Анализаторы качества электроэнергии

Ни для кого не является секретом тот факт, что надёжность и эффективность работы установленного в нашем доме электрооборудования напрямую зависит от качества поступающей в квартиру электроэнергии. Для контроля качества потребляемой и вырабатываемой в сетях с частотой 50-60Гц электроэнергии обычно используются специальные многофункциональные стационарные или переносные приборы – так называемые электроанализаторы.

Анализаторы качества электроэнергии представляют собой самостоятельный класс электрических приборов, которые предназначаются для измерения, обработки и регистрации большого количества параметров, определяющих количественные и качественные характеристики потребляемой или вырабатываемой электроэнергии.

Простейший электроанализатор позволяет непосредственно измерять напряжение или ток в сети. В отдельных случаях подключение к электросети по току осуществляется через измерительные трансформаторы или измерительные клещи. Подключение по напряжению осуществляется, как правило, напрямую или через специальные трансформаторы напряжения.

Анализаторы качества электроэнергии позволяют фиксировать большое количество различных электротехнических параметров питающего напряжения, число которых достигает порой 50-ти. Стандартный набор параметров, измеряемых электроанализаторами, выглядит следующим образом:
- значение (величина) фазных и линейных напряжений;
- величина фазных токов и тока в нейтрали;
- величина мощности в нагрузке (активная, реактивная составляющие и суммарная мощность);
- значение потребленной или отпущенной электроэнергии (как активной, так и реактивной);
- рабочая частота переменного тока;
- гармонические составляющие переменного тока и напряжения (как спектральный состав сигнала, так и суммарный коэффициент гармоник);
- значение коэффициента фликера, характеризующего негармонические искажения питающего напряжения и другие.

Методика измерений, проводимых с помощью анализаторов качества электроэнергии, основывается на нахождения истинного среднеквадратичного значения измеряемой величины (TRMS). Давно установлено, что этот метод является наиболее точным инструментарием для измерения электрических величин при наличии искажений формы (синусоидальности) тока и напряжения.
В зависимости от поставленной задачи и вида нагрузки в сети периодичность проведения измерений электрических параметров может варьироваться от одного раза в час до нескольких раз в секунду. Современный электроанализатор обязательно имеет встроенную электронную память или специальный цифровой порт, которые позволяют проводить регистрацию измеряемых параметров и передачу их на персональный компьютер. В целях экономии памяти отдельные приборы содержат встроенную функцию запуска регистрации по внешнему сигналу, срабатывающую, например, при превышении параметром заданного предела.

Конструктивно анализаторы качества электроэнергии выполняются в виде переносных и стационарных устройств, причём выбор того или иного исполнения анализатора зависит от набора решаемых задач. Типовой набор задач, решаемых с помощью электроанализаторов переносного типа таков:
- проведение специальных энергетических исследований (энергоаудит);
- подготовка данных по энергетическому балансу;
- фазовая и фидерная балансировка электросети;
- снятие и подготовка графиков нагрузок;
- экспериментальный подбор величин компенсаторов реактивной мощности;
- анализ характеристик и качества электроэнергии, а также выявление причин их нарушения.

Стационарные электроанализаторы способны решать следующие задачи:
- анализ динамического распределения используемой электроэнергии (технический учет);
- определение показателя эффективности использования электроэнергии (энергоменеджмент);
- автоматическое определение параметров регулирования по ограничению потребления в пики нагрузки (maximum demand control);
- регистрация основных показателей качества электроэнергии.
Кроме того, стационарные анализаторы качества электроэнергии могут быть оснащены дополнительными входами и выходами, с помощью которых (на их базе) можно получать комплексные системы анализа и управления энергопотреблением.