Pomiar jakości energii elektrycznej – na czym polega i czy warto go przeprowadzić?

Niska jakość energii elektrycznej oraz mała efektywność energetyczna to problemy z którymi borykają się współczesne systemy energetyczne. W tej kwestii kluczowym parametrem jest jakość energii elektrycznej (JEE). Definiowana jest jako zbiór wartości, określających m.in. ciągłość zasilania oraz dane opisujące napięcie zasilania. 

Parametry jakości, które podlegają kontroli to:

• częstotliwość,
• zapady napięcia,
• wartość napięcia,
• wahania i odchylenia napięcia,
• krótkie i długie przerwy w zasilaniu,
• przepięcia przejściowe i dorywcze,
• przepięcia o częstotliwości sieciowej (które pojawiają się chwilowo podczas włączania i rozłączania elementów sieci przesyłowej),
• asymetria napięcia zasilającego,
• harmoniczne i interharmoniczne dla napięcia i prądu,
• napięcia sygnalizacyjne nałożone na napięcie zasilające

Pomiary jakości polegają na rejestrowaniu parametrów i porównywaniu ich z wartościami dopuszczalnymi określonymi w normie PN-EN 50160:2010 oraz w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego.

Źródła problemów z jakością energii elektrycznej

Około 80 % problemów jakości energii elektrycznej pochodzi z dużych obiektów biurowych, usługowych oraz przemysłowych. Niewłaściwe okablowanie i uziemienie, przeciążenie obwodów, załączanie i wyłączanie dużych odbiorów energii, przyłączanie odbiorników nieliniowych generujących znaczne harmoniczne prądu. Pozostały procent problemów dotyczących jakości pochodzi z przesyłu i dystrybucji energii m.in. awaria urządzeń, warunki pogodowe, uderzenie pioruna.

Normy i standardy w pomiarach energii elektrycznej

Zgodnie z przyjętymi w Polsce normami i wewnętrznymi standardami pomiary jakości energii elektrycznej wykonywane są przy wykorzystaniu analizatora. Używa się przenośnych i stacjonarnych analizatorów do pomiaru parametrów sieci, co pozwala na diagnozowanie problemów związanych z jakością energii. Ważną kwestią jest wykorzystanie urządzenia posiadającego certyfikat klasy A. Jednym z kryteriów doboru analizatorów jest oprogramowanie oraz łatwość tworzenia raportów, umożliwiających rejestrację przebiegów dokumentujących pogorszenie parametrów JEE oraz analizę uzyskanych wyników dla poszczególnych parametrów.

Monitorowanie jakości

Pomiar jakości energii energetycznej umożliwi sprawdzenie oraz ocenę stanu technicznego sieci elektroenergetycznej. Monitorowanie wskaźników JEE pozwoli na określenie poziomu strat, zlokalizowanie źródeł pogorszenia parametrów jakościowych oraz przyczyn ewentualnych problemów technicznych. Systematyczne sprawdzanie parametrów może zapobiec uszkadzaniu się odbiorów lub ich nieprawidłowej pracy, migotaniu oświetlenia oraz niepożądanym zadziałaniem zabezpieczeń. Ponadto pomiary jakości energii elektrycznej pozwolą na weryfikację poprawności pracy układów kompensacji mocy biernej. Monitorowanie wskaźników JEE oraz dobór rozwiązań poprawiających parametry jakościowe pozwolą na generowanie oszczędności finansowych, oszczędność energii i kosztów eksploatacyjnych oraz wydłużenie życia urządzeń.