Труды КНЦ (Технические науки) 3/2022(13).

генерируют другие устройства. В связи с этим возникает необходимость обеспечения их электромагнитной совместимости (ЭМС), под которой понимается способность технических средств функционировать в нормальном режиме при воздействии на них непреднамеренных электромагнитных помех, не создавая при этом недопустимых помех для других технических средств, функционирующих в этой же электромагнитной обстановке [1]. Для обеспечения ЭМС электрооборудования необходимой и обязательной задачей является проведение анализа качества электроэнергии. В большинстве случаев упоминание термина «измерение качества электроэнергии» — необходимое условие для функционирования любой электроэнергетической системы [2, 3]. Однако, несмотря на то что в Российской Федерации качество электроэнергии было теоретически и нормативно описано в [2], требования ГОСТа до сегодняшнего дня выполняются лишь директивно, и очень часто задачи по обеспечению ЭМС в высоковольтной сети не достигаются. Если в сетях 110 кВ и более обеспечение ЭМС очень последовательно, так как система сбалансирована и схема ее относительно стабильна, то в сетях 6-35 кВ (и тем более 0,4 кВ) происходят постоянные изменения подключенных потребителей и характеристика их нагрузки может быть очень разнообразной даже в рамках одного квартала. Согласно действующему в Российской Федерации ГОСТу [4], измерение качества электроэнергии в сети должно производиться в пунктах контроля непрерывно в течение не менее одной недели с использованием средств измерений, имеющих свидетельство (сертификат) об утверждении типа и свидетельство о поверке. Понятие качества электроэнергии заключается в степени соответствия совокупности определенных параметров, характеризующих электрическую энергию (напряжение, номинальное значение частоты, форма кривой напряжения и др.), установленным стандартам [2-6]. Отклонение этих параметров от нормированных значений обуславливается широким распространением нелинейных электрических нагрузок (двигатели, трансформаторы, приводы переменного и постоянного тока, электродуговые печи и пр.) и приводит к снижению качества электроэнергии в сетях. Негативное влияние таких искажений выражается в снижении эффективности работы и сокращении срока службы различных электроприемников, увеличении потерь электроэнергии, повреждении чувствительного электронного оборудования, ухудшении качества производимых товаров и т. д. Так, например, на одной из подстанций Волго-Донского предприятия магистральных электрических сетей произошло отключение трансформатора в результате виткового замыкания в первичной обмотке. Причиной этому стало ускоренное старение изоляции вследствие многолетней несимметрии токов [7]. Другим примером является систематический сбой в работе прокатных станов турецкого металлургического завода ЗАО “MMK Metalurji” в результате возникновения частых однофазных провалов напряжения в его питающей сети. Поскольку электроприводы прокатных станов выполнены на базе чувствительных к несимметричным провалам преобразователей частоты с активными выпрямителями, это приводит к аварийным отключениям оборудования и, как следствие, к нарушению технологического процесса, что сопровождается значительным экономическим ущербом [8]. В Центре физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра Российской академии наук также проводились работы по выявлению причин искажения качества электроэнергии в сети и установлению их влияния на потребителей. При регистрации в сети 6 кВ на подстанции 150/110/35/6 кВ было выявлено, что высоковольтные установки одного из горнодобывающих предприятий Мурманской области негативно влияли на электрические сети города, который подключен к тем же шинам подстанции, что и предприятие [9]. Искажения напряжения и тока в сети привело к массовым поломкам бытовых приборов у жителей города. При рассмотрении задачи ЭМС высоковольтной сети и, как следствие, стабильности работы электроэнергетической сети в качестве приоритетной для любой отрасли, минимально необходимые регистрации показателей качества электроэнергии (ПКЭ) согласно ГОСТу являются недостаточными. Для объективного контроля измерение ПКЭ должно выполняться при подключении новых потребителей и при существенном изменении схемы электроснабжения в рамках подстанции, что является крайне непростой задачей для персонала эксплуатации сетей. Анализ режимов работы таких сложных многопараметрических систем, как электрические сети, путем проведения реального Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 3. С. 68-78. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 3. P. 68-78. © Губская Е. И., 2022 69