18.3.11. Каковы особенности измерения показателей качества электрической энергии?
1. Общая характеристика особенностей определения качества электрической энергии
2. По какому классу производятся измерения показателей качества электрической энергии?
3. Какие требования установлены к измерению частоты тока?
4 Какие требования установлены к измерению напряжения?
5. Какие требования установлены к измерению дозы фликера?
6. Какими документами установлены требования к измерению гармоник и интергармоник?
1. Общая характеристика особенностей определения качества электрической энергии
Следует отметить, что измерение (определение) показателей качества электрической энергии производится путем не путем исключительно прямых измерений (замеров конкретного параметра качества), а в результате выполнения большого объема измерений с высокой скоростью и одновременной математической и статистической обработкой измеренных значений.
Т.е. показатели качества электрической энергии фактически представляют собой результат расчета и статистической обработки данных о произведенных замерах за определенный промежуток времени.
Как правило, результаты таких обработанных измерений и расчетов оформляются в виде таблиц (карт), в которых отражаются факты, время, длительность отклонений показателей качества от нормативных с указанием на нормативно-допустимые и вышедшие за пределы допустимых отклонений, факты, время и длительность снятия напряжения, продолжительность отсутствия электрической энергии и т.д.
ГОСТ 30804.4.30-2013 (IEC 61000-4-30:2008). Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии, введенный в действие Приказом Росстандарта от 22.07.2013 N 418-ст, устанавливает методы измерений показателей качества электрической энергии (КЭ) в электрических сетях систем электроснабжения переменного тока частотой 50/60 Гц и порядок оценки результатов измерений, которые позволяют сделать вывод о том, имеется ли факт нарушения качества электрической энергии или нет.
Согласно пункту B.1.3.1. справочного приложения В к ГОСТ 30804.4.30-2013, качество электрической энергии оценивают сравнением результатов измерений показателей качества электроэнергии с нормами качества (договорными значениями), указанными в договоре.
В отношении каждого из показателей качества электрической энергии в договор энергоснабжения могут быть включены следующие сведения: договорное значение (значения) показателя, продолжительность времени измерений, длительность временных интервалов при оценке значений показателей качества, возможные специальные процедуры, относящиеся к применению маркированных результатов измерений.
Поскольку значения многих показателей качества электрической энергии (относящихся к напряжению, гармоникам, дозе фликера) могут быть разными в рабочие и выходные дни, продолжительность измерений для оценки этих показателей должна быть минимум одна неделя (или несколько недель).
2. По какому классу производятся измерения показателей качества электрической энергии?
В пунктах 4.2.1. и 4.2.2. ГОСТ 32144-2013 содержится указание на то, что оценка соответствия электрической энергии нормам качества, относящимся к частоте и к медленным изменениям напряжения, проводится путем измерения по ГОСТ 30804.4.30, класс A(при этом маркированные данные не учитывают).
В государственном стандарте 30804.4.30-2013 для каждого измеряемого показателя качества электрической энергии установлены три класса характеристик процесса измерения - A, S и B, для каждого из которых определены методы измерений и соответствующие требования к характеристикам средств измерений.
В отношении класса измерений А в стандарте указано, что его применяют, если необходимо проведение точных измерений, например, при проверке соответствия стандартам, устанавливающим нормы качества электрической энергии, при выполнении условий договоров, предусматривающих возможность разрешения спорных вопросов путем измерений и т.д.
Таким образом, если измерения показателей качества электроэнергии выполнены по классу А, то такие оформленные надлежащим образом измерения признаются допустимыми и достаточными доказательствами установленных показателей качества электрической энергии. Именно такие измерения показателей качества электрической энергии по классу А и должны осуществляться при установлении факта нарушения качества электрической энергии в отношениях между управляющей информации и ЭСО, потребителем и управляющей организацией.
Если определение показателей качества электрической энергии производилось с применением средств измерений, которые выполняют соответствующие измерения не по классу А, а, например, по классу S, такие измерения будут подвергаться сомнению со стороны заинтересованных лиц ввиду недостаточной точности измерений (например, со стороны гарантирующего поставщика, если измерения производила УО, например, с помощью прибора учета электроэнергии, оснащенного функцией контроля качества, измеряющего соответствующий спорный показатель качества по классу S).
3. Какие требования установлены к измерению частоты тока?
Согласно п. В. 1.3.2. ГОСТ 30804.4.30-2013 продолжительность измерений (минимальный интервал времени измерений для оценки качества частоты электрического тока) - одна неделя.
Методы оценки качества частоты основаны на использовании значений частоты на 10-секундных интервалах времени измерения.
Так, пунктом 5.1. ГОСТ 30804.4.30-2013 установлены требования к измерению частоты по классу А, в соответствии с которыми значение частоты должно быть измерено на каждом интервале времени 10 с.
Интервалы времени измерений 10 с не должны перекрываться. Отдельные периоды, которые перекрывают 10-секундный интервал текущего времени, не учитывают. Каждый 10-секундный интервал должен начинаться на абсолютной 10-секундной отметке текущего времени. Неопределенность при установке текущего времени не должна превышать +/- 20 мс при измерениях в системах частотой 50 Гц и +/- 16,7 мс в системах частотой 60 Гц.
Поскольку частота переменного тока может не равняться точно 50 Гц или 60 Гц в пределах интервала 10 с, число периодов может быть не целым числом.
Измеренная основная частота равна отношению числа целых периодов, подсчитанных в 10-секундный интервал времени, к общей продолжительности целых периодов.
Предлагаются следующие методы оценки качества частоты:
-
расчет числа или процентной доли значений частоты в течение времени измерений, которые выходят за верхний или нижний предельные значения, установленные в договоре;
-
сравнение значений частоты, в максимальной степени отклоняющихся от номинального значения, с верхним и/или нижним предельными значениями, установленными в договоре (продолжительность измерений в данном случае может отличаться от указанного выше минимального значения);
-
сравнение значений частоты (в герцах), определенных с вероятностью 95% (или с иной вероятностью) за один или несколько недельных интервалов времени измерений с верхним и/или нижним предельными значениями, установленными в договоре;
-
расчет числа последовательных значений частоты, которые выходят за верхний и/или нижний предельные значения, установленные в договоре;
-
сравнение величин, полученных усреднением значений частоты, отклоняющихся от номинального значения, на интервале времени измерений, с предельными значениями, установленными в договоре.
Неопределенность измерений в области значений влияющих величин не должна превышать +/- 0,01 Гц при диапазонах измерений 42,5 - 57,5/51 - 69 Гц.
При измерении частоты используют опорный канал (один из каналов измерения напряжения, выбранный в качестве контрольного при многофазных измерениях). При этом изготовитель средства измерения должен установить характеристики процесса измерения частоты при потере сигнала в опорном канале.
4 Какие требования установлены к измерению напряжения?
Пунктом 5.12. ГОСТ 30804.4.30-2013 (именно на этот пункт содержится ссылка в п. 4.2.2. ГОСТ 32144-2013, согласно которой измерения медленных изменений напряжения должно быть проведено в соответствии с ним) предусмотрено, что для определения отрицательного и положительного отклонений напряжения измеряют среднеквадратические значения напряжения на основных интервалах времени (10/12 периодов).
Продолжительность измерений (минимальный интервал времени измерений для оценки) - одна неделя.
В п. В.1.3.3. справочного приложения В к ГОСТ 30804.4.30-2013 предложены следующие методы оценки качества напряжения, основанные на использовании значений напряжения на 10-минутных интервалах времени измерений:
-
расчет числа или процентной доли значений напряжения в течение времени измерений, которые выходят за верхний или нижний предельные значения, установленные в договоре;
-
сравнение значений напряжения, в максимальной степени отклоняющихся от номинального значения, с верхним и/или нижним предельными значениями, установленными в договоре (продолжительность измерений в данном случае может отличаться от указанного выше минимального значения);
-
сравнение значений напряжения (в вольтах), определенных с вероятностью 95% (или с иной вероятностью) за один или несколько недельных интервалов времени измерений с верхним и/или нижним предельными значениями, установленными в договоре;
-
расчет числа последовательных значений напряжения, которые выходят за верхний и/или нижний предельные значения, установленные в договоре.
Неопределенность измерений среднеквадратического значения напряжения основной частоты в области значений влияющих величин и при выполнении требований, установленных в 6.1 ГОСТ 30804.4.30-2013 (в этом пункте приведена таблица с указанием области значений влияющих величин на входной электрический сигнал при измерении конкретного показателя качества электрической энергии), не должна превышать +/- 0,2% отрицательного и положительного отклонений напряжения.
Значение положительного и отрицательного отклонения напряжения определяется по формулам, приведенным в ГОСТ 30804.4.30-2013, ГОСТ Р 8.655-2009.
В однофазных системах электроснабжения возможно единственное значение оценки отклонения напряжения при каждом i-м интервале времени измерений. В трехфазных трехпроводных системах электроснабжения возможны три значения для каждого интервала времени, в трехфазных четырехпроводных системах - шесть значений.
5. Какие требования установлены к измерению дозы фликера?
Также как и при измерении частоты и медленных изменений напряжения, продолжительность измерений дозы фликера (минимальный интервал времени измерений для оценки) составляет одну неделю.
Методы оценки основаны на использовании значений кратковременной дозы фликера (10-минутный интервал времени измерений) и длительной дозы фликера (интервал времени измерения 2 ч).
В п. В.1.3.3. справочного приложения В к ГОСТ 30804.4.30-2013 предлагаются следующие методы оценки:
-
расчет числа или процентной доли значений дозы фликера в течение времени измерений, которые выходят за предельные значения, установленные в договоре;
-
сравнение значений кратковременной дозы фликера, определенных с вероятностью 99% (или с иной вероятностью), или значений длительной дозы фликера, определенных с вероятностью 95% (или с иной вероятностью), за один или несколько недельных интервалов времени измерений с предельными значениями, установленными в договоре.
6. Какими документами установлены требования к измерению гармоник и интергармоник?
Требования к проведению измерений гармоник и интергармоник тока и напряжения, а также к средствам измерений указанных показателей приведены в ГОСТ 30804.4.7-2013 (IEC 61000-4-7:2009). Межгосударственный стандарт. Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник длясистем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств.
Кроме того, в п. B.1.3.8. и B.1.3.9. справочного приложения В к ГОСТ 30804.4.30-2013 установлено, что минимальный интервал времени измерений для оценки - одна неделя при использовании значений, полученных на 10-минутных интервалах времени, при ежедневной оценке, по крайней мере, в течение одной недели при использовании значений, полученных на интервалах времени 3 с (150/180 периодов).
В течение какого времени проводятся измерения качества электрической энергии?
Из рассмотренных выше требований к измерению конкретных показателей качества электрической энергии следует, что соответствующие измерения необходимо производить в течение не менее одной недели для того, чтобы надлежащим образом проанализировать и оценить каждый показатель с учетом, в т.ч. маркированных данных.
Согласно п. 5.2.1. ГОСТ 33073-2014, при проведении контроля качества электрической энергии в целях проверки ее соответствия нормам качества, установленным в ГОСТ 32144, в том числе при проведении арбитражных и сертификационных испытаний, а также испытаний при инспекционном контроле сертифицированной электроэнергии, проводят непрерывные измерения значений показателей качества по ГОСТ 30804.4.30, класс измерений A, в течение не менее одной недели (семи суток).
Такие же требования к продолжительности проведения непрерывных измерений параметров качества электрической энергии (в течение не менее 7 суток) установлены и для проведения контрольных замеров в целях проверки выполнений требований к качеству электроэнергии, установленных в договорах услуг по передаче и договорах купли/продажи электрической энергии, а также при установлении соответствующей продолжительности органами государственного контроля (надзора).
Пунктом 5.2.4. ГОСТ 33073-2014 установлено, что продолжительность непрерывных измерений показателей качества электрической энергии при рассмотрении претензий к качеству устанавливается соглашением между сетевой организацией и потребителем, но не менее одних суток.
Из приведенных требований ГОСТ 33073-2014 можно было бы сделать вывод о том, что продолжительность непрерывных измерений показателей качества электрической энергии должна составлять либо не менее недели, либо не менее одних суток, и если при проведении конкретной проверки показателей качества такая продолжительность не соблюдена, то результаты проверки не могут быть признаны надлежащими доказательствами нарушения качества электрической энергии (см., например, Постановление Арбитражного суда Дальневосточного округа от 28.12.2015 N Ф03-5499/2015 по делу N А73-2298/2015).
Однако, следует учитывать, что имеется и судебная практика, согласно которой поскольку исполнитель должен в соответствии с п. 10 раздела IV Приложения №1 к Правилам №354 обеспечивать постоянное соответствие напряжения и частоты электрического тока требованиям законодательства Российской Федерации о техническом регулировании (ГОСТ 32144-2014), то и проведенные измерения показателей качества коммунальной услуги электроснабжения, проведенные в течение часа, а не суток и не 7 суток, позволяют сделать вывод о нарушении качества такой коммунальной услуги (см., например, Постановление Арбитражного суда Северо-Кавказского округа от 10.07.2019 N Ф08-4614/2019 по делу N А53-23444/2018, в котором отмечено, что «Суды правильно указали, что общество как исполнитель коммунальной услуги по энергоснабжению спорного домовладения должно обеспечивать постоянное соответствие качества поставляемой электроэнергии требованиям ГОСТ, в связи с чем проведение замеров в течение часа вместо суток не свидетельствует об отсутствии выявленного нарушения при контрольном измерении (отклонение напряжения от действующих федеральных стандартов)»).
Подобного мнения о том, что исполнитель коммунальных услуг должен обеспечить постоянное (в любой момент времени) соответствие напряжение и частоты электрического тока, придерживается и Арбитражный суд Нижегородской области, который в своем решении от 10.01.20 по делу № А43-26356/2019 поддержал позицию представителя Госжилинспекции, который «… указал, что необходимости контроля качества электрической энергии путем непрерывных измерений в течение семи суток не имелось, поскольку в соответствии с требованиями Правил предоставления коммунальных услуг, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 06.05.2011 №354 (далее - Правила №354) качество предоставляемых потребителям коммунальных услуг по электроснабжению должно соответствовать предъявляемым к ним Правилами №354 требованиям постоянно, в любой момент времени».