НОРМЫ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ ГОСТ 13109-97

Наибольшие и наименьшие значения установившегося отклонения напряжения и отклонения частоты, определяемые с учетом знака в течение расчетного периода времени по 6.1, должны находиться в интервале, ограниченном предельно допустимыми значениями, установленными в 5.2 и 5.6 соответственно, а верхнее и нижнее значения этих показателей КЭ, являющиеся границами интервала, в котором с вероятностью 95 % находятся измеренные значения показателей КЭ, должны находиться в интервале, ограниченном нормально допустимыми значениями, установленными в 5.2 и 5.6 соответственно.

6.3 Общая продолжительность измерений показателей КЭ, за исключением указанных в 5.7-5.9, должна быть выбрана с учетом обязательного включения характерных для измеряемых показателей КЭ рабочих и выходных дней. Рекомендуемая общая продолжительность измерений составляет 7 сут. Сопоставление показателей КЭ с нормами настоящего стандарта необходимо производить за каждые сутки общей продолжительности измерений отдельно. Способы сопоставления измеряемых показателей КЭ с нормами настоящего стандарта приведены в приложении Б.

6.4 Оценку соответствия значений показателей КЭ, за исключением длительности провала напряжения, импульсного напряжения и коэффициента временного перенапряжения, нормам настоящего стандарта следует проводить с периодичностью, установленной в приложении Е.

Кроме того, указанную оценку следует проводить по требованию энергоснабжающей организации или потребителя, а также до и после подключения нового потребителя по требованию одной из указанных сторон.

6.5 Оценку соответствия длительностей провалов напряжения в точках общего присоединения потребителей к сети энергоснабжающей организации норме настоящего стандарта следует проводить путем наблюдений и регистрации провалов напряжения в течение длительного периода времени.

Допускается такую оценку проводить путем расчета по суммарной длительности выдержек времени устройств релейной защиты, автоматики и коммутационных аппаратов, установленных в соответствующих электрических сетях энергоснабжающей организации.

6.6 Получение данных об импульсах и кратковременных перенапряжениях следует проводить путем длительного наблюдения и регистрации.

7 ТРЕБОВАНИЯ К ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЭ 7.1 Значения погрешности измерений показателей КЭ должны находиться в интервале, ограниченном предельно допускаемыми значениями, указанными в таблице 3.

Таблица 3 - Погрешность измерений ПКЭ

Показатель КЭ, единица измерения

Нормы КЭ (пункты стандарта)

Пределы допустимых погрешностей измерений показателя КЭ

нормально допустимые

предельно допустимые

абсолютной

относитель­ной, %

Установившееся отклонение напряжения  U_y, %

 5 (5.2.1)

 10 (5.2.1)

 0,5

-

Размах изменения напряжения  U_t, %

-

Кривые 1, 2 на рисунке 1 (5.3.1, 5.3.2)

-

 8

Доза фликера, отн. ед.

кратковременная P_St

-

1,38; 1,0

0

 5

длительная P_Lt

-

1,0; 0,74 (5.3.3, 5.3.4)

-

 5

Коэффициент искажения синусоидальности напряжения K_U, %

По таблице 1 (5.4.1)

По таблице 1 (5.4.1)

-

 10

Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения K_U(n), %

По таблице 2 (5.4.2)

По таблице 2 (5.4.2)

 0,05 при K_U(n) < 1,0

 5 при K_U(n)  1,0

Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K_2U, %

2 (5.5.1)

4 (5.5.1)

 0,3

-

Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K_0U, %

2 (5.5.2)

4 (5.5.2)

 0,5

-

Отклонение частоты  f, Гц

 0,2 (5.6.1)

 0,4 (5.6.1)

 0,03

-

Длительность провала напряжения t_п, с

-

30 (5.7.1)

 0,01

-

Импульсное напряжение U_имп, кВ

-

-

-

 10

Коэффициент временного перенапряжения К_{пер U}, отн. ед.

-

-

-

 10

7.2 До оснащения электрических сетей трансформаторами и делителями напряжения, входящими в состав оборудования электрических сетей, обеспечивающими совместно со средствами измерений показателей КЭ установленную в пункте 7.1 погрешность измерений, допускается проводить измерение показателей КЭ (за исключением показателя f) с погрешностью, превышающей установленную не более чем в 1,5 раза.

8 ТРЕБОВАНИЯ К ИНТЕРВАЛАМ УСРЕДНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЭ 8.1 Интервалы усреднения результатов измерений показателей КЭ установлены в таблице 4.

Таблица 4 - Интервалы усреднения результатов измерений показателей КЭ

Показатель КЭ

Интервал усреднения, с

Установившееся отклонение напряжения

60

Размах изменения напряжения

-

Доза фликера

-

Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения

3

Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения

3

Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности

3

Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности

3

Отклонение частоты

20

Длительность провала напряжения

-

Импульсное напряжение

-

Коэффициент временного перенапряжения

-

ПРИЛОЖЕНИЕ A

(справочное)

СВОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, ПОКАЗАТЕЛИ И НАИБОЛЕЕ ВЕРОЯТНЫЕ ВИНОВНИКИ УХУДШЕНИЯ КЭ

Таблица А.1

Свойства электрической энергии

Показатель КЭ

Наиболее вероятные виновники ухудшения КЭ

Отклонение напряже­ния (рисунок А.1)

Установившееся отклонение напряжения  U_y

Энергоснабжающая организация

Колебания напряжения (рисунок А.1)

Размах изменения напряжения  U_t Доза фликера P_t

Потребитель с переменной нагрузкой

Несонусоидальность напряжения (рисунок А.2)

Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения K_U

Потребитель с нелинейной нагрузкой

Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения K_U(n)

Несимметрия трехфазной системы напряжений

Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K_2U

Потребитель с несимметричной нагрузкой

Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K_0U

Отклонение частоты

Отклонение частоты f

Энергоснабжающая организация

Провал напряжения (рисунок А.1)

Длительность провала напряжения  t_п

Энергоснабжающая организация

Импульс напряжения (рисунок А.3)

Импульсное напряжение U_имп

Энергоснабжающая организация

Временное перенапряже­ние (рисунок А.1)

Коэффициент временного перенапряжения К_перU

Энергоснабжающая организация

Рисунок A. 1

Рисунок A.2 - Несинусоидальность напряжения

Рисунок А.3 - Импульсы напряжения

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(обязательное)

СПОСОБЫ РАСЧЕТА И МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЭ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Приведенные в настоящем приложении формулы для определения показателей КЭ и вспомогательных параметров используют при измерениях в условиях эксплуатации и расчете показателей КЭ при проектировании.

Б .1 Отклонение напряжения

Измерение установившегося отклонения напряжения  U_y осуществляют следующим образом.

Б.1.1 Для каждого i-го наблюдения за период времени, равный 24 ч, измеряют значение напряжения, которое в электрических сетях однофазного тока определяют как действующее значение напряжения основной частоты U_(1)i в вольтах, киловольтах, без учета высших гармонических составляющих напряжения, а в электрических сетях трехфазного тока - как действующее значение каждого междуфазного (фазного) напряжения основной частоты U_(1)i, а также как действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты U_1(1)i, вычисляемое по формуле

U_1(1)i =

,

(Б.1)

где U_AB(1)i, U_BC(1)i, U_CA(1)i - действующие значения междуфазных напряжений основной частоты в i-ом наблюдении, В, кВ.

Допускается:

1) определять U_1(1)i методом симметричных составляющих;

2) определять U_1(1)i по приближенной формуле

. (Б.2)

При этом относительная погрешность вычисления значений U_1(1)i с использованием формулы (Б.2) вместо формулы (Б.1) не превышает 0,1 % при коэффициенте несимметрии напряжений по обратной последовательности (в соответствии с требованиями Б.4.1), не превышающем 6 %;

3) измерять в электрических сетях однофазного и трехфазного тока вместо действующих значений фазных и междуфазных напряжений основной частоты действующие значения соответствующих напряжений с учетом гармонических составляющих этих напряжений при коэффициенте искажения синусоидальности напряжения (в соответствии с требованиями Б.3.3), не превышающем 5 %.

Б.1.2 Вычисляют значение усредненного напряжения U_y в вольтах, киловольтах как результат усреднения N наблюдений напряжений U_(1)i или U_1(1)i за интервал времени 1 мин по формуле

, (Б.3)

где U_i - значение напряжения U_(1)i или U_1(1)i в i-ом наблюдении, В, кВ.

Число наблюдений за 1 мин должно быть не менее 18 (см. приложение Е, пункт 6).

Б.1.3 Вычисляют значение установившегося отклонения напряжения  U_y в процентах по формуле

, (Б.4)

где U_ном - номинальное междуфазное (фазное) напряжение, В, кВ.

Б.1.4 Качество электрической энергии по установившемуся отклонению напряжения в точке общего присоединения к электрической сети считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если все измеренные за каждую минуту в течение установленного по пункту 5.1 периода времени (24 ч) значения установившегося отклонения напряжения находятся в интервале, ограниченном предельно допустимыми значениями, а не менее 95 % измеренных за тот же период времени значений установившегося отклонения напряжения находятся в интервале, ограниченном нормально допустимыми значениями.

Дополнительно допускается определять соответствие нормам стандарта по суммарной продолжительности времени выхода измеренных значений данного показателя за нормально и предельно допустимые пределы.

При этом качество электрической энергии по установившемуся отклонению напряжения считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если суммарная продолжительность времени выхода за нормально допустимые значения составляет не более 5 % от установленного периода времени, т.е. 1 ч 12 мин, а за предельно допустимые значения - 0 % от этого периода времени.

Б.2 Колебания напряжения

Б.2.1 Размах изменения напряжения  U_t в процентах (в соответствии с рисунком Б.1) вычисляют по формуле

, (Б.5)

где U_i, U_i+1 - значения следующих один за другим экстремумов или экстремума и горизонтального участка огибающей среднеквадратичных значений напряжения основной частоты, определенных на каждом полупериоде основной частоты, В.

Рис. Б.1 - Колебания напряжения произвольной формы (а) и имеющие форму меандра (б)

Допускается при коэффициенте искажения синусоидальности напряжения, не превышающем 5 %, определять размах изменения напряжения  U_t в процентах по формуле

, (Б.6)

где U_ai, U_ai+1 - значения следующих один за другим экстремумов или экстремума и горизонтального участка огибающей амплитудных значений напряжения на каждом полупериоде основной частоты, В, кВ.

Б.2.1.1 Частоту повторения изменений напряжения F_Ut, с^-1, мин^-1, при периодических колебаниях напряжения вычисляют по формуле

, (Б.7)

где m - число изменений напряжения за время Т;

Т - интервал времени измерения, принимаемый равным 10 мин.

Примечание - Значение частоты повторения изменений напряжения, равное двум изменениям напряжения в секунду, соответствует 1 Гц.

Б.2.1.2 Интервал времени между изменениями напряжения  t_i, _i+1 в секундах или минутах (в соответствии с рисунком Б.1) вычисляют по формуле

 t_i, _i+1 = t_i+1  t_i , (Б.8)

где t_i, t_i+1 - начальные моменты следующий один за другим изменений напряжения, с, мин.

Если интервал времени между окончанием одного изменения и началом следующего, происходящего в том же направлении, менее 30 мс, то эти изменения рассматривают как одно.

Б.2.2 Качество электрической энергии в точке общего присоединения при периодических колебаниях напряжения, имеющих форму меандра, считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если измеренное значение размаха изменений напряжения не превышает значений, определяемых по кривым рисунка 1 для соответствующей частоты повторения изменений напряжения F_Ut или интервала между изменениями напряжения  t_{i, i+1}.