, что большинство производимых и используемых приборов работает именно за счет наличия доступа к электроэнергии и ее потребления.
Электроэнергия по своей сути является способность электромагнитного поля совершать работу под действием приложенного напряжения. В то же время электроэнергию многие скорее воспринимают как товар - разновидность коммунального ресурса, потребление которого удовлетворит потребности людей и организаций. Следовательно, есть основания утверждать о возможности применения в отношении электроэнергии понятия «качество продукции».
Качество электроэнергии представляет собой составную часть электромагнитной совместимости, которая означает способность электрооборудования, электрических аппаратов и приборов нормально функционировать в электромагнитной среде, не создавая недопустимых электромагнитных помех для другого оборудования, функционирующего в той же среде. Следовательно, качество электроэнергии может оцениваться через уровень электромагнитных помех.
В настоящее время и в России, и за рубежом в рамках управления качеством электроэнергии используется трехсторонний подход для разрешения проблем электромагнитной совместимости электрической сети и технических средств, которые подключены к этой сети. Данный подход представлен установлением допустимых уровней следующих явлений:
- Эмиссии электромагнитных помех, которые создаются техническими средствами.
- Устойчивости технических средств к электромагнитным помехам, которые поступают со стороны систем электроснабжения.
- Электромагнитных помех в системах электроснабжения - норм качества электроэнергии.
Управление качеством электроэнергии нацелено на то, чтобы предотвратить причинение вреда личности, имуществу, окружающей природной среде, которое вызвано нарушением функционирования технических средств при воздействии электромагнитных потерь. Тем самым, обеспечивается безопасность жизни и здоровья населения и укрепляется национальная безопасность государства.
Управление качеством электроэнергии регламентировано специализированным международным стандартом ISO 50001. Этот документ определяет требования для установки, внедрения, сопровождения и улучшения системы энергоменеджмента, соблюдение которых позволит любой организации последовательно улучшить энергосистему, включая энергоэффективность, энергобезопасность и энергопотребление.
Снижение качества электроэнергии
Качество электроэнергии может быть снижено из-за преобразования электрической энергии, которое всегда сопровождается технологическими потерям. Это говорит о невозможности идеального обеспечения качества электроэнергии, поэтому современное понимание этой проблемы требует только минимизации электромагнитных потерь, которые характеризуют качество электроэнергии, до уровня, не нарушающего условий нормального функционирования электрооборудования.
Необходимость противодействия снижению качества электроэнергии связана с теми отрицательными последствиями электротехнического и технологического характера, к которым приводит данный процесс. Чаще всего эти процессы выражаются в следующем:
- увеличиваются потери активной и реактивной мощности;
- сокращается срок службы электрооборудования;
- увеличивается размер необходимых капитальных вложений (инвестиций) в систему электроснабжения;
- нарушаются условия нормального функционирования электроприемников и потребителей в целом;
- наносится вред здоровью человека и окружающей среде.
Мероприятия по управлению качеством электроэнергии
Перечисленные отрицательные последствия снижения качества электроэнергии могут быть предотвращены (ограничены) за счет осуществления управления качеством электроэнергии. Этот вид деятельности заключается в проведении мероприятий методического, организационного и технического характера, который способствуют обеспечению качества электроэнергии в системах электроснабжения в пределах установленных норм и правил.
Мероприятия методического характера представлены регулированием частоты и напряжения электроэнергии, совершенствованием структуры электрической сети, ее средств защиты и автоматики. Качество электроэнергии рассматривается как объект контроля и анализа, поэтому, например, показатели и параметры электрической энергии подлежат автоматизированному измерению на регулярной основе.
Мероприятия организационного характера заключаются, прежде всего, в разработке и применении правовой и нормативной базы. Как правило, документы, принятые в области электроснабжения, должны оказывать юридическую, экономическую и финансовую поддержку условий обеспечения качества электроэнергии.
Мероприятия технического характера включают в себя применение общепринятых и специализированных средств регулирования напряжения и обеспечения его качества. В качестве примера можно привести средства компенсации реактивной мощности, фильтрокомпенсирующие и симметрирующие устройства, активные фильтры и накопители электроэнергии. Помимо этого, следует производить автоматизированные системы управления качеством электроэнергии, которые, в частности, будут использоваться для измерения, учета и контроля.
Таким образом, энергоресурсы в настоящее время составляют значительную часть во многих производствах или себестоимости продукции большинства предприятий. Поэтому так важной сейчас экономно расходовать энергоресурсы, в том числе посредством управления качеством электроэнергии.
