Новые возможности контроля качества электрической энергии по ГОСТ 13109-97

Необходимость контроля показателей качества электрической энергии (ПКЭ) в настоящее время ни у кого не вызывает сомнений. Выработаны и утверждены определенные требования в этой области.

В ГОСТ 13109–97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» даны методы оценки ПКЭ; в РД 153-34.0-15.501-00 «Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» определены методы измерения ПКЭ, продолжительность и периодичность контроля, формы представления данных. Существует также международный стандарт IEC 61000-4-30:2003 «Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-30. Методы испытаний и измерений. Методы измерения качества электроэнергии», предъявляющий самые жесткие требования к приборам контроля качества электрической энергии (в сентябре 2008 года был принят и в России).
Прибор SATEC PM 175 (рис.1), производимый компанией SATEC (Израиль), является универсальным анализатором ПКЭ, что позволяет выполнять анализ качества электрической энергии по различным международным стандартам.

PM 175 изначально разрабатывался под упомянутый международный стандарт IEC 61000-4-30:2003. Теперь для российских потребителей разработана новая версия прибора, удовлетворяющая всем требованиям ГОСТ 13109–97, что и будет показано ниже. Габариты прибора 114×114×127 мм, вес – 1,23 кг. Прибор легко перенастраивается, пользователи сами выбирают требуемый стандарт (рис. 2) и могут быть уверены, что в случае принятия новых норм или правил им не придется заменять установленные приборы.

Рис. 2. Меню для формирования отчетов по различным стандартам

На рис. 3 представлено меню настройки SATEC PM 175. Предлагаемая версия производит измерение и регистрацию всех параметров качества электрической энергии, определенных в ГОСТ 13109–97:
• установившееся отклонение напряжения;
• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
• коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
• коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
• отклонение частоты;
• коэффициент n-й гармонической составляющей (до 40-й гармоники);
• размах изменения напряжения;
• длительность провала напряжения;
• доза фликера (мера восприятия человеком пульсаций светового потока, - прим. EnergyLand.info);
• импульс напряжения;
• врéменное перенапряжение.

Рис. 3. Настройки на регистрацию отклонений ПКЭ от стандарта ГОСТ 13109-97

В приведенных ниже таблицах (нумерация таблиц отчетов сохранена) показаны фрагменты отчетов в соответствии с ГОСТ 13109–97 и РД 153-34.0-15.501-00.
































В приборе есть два журнала для записи осциллограмм по шести каналам, 16 журналов для записи данных, журнал событий и журнал событий по качеству электроэнергии. Прибор оснащен часами реального времени, поэтому любое зарегистрированное событие получает метку времени (часы можно синхронизировать с компьютером посредством коммуникации). Таким образом, потребитель электроэнергии получает полное представление обо всех отклонениях, которые происходили в сети, с указанием точной даты и времени.
В РД 153-34.0-15.501–00 (п. 6.1) указано, что «при сертификационных и арбитражных испытаниях, а также инспекционном контроле за сертифицированной электрической энергией продолжительность непрерывных измерений ПКЭ должна составлять не менее 7 суток». Объем энергонезависимой памяти прибор SATEC PM175 составляет 1 Мб, что позволяет ему вести регистрацию ПКЭ в течение не менее 45 суток.
Русифицированное программное обеспечение PAS, поставляемое вместе с прибором, позволяет не только получать готовые отчеты на соответствие электрической энергии различным стандартам, но и самостоятельно проводить полный анализ зарегистрированных событий, благодаря тому, что к зарегистрированному событию можно «привязать» его осциллограмму (рис. 4, 5).

Рис. 4. Журнал событий по качеству электроэнергии


Рис. 5. Анализ провала напряжения, зарегистрированного в программе PAS

Все события по качеству электроэнергии, которые были зарегистрированы прибором, могут быть оценены с точки зрения их влияния на различное электронное оборудование. Для этого используются так называемые CBEMA* curves (рис. 6), определяющие амплитуду и длительность помех, которые должно выдерживать оборудование без нарушения работоспособности.


Рис. 6. Анализ событий согласно международной классификации ITI (CBEMA)

Поскольку стандарты качества электрической энергии далеко не всегда обеспечивают безопасную работу чувствительного оборудования, прибор оснащен реле с программируемыми уставками (их 16), которые можно настроить на различные события с управлением временем срабатывания и отпускания, а также два программируемых релейных выхода, что обеспечивает осуществление функции защиты оборудования.
Прибор SATEC PM 175 может исполнять множество дополнительных функций, например, использоваться как многофункциональный трехфазный мультиметр. Прибор можно использовать в качестве счетчика электроэнергии, с учетом электроэнергии в двух направлениях в четырех квадрантах с классом точности 0,2S. Приборы поддерживают все стандартные способы учета потребления мощности, включая вычисление мощности в узлах или на сдвигающемся интервале, прогноз потребления, могут сохранять пиковое (максимальное) и минимальное потребление с меткой времени. Легко программируются различные тарифные схемы (до восьми изменений тарифа в день, четыре сезона, четыре типа дней). Три входа напряжения и три входа переменного тока изолированы гальванически для прямого подключения к линии или через трансформаторы тока и напряжения.
Необходимо отметить, что прибор PM 175 внесен в Госреестр СИ РФ за №34868-07 как прибор для измерения показателей качества и учета электроэнергии и допущен к применению на территории РФ. На прибор имеется заключение аттестационной комиссии ОАО «ФСК «ЕЭС» о соответствии требований стандартов ОАО «ФСК «ЕЭС» и рекомендации для применения в составе АСУ ТП и АИИС КУЭ подстанций ЕНЭС.
Два порта связи обеспечивают локальное и удаленное автоматическое чтение данных с прибора и его программирование. Программа PAS может быть использована для задания установок прибора через порты связи, для получения данных в реальном времени (мониторинга) и зарегистрированных данных и событий, а также для обновления версии программного обеспечения прибора. Возможны различные опции удаленной связи, включая телефонные линии, локальную сеть и Интернет. Возможна удаленная (до 1000 м от прибора) установка дисплея.
Яркий трехстрочный дисплей со светодиодными индикаторами обеспечивает удобное чтение данных. Стандартно прибор оснащается двумя программируемыми релейными выходами для выдачи сигналов управления и защиты и двумя дискретными входами. Опционально можно дополнить прибор налоговым входом или выходом на два канала, используя данные выходы как нормирующие измерительные преобразователи.
Таким образом, прибор SATEC PM 175 обладает достаточными возможностями, которые делают его привлекательным для потребителей при решении разнообразных задач эксплуатации электрического хозяйства. Сегодня прибор внедряется на предприятиях многих ведущих российских промышленных компаний и предприятий, включая банки, производителей электроники и нефтегазовые компании. Среди потребителей – много крупных российских энергетических и телекоммуникационных компаний.

ООО «Энергометрика»
Тел./ф.: (495) 510-11-04
zakaz@energometrika.ru
www.energometrika.ru

*Аббpевиатуpа CBEMA pасшифpовывается как Computer Business Equipment Manufacturer's Association. В начале 80-х годов этой ассоциацией были выпущены pекомендации по обеспечению устойчивости компьютеpов и дpугого упpавляющего обоpудования (напpимеp, пpогpаммиpуемых логических контpоллеpов и встpаиваемых систем) к помехам и пеpебоям электpопитания.