доза фликера что это такое в электрике

Качество электрической энергии

В типовом договоре энергоснабжения детально прописаны обязательства поставщика. Одно из них касается показателей качества электроэнергии. Будет полезным узнать, что конкретно подразумевается под этим термином, о каких показателях идет речь, а также получить информацию о действующих нормативных документах. Эти сведения позволят грамотно составить претензию к поставщику, если качество электроэнергии не отвечает установленным требованиям стандарта ГОСТ.

Что такое качество электроэнергии?

Для каждого типа электрической сети установлены определенные характеристики (параметры качества). Соответствие между ними и действительными значениями определяет качество электрической энергии.

Изменения ПКЭ могут возникнуть вследствие потерь электроэнергии при передаче на расстояние, увеличением потребляемой нагрузки, электромагнитных явлений и т.д.

Для оценки качества электричества осуществляются замеры основных показателей КЭ. Подробно они расписаны в нормах ГОСТа 13109-97, а также в его новой редакции 13109 99, приведем выдержки с кратким описанием каждого показателя.

Основные показатели качества электроэнергии

Поскольку идеального соответствия номинальным параметрам добиться невозможно, в нормировании показателей предусмотрены отклонения. Они могут быть допустимыми и предельно допустимыми. Ниже перечислены основные показатели качества и указаны приемлемые нормы для каждого из них

Отклонение напряжения

Рис. 1. Установившееся отклонение и колебания напряжения

Такие отклонения качества характерны при существенных изменениях нагрузки или больших потерях в процессе передачи электроэнергии. Допустимыми считаются показатели при U_уст не более 5,0%, предельно допустимые – 10,0%.

Колебания напряжения

Данный параметр характеризует временные отклонения амплитуды колебаний электротока. Осцилограмма процесса представлена на рисунке 1. Это составной параметр качества электроэнергии, поскольку для характеристики колебаний напряжения необходимо учитывать:

Для первых двух пунктов необходимо дать небольшие пояснения.

Размах изменения напряжения.

Доза колебаний напряжения.

Данный критерий служит для описания частоты, с которой происходят отклонения. Следует учитывать, что если временной период между колебаниями меньше 30,0 миллисекунд, то их необходимо рассматривать как одно отклонение.

Отклонение частоты

В системах общего назначения для этого параметра установлено значение 50,0 Гц. Нормы стандарта допускают увеличение или уменьшение частоты на 2,0% или 4,0% (допустимые и предельные показатели, соответственно). Превышение допустимых отклонений частоты приводит выходу из строя импульсных БП, сбоям в работе электрогенераторов.

Доза фликера

Данный параметр описывает влияние на человека, производимое мерцанием источников света по причине изменения амплитуды электротока. Измерения производятся при помощи специальных приборов, определяющих допустимое мерцание.

Коэффициент временного перенапряжения

Эта характеристика определяет насколько текущая амплитуда выше предельно допустимого порога. Такие отклонения характерны при КЗ или коммутационных процессах. Случайный характер отклонений не позволяет нормировать показатель, но собранная статистика используется при определении качества электроэнергии однофазной или трехфазной сети.

Осцилограмма перенапряжения и провала напряжения

Провал напряжения

Под этим параметром подразумевается значительное снижение амплитуды (более 10,0% от номинального), с последующим восстановлением. Причиной провалов напряжения может быть КЗ, резкое увеличение нагрузки.

Характеристики для данного показателя качества электроэнергии описываются следующими составляющими:

Последнее требует пояснения.

Длительность провала напряжения.

По этому критерию можно судить как о качестве, так и надежности электроснабжения. «Проседание» с минимальной продолжительностью может не вызвать сбоев в работе электрических и электронных устройств. При длительности в несколько секунд, велика вероятность отключения оборудования с электрическими или электронными схемами управления. Помимо этого возрастает реактивная составляющая электродвигателей, что приводит к снижению коэффициента мощности.

В связи со случайной природой явления, его нормирование не предусмотрено.

Импульсное напряжение

Проявляется в виде краткосрочного (до 10-ти миллисекунд) увеличения амплитуды электроэнергии. Вызвать такой резкий скачок могут коммутационные процессы или грозовые разряды. Поскольку такие состояния сети носят случайный характер, нормирование импульсов не предусмотрено.

Импульс высокого напряжения

Для описания высокочастотных импульсов используются следующие характеристики:

Несимметрия напряжений в трехфазной системе

К такому явному ухудшению качества электроэнергии может привести неправильно распределенная нагрузка между фазами одной цепи, КЗ на землю, обрыв нейтрали, подсоединение потребителя с несимметричной нагрузкой.

Характерный перекос фаз

В связи с этим установлено требование, согласно которому разница нагрузки между фазами одной цепи не должна быть более 30,0% в пределах одного электрощита и 15,0% в начальной точке питающей линии.

Для определения показателей несимметрии используются коэффициенты нулевой и обратной последовательностей. Первый рассчитывается по формуле: К_нп = 100% * U_нп / U_ном, второй: Коп = 100% * U_оп / U_ном, где U_нп – амплитуда нулевой последовательности, U_оп — обратной.

Согласно установленным нормам регулирования напряжения в сетях до 1-го кВ значение U_нп и U_оп должны быть не более 2% и 4% (допустимое и предельное значения).

Несинусоидальность формы кривой напряжения

Данный вид некачественной электроэнергии связан с наличием сторонних гармоник. Чем выше частотность паразитной составляющей, тем больше величина искажения. Это видно если сравнить гармонику тока высокого (см. рис. 5) и третьего порядка (рис. 6).

Рис 5. Гармоника высокого порядка

Причина такого отклонения – подключение к сети потребителя с нелинейной ВАХ. Характерный пример – преобразователь на тиристорах.

Рис. 6. Гармоника третьего порядка

Для описания данного отклонения от качественных показателей используется коэффициент синусоидальных искажений, который определяется формулой Kи = _⎷∑U_N 2 / U_ном * 100%, где U – амплитуда гармоник.

Допустимые и предельно допустимые нормы, характеризующие качественную или некачественную электроэнергию для различных сетей, приведены в таблице ниже.

Допустимые коэффициент искажения синусоидальности для различных электросетей

Как проверить и измерить качество электрической энергии?

Прежде, чем приступать к измерениям, определяющим качество электрсети, следует принять во внимание, что ПКЭ должны быть зафиксированы представителями поставщика электроэнергии. По результатам проверки составляется акт, на основании которого можно предъявлять претензию.

Для проверки всех характеристик электроэнергии на соответствие требованиям ГОСТ 53144-2013, ГОСТ Р 54149-2010 и другим нормативным документам, потребуется специальная измерительная техника. Но часть основных показателей можно измерить, используя обычный мультиметр или определить несоответствие по косвенным признакам.

Как самостоятельно выявить снижение качества электроэнергии?

Перечислим показатели, которые можно проверить, используя мультиметр в режиме измерения переменного напряжения:

Второй и третий пункт довольно условны, длительность искажения может быть недостаточной для реакции прибора, а перепады напряжения будет сложно отличить от перенапряжений и провалов.

К косвенным методам определения качества электроэнергии относится анализ состояния сети по работе лампы с нитью накала. Слишком яркое свечение укажет на повышенное напряжение, тусклое – будет свидетельствовать о «проседании», мигание засвидетельствует перепады.

Нехарактерная работа электрооборудования также свидетельствует о недостаточном качестве электроэнергии. Например, компрессор холодильника постоянно функционирует, нестабильная работа электроники, самопроизвольное отключение бытовой техники, все это указывает на недостаточное напряжение в бытовой сети. Превышение напряжения вызовет срабатывание реле защиты, если оно было установлено.

Источник

Доза фликера что это такое в электрике

ГОСТ Р 51317.3.3-99
(МЭК 61000-3-3-94)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Совместимость технических средств электромагнитная

КОЛЕБАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И ФЛИКЕР, ВЫЗЫВАЕМЫЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ
СРЕДСТВАМИ С ПОТРЕБЛЯЕМЫМ ТОКОМ НЕ БОЛЕЕ 16 А (В ОДНОЙ ФАЗЕ),
ПОДКЛЮЧАЕМЫМИ К НИЗКОВОЛЬТНЫМ СИСТЕМАМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Нормы и методы испытаний

Electromagnetic compatibility of technical equipment. Voltage fluctuation and fliker
impressed on low-voltage supply systems by equipment with rated current 16 A.
Limits and test methods

Дата введения 2002-01-01

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации в области электромагнитной совместимости технических средств (ТК 30)

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 24 декабря 1999 г. N 701-ст

3 Настоящий стандарт содержит аутентичный текст международного стандарта МЭК 61000-3-3 (1994-12), изд.1 «Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3. Нормы. Раздел 3. Ограничение колебаний напряжения и фликера в низковольтных системах электроснабжения для оборудования с номинальным потребляемым током 16 А» с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны

Введение

Стандарт МЭК 61000-3-2-94 является частью стандартов МЭК серии 61000 «Электромагнитная совместимость» согласно следующей структуре:

Общее рассмотрение (введение, фундаментальные принципы)

Часть 2 Электромагнитная обстановка

Описание электромагнитной обстановки

Классификация электромагнитной обстановки

Уровни электромагнитной совместимости

Нормы помехоустойчивости (в тех случаях, когда они не являются предметом рассмотрения техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на продукцию)

Часть 4 Методы испытаний и измерений

Часть 5 Руководства по установке и помехоподавлению

Руководства по установке

Руководства по помехоподавлению

Часть 6 Общие стандарты

Каждая часть подразделяется на разделы, которые могут быть опубликованы как международные стандарты либо как технические отчеты.

Указанные стандарты и технические отчеты будут опубликованы в хронологическом порядке и соответственно пронумерованы.

Настоящая часть представляет собой стандарт электромагнитной совместимости, распространяющийся на группу однородной продукции.

1 Область применения

Стандарт устанавливает нормы изменений напряжения, которые могут быть созданы техническими средствами (ТС) при испытаниях в регламентированных условиях, и содержит указания по методам оценки.

При соблюдении норм, установленных настоящим стандартом, должна обеспечиваться электромагнитная совместимость низковольтных распределительных электрических сетей и подключаемых к ним ТС в части колебаний напряжения и фликера, создаваемых ТС.

Установленные настоящим стандартом нормы должны быть приведены в стандартах и технической документации на ТС конкретного вида (типа).

Испытания в соответствии с настоящим стандартом являются типовыми (испытаниями одного или нескольких образцов ТС, изготовленных в соответствии с определенной технической документацией, имеющих идентичные характеристики, с целью подтвердить соответствие требованиям настоящего стандарта).

Условия проведения испытаний ТС некоторых видов установлены в приложении А, схема испытательной установки приведена на рисунке 1.

Источник электропитания содержит генератор напряжения электропитания и стандартное полное сопротивление с элементами:

Ом; Ом на частоте 50 Гц;

Ом; Ом на частоте 50 Гц.

Элементы стандартного полного сопротивления включают полное сопротивление генератора. Если полное сопротивление источника электропитания точно не установлено, см. 6.2.

1 Нормы, установленные в настоящем стандарте, основываются на оценках дозы фликера, наблюдаемого при использовании ламп накаливания с биспиральными нитями напряжением 230 В и мощностью 60 Вт, вызываемого колебаниями питающего напряжения. Для систем с номинальным напряжением фаза-нейтраль, меньшим 220 В, и/или частотой 60 Гц нормы и схема испытательной установки не рассматривались.

2 Специальные ТС, не имеющие широкой сферы применения, схемно-конструктивные решения которых не позволяют обеспечить соответствие нормам настоящего стандарта, могут подлежать ограничениям в установке и требовать разрешения энергоснабжающих организаций перед подключением к электрическим сетям.

Руководство по оценке указанных ТС приведено в [1].

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на [1]-[4], а также следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.568-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 30372-96/ГОСТ Р 50397-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения*

3 Определения

В настоящем стандарте применяют термины, установленные в ГОСТ 16504, ГОСТ 23875, ГОСТ 30372/ГОСТ Р 50397, [З], а также следующие:

3.2 Характеристика изменения напряжения — функция времени, определяемая изменениями среднеквадратичных значений напряжения между интервалами времени, когда напряжение неизменно, по крайней мере, в течение 1 с (см. 4.2.3 и рисунок 2).

3.3 Максимальное изменение напряжения — разность между максимальным и минимальным значениями характеристики изменения напряжения (рисунок 2).

Источник

Что такое доза фликера

Качество электроэнергии – актуальная проблема для ее потребителей. Отклонение показателей электроэнергии от установленных норм оказывает негативное влияние на ход технологических процессов, снижает эффективность функционирования и ресурс электрооборудования, увеличивает энергопотребление. Качество электроэнергии легло в основу требований изложенных на страницах ГОСТ 32144-2013. Среди одиннадцати, установленных стандартом параметров отмечают изменения напряжения (например, его установившееся значение отклонения δUу или размах изменения δUt), частоты, коэффициенты искажений и многие другие параметры. В числе первых приводится упоминание дозы фликера Pt.

Фликер (flicker) в переводе с английского означает «мерцание». Низкочастотные, в пределах 7 –10 Гц колебания светового потока ламп источников искусственного освещения (светодиодные и люминесцентные лампы, лампы накаливания), возникающие при колебаниях напряжения, несут отрицательное воздействие на психику человека, способствуют повышенной раздражительности и утомляемости. По результатам исследований пик раздражающего воздействия фликера на человека приходится на значения δUt=29%, при частоте колебаний 8.8 герца.

Дозой фликера принято считать меру его восприимчивости к негативному воздействию мерцания в течение определенного временного промежутка. По временному воздействию различают:

Наблюдать за уровнями фликера и определять величину их доз позволяют специальные приборы фликерметры.

Нормы дозы фликера, установленные стандартом

Стандарт ГОСТ 32144-2013 устанавливает нормы на качество электроэнергии, поступающей в электрическую сеть, в частности он регламентирует величины допустимых значений фликера. Так, установленные стандартом нормы допуска колебаний δUt, а также сумм установившихся значений δUу не должны превышать ±10 % от их номинальных значений. В отношении значений фликера предельно допустимые нормы при одинаковом колебании напряжения должны составлять:

В помещениях предусматривающих длительное напряжение зрительных органов с использованием ламп накаливания эти нормы составят 1.0 и 0.74 соответственно.

Причины появления фликера и способы борьбы с явлением

Провоцирующим фактором для фликера являются скачкообразные отклонения напряжения, причинами которых могут выступать различные нагрузочные изменения. В частности регулярные изменения питающего напряжения:

Явление фликера проявляется в сетях с регулярными изменениями нагрузки, поэтому окончательно избавиться от него в условиях освещения производственных помещений невозможно, однако можно существенно снизить нежелательный эффект. Добиваются этого различными способами, в первую очередь:

Такие меры позволяют свести к минимуму скачки напряжения в осветительной сети и минимизировать вред от восприятия фликера.

Источник

Форум ООО «НПП «Энерготехника»

Доза фликера

Доза фликера

Re: Доза фликера

1)По гост 32144-2013 фликер: Ощущение неустойчивости зрительного восприятия, вызванное световым источником, яркость или спектральный состав которого изменяются во времени.

Основная причина возникновения фликера резкое возрастание и снижение нагрузки.
При резком возрастании нагрузки происходит резкое увеличение потерь напряжения в ветвях сети, питающих эту нагрузку. В результате резко снижается напряжение в узле нагрузки. При резком уменьшении нагрузки происходит резкое снижение потерь напряжения и, следовательно, наблюдается резкое повышение напряжения в узле нагрузки.
Возникая в какой-либо точке электрической сети и распространяясь по ней, колебания напряжения оказывают отрицательное воздействие на чувствительные к ним электроприёмники, относящиеся к осветительной нагрузке.

Колебание напряжения отрицательно сказывается на работе осветительных установок. Появляется фликерэффект или мигание ламп освещения, что вызывает утомление зрения. Наиболее сильное воздействие на глаза человека проявляется при мигании света с частотой (3 – 10) Гц. В этом диапазоне допускаются минимальные колебания напряжения – менее 0,5 %.
Колебания напряжения более 10 % могут привести к погасанию газоразрядных ламп. Их зажигание происходит через несколько секунд и даже минут.
При более глубоких колебаниях, более 15 %, возможно отпускание магнитной
системы пускателей, размыкание их контактов, что может привести к нарушению технологии производства.
При колебании напряжения с размахом (10 – 15) % возможен выход из
строя конденсаторов, вентильных выпрямительных агрегатов.
Колебания напряжения оказывают заметное влияние на работу асинхронных двигателей в приводах технологического оборудования, к которому предъявляются высокие требования к точности поддержания частоты вращения приводов.
Колебание напряжения с размахом 5 % вызывает резкий износ анодов
электролизных установок. Снижается качество сварных швов.
При колебаниях напряжения нарушается нормальная работа радиоприёмных приборов, телевизоров, персональных компьютеров, рентгеновских установок.
Регулируемые электропривода обычно чувствительны к провалам напряжения, нарушая синхронизацию на производственных линиях, где она критически важна.

Для уменьшения влияния дозы фликера на чувствительное электрооборудования резко переменную нагрузку подключают к отдельным вводом электропитания, где нет такой возможности увеличивают сечение питающей линии электропитания.

3)Теоретически возможна,в случае если не были обеспечены надежные контакты при подключении измерительных цепей напряжения измерителя ПКЭ к точке контроля.

Источник

Доза фликера что это такое в электрике

1. Определение фликера

Фликер или пульсация светового потока (от английского to flicker = сверкать, мерцать) определено как « субъективное восприятие флуктуаций (быстрых колебаний) яркости освещения » (см. CEI 555-1). Это феномен физиологической помехи, визуально воспринимаемый пользователями электрических источников освещения питаемых от общего источника освещения и электрической нагрузки, которая является источником возникновения помех. Помеха, соответствующая миганию, проявляется на лампах на низком напряжении. Тогда как электрические нагрузки могут быть подключены на любом уровне напряжения.

Внезапные колебания напряжения сети являются основой этого явления. В этом определении фликера не учитываются только колебания:

— величиной менее 10 %,

— и за период менее 1 часа.

Фликер образуется главным образом из быстрых колебаний питающего напряжения малой величины, вызванных:

1-либо от изменения мощности, вызванной различными приемниками: дуговыми электропечами, сварочными машинами, двигателями, и т.д.,

2-либо включением и отключением нагрузок: пуск двигателей, ступенчатая работа батарей конденсаторов и т.д.

Главным образом, фликер изучен для ламп накаливания и является более или менее значительным в зависимости от типа источника света. Он может быть вызван не только колебанием напряжения.

Уже более 50 лет фликер является предметом многочисленных публикаций. Это явление теперь хорошо определено (стандарт CEI 868), проанализировано, измерено, для которого существуют элементы прогноза и противодействия.

2. Колебания напряжения как источник возникновения фликера

Во всех индустриальных странах, распределители энергии, как и пользователи электрооборудования, должны соблюдать допускаемое отклонение изменений амплитуды колебаний и частоты в своих сетях, или правильная работа оборудования не гарантируется. Например, во Франции, стандарт EN 50160 фиксирует такое допускаемое отклонение:

1- колебание напряжения;
2- длительность колебания напряжения;
3- интервал между двумя колебаниями.

В следующих разделах представлены два главных типа колебания напряжения, вызывающие фликер, приводятся соотношения между колебанием напряжения и мощностью.

Описание колебаний напряжения, являющихся источником фликера

Периодические и быстрые колебания напряжения

Эти периодически изменяющиеся колебания имеют спектральное разложение в полосе частот от 0,5 Гц до 25 Гц.

Они вызваны нагрузками (или совокупностью нагрузок), которые характеризуются постоянным изменением мощности (например дуговые электропечи, сварочные машины, …)

Колебания напряжения с перебоями

Здесь идет речь о перебоях напряжения, происходящих систематически или случайным образом (интервалы между высшими перебоями в несколько секунд).

Эти колебания вызваны включением значительных нагрузок (например: пуск двигателя, работа батареи конденсаторов. ).

Математическое объяснение происхождения фликера

Определяем: U = номинальное напряжение сети

E = напряжение холостого хода сети

P = активная мощность нагрузки под номинальным напряжением U

Q = реактивная мощность нагрузки под номинальным напряжением U

cos = коэффициент мощности нагрузки

I = номинальный ток нагрузки

Scc = мощность короткого замыкания

R = общее активное сопротивление

X = общее реактивное сопротивление

Если считаем, что угол между E и U мал:

P = U.I.cos и Q = U.I.sin

и в относительных единицах:

1-при ВН сопротивление R незначительно против полного сопротивления X, уравнение примет вид: / U X.Q / = Q / Scc

именно изменение реактивной мощности Q преобладает и, следовательно, должно контролироваться;

2-при НН R не является незначительным: надо учитывать активную и реактивную мощности P и Q.

Другие источники фликера

Нарушение работы системы освещения

Колебание потока света может также привести к неправильной работе системы освещения.

Это первая гипотеза, которую необходимо проверять в случае проблемы!

Например: Лампы дневного света содержат балласт.

— лампы с традиционным ферромагнитным балластом, помимо мигания, наблюдаемого в конце срока эксплуатации, могут генерировать фликер, когда они связаны с плавным регулятором. Действительно, ионизация газа становится неопределенной, когда включение фазы урезает часть синусоиды.

— лампы с электронным балластом обычно нечувствительны к колебаниям своего напряжения питания. Существует балласт, который может использовать плавные регуляторы при включении фазы, в этом случае мелькание можно наблюдать в присутствии гармонических или несущих токов (неопределенное обнаружение перехода к нулю напряжения).

Фликер, вызванный инфрагармониками и интергармониками

Машины с переменными нагрузками

Мощные двигатели, или группы двигателей, при пусках и частых остановках, или на переменных нагрузках (таких как прокатный стан), а также машины с переменным моментом сопротивления (компрессоры) могут порождать фликер.

Регуляторы мощности на тиристорах

Чтобы избежать неудобств « фазного управления » (гармонических и паразитных высоких частот), регуляторы на тиристорах (иногда называют плавными регуляторами) работают в «импульсном управлении «, каждый раз, когда их нагрузка это позволяет.

Тиристоры с импульсным управлением включены в течение целого периода (регулирование рядом целых волн), но время проводимости очень короткое, повторяется при частотах нескольких Гц. Следовательно, они порождают фликер. Например, чтобы избежать этого явления при электрическом нагревании, нормы обязывают конструкторов таких систем регулирования, чтобы мощность не коммутировалась более одного раза каждые двадцать секунд.

Дуговая сварка относительно слабой мощности вызывает мало помех (за исключением интенсивного использования у абонента НН). Напротив, повторные циклы сварки сопротивлением при частотах между 0,1 и 1 Гц, являются источником помех в виде перебоев напряжения.

3. Отрицательное влияние фликера, чувствительность источников света

Колебания напряжения обычно не влияют на правильную работу присоединенных устройств, колебание, являющееся ниже установленных пределов колебания напряжения питания. Напротив, эти колебания могут, для различных типов освещения, влиять на поток света.

Все источники света чувствительны к колебаниям напряжения, представим их в убывающем порядке чувствительности:

— лампы дневного света ртутные или натриевые, они освещают места, где мелькание мало мешает (внешние пространства, памятники, дороги, и т.д.);

— лампы дневного света.

Телевизоры так же, как экраны компьютеров, имеют некоторую чувствительность к фликеру, она очень изменчивая в зависимости от устройства, никакого точного изучения не было проведено по этому поводу.

Источник