Регистраторы показателей качества электрической энергии (ПКЭ): назначение, регистрируемые величины, производители, виды, типовые сравнительные характеристики, примеры применения.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ВИДЫ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПКЭ 8
1.1 Регистраторы показателей качества электроэнергии 9
2 Производители Регистраторов ПКЭ и их краткая характеристика 11
2.1 НПП «Энерготехника» 11
2.2 ООО «ПАРМА» 12
2.3 НПП «Марсэнерго» 12
2.4 Fluke/США 13
3 Номенклатура выпускаемых регистраторов ПКЭ 14
3.1 Регистратор Fluke 1735 14
3.2 Регистратор серии Fluke 1740 14
3.3 Регистратор ПКЭ ПАРМА РК1.01 15
3.4 Регистратор ПКЭ ПАРМА РК1.02 16
3.5 Энерготестер ПКЭ (Энерготестер ПКЭ-А-С4) НПП «Марсэнерго» 16
3.6 Ресурс-UF2M-3Т52-5-100-1000 НПП «Энерготехника» 17
4 Классификация Регистраторов ПКЭ 19
5 АКТУАЛЬНЫЕ ТИПЫ 21
6 Сравнительные характеристики некоторых цифровых анализаторОВ – РЕГИСТРАТОРОВ ПКЭ 22
7 ОПИСАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫБРАННОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ПКЭ 23
Заключение 26
Список использованных источников 27

Появление потенциального несоответствия по несинусоидальности, можно спрогнозировать, путем выполнения замеров коэффициентов и оценить их близость к допустимым нормам.
Для измерения качества электроэнергии используются приборы которые можно разделить на три категории:
Приборы, которые предназначены только для регистрации существующего напряжения.
Приборы, для регистрации значений напряжения и тока, определяющие фазовые углы между ними по гармоническим составляющим, но не производящие вычисление мощностей.
Приборы для регистрации показаний напряжения в сети и токовых показателей, производящие определение величинфазовых углов, мощности активной нагрузки по гармоникам и несимметричным составляющим.
Регистраторы КЭ обеспечивают измерения и регистрацию параметров качества электрической энергии согласно требованиям ГОСТа используются для контроля за качеством электроэнергии, производят регистрацию графиков нагрузки, для выявления причин сбоев в работе оборудования и его некорректного поведения, для экспертиз по решению спорных вопросов между потребителем и поставщиком энергии.
Регистраторы ПКЭ делятся на два вида: переносные и стационарные. 
Таблица 4.1 - Метрологические характеристики средств измерений
Наименование измеряемой величины, единица измерений Метрологические характеристики Диапазон измерений в единицах измеряемой величины Предел абсолютной допускаемой погрешности в единицах измеряемой величины Интервал усреднения
Установившееся отклонение напряжения, % от – 20 до + 20 ± 0,2 60
Отклонение частоты, Гц измеряемой величины от 45 до 55 ± 0,03 20 Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения, % от 0 до 25 ± 0,1 3
Коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения, % от 0 до 15 ± 0,05 3
Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, % от 0 до 5 ± 0,2 3
Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности, % от 0 до 5 ± 0,2 3
Глубина провала напряжения, % от 0 до 100 ± 1 – Длительность провала напряжения, с от 0,01 до 60 0,01 – Длительность временного перенапряжения, мс от 40мс до 60 с ± 0,01 –
Среднеквадратическое значение тока, А от 0% до 150% от Iном ±1,0
(при подключении с помощью токоизмерительных клещей) 3 5 АКТУАЛЬНЫЕ ТИПЫ
В настоящее время существует множество устройств регистрации ПКЭ как импортного, так и отечественного производства с различными возможностями и ценами.
Все приборы измеряют, хранят данные измерений и имеют возможность "перекачки" сохраненных данных на ПК с последующей их обработкой в различных форматах (зависит от ПО). Могут только варьироваться погрешности измерений и количество измеряемых (хранимых) параметров ПКЭ по ГОСТ 13109-97.
Современная электронная база позволяет создавать высокоэффективные регистраторы ПКЭ.
Таблица 5.1 - Данные по средствам измерения показателей качества электроэнергии
Наименование средства измерения Номер в Государственном реестре средств измерения РФ Стандарт, под которым работает СИ Производитель «РЕСУРС-UF» № 19044-04 ГОСТ 13109-97 НПП «Энерготехника», Fluke 434 – анализатор качества электроэнергии для трехфазной сети нд EN50160 FLUKE, США Парма РК 3.01 – регистратор (анализатор) качества электроэнергии 25731-05 ГОСТ 13109-97 ООО «ПАРМА», Россия Энергомонитор-3.2 – прибор для непрерывного измерения показателей качества электрической энергии и электроэнергетических величин (ПКЭ) 36290-07 ГОСТ 13109-97 и EN50160 ООО «НПП Марс-Энерго» Энерготестер ПКЭ – прибор для измерения показателей качества электрической энергии и электроэнергетических величин 39900-08 ГОСТ 13109-97, ГОСТ Р51317.4.30-2008 ООО «НПП Марс-Энерго» 6 Сравнительные характеристики некоторых цифровых анализаторОВ – РЕГИСТРАТОРОВ ПКЭ
Для решения задач анализа разработаны специальные СИ, обладающие теми или иными конструктивными, функциональными возможностями, которые, кроме основных и вспомогательных ПКЭ, определенных ГОСТ 13109-97, регистрируют спектр дополнительных ПКЭ, необходимых для анализа.
В РД 153-34.0-15.502-02 [5] определены параметры ЭЭ, которые должны быть реализованы в СИ, применяемом при анализе КЭ.
Таблица 6.1 - Характеристики выбранных измерителей ПКЭ
Измеряемые величины Название прибора Парма РК 1.01 Тест-Электро Ресурс UF2M Энергомонитор 3.3Т1 Энерготестер ПКЭ Fluke 1735 Установившееся отклонение напряжения δUУ /Диапазон измерения/Погрешность СИ ± 20% /± 0,2 (Δ)/ ± 20% /± 0,2 (Δ) ± 20% /± 0,2 (Δ) ± 100%-40% /± 0,2 (Δ) ± 30% /± 0,25 (Δ) ± 20% /± 0,2 (Δ) Отклонение частоты, Гц измеряемой величины ± 5Гц /± 0,02 (Δ) ± 5Гц /± 0,01 (Δ) ± 5Гц /± 0,02 (Δ) - 5+25Гц /± 0,01 (Δ) ± 5Гц /± 0,02 (Δ) ± 5Гц /± 0,02 (Δ) Коэффициент искажения синусоидальности напряжения KU, /Диапазон измерения/Погрешность СИ 0/15%/± 0,2 (Δ) 0,1..20%/± 0,15 (Δ) 0,1..20%/± 0,2 (Δ) 0,1..50%/± 0,2 (Δ) 0,1..30%/± 0,3 (Δ) 0,1..20%/± 0,2 (Δ) Для регистрации показателей ПКЭ выбираем измеритель Парма РК 1.01, т.к. данный прибор кроме хороших метрологических характеристик обладает возможностью применения как переносного прибора (в специальной транспортной сумке), так и стационарного на специальной консоли, поставляемой в комплекте с прибором.
7 Описание характеристик выбранного измерителя ПКЭ
Назначение регистратора показателей качества электрической энергии Парма РК 1.01: Регистратор Парма РК 1.01 – малогабаритный регистратор (анализатор) качества электроэнергии для измерения, регистрации, оценки соответствия качества измеряемой электрической энергии (ПКЭ) нормам по ГОСТ 13109 с выдачей протокола соответствия при проведении контроля и испытаний электрической энергии в электрических сетях (энергоаудит) систем энергоснабжения общего назначения переменного однофазного тока с номинальным напряжением 220 В и номинальной частотой 50 Гц.
Рисунок 7.1 - Регистратор Парма РК 1.01
Применение регистратора Парма РК 1.01:
Регистратор Парма РК 1.01 обеспечивает измерение и регистрацию следующих характеристик в соответствии с требованиями ГОСТ 13109:
установившихся значений отклонения частоты переменного тока;
установившихся значений отклонения напряжения основной частоты;
коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения;
коэффициента искажения несинусоидальности напряжения;
глубину и длительность провала напряжения;
коэффициент и длительность временного перенапряжения;
На основании данных, записанных регистратором Парма РК 1.01 на персональном компьютере (ПК), программное обеспечение (ПО) «Мастер протокол РК1.01» осуществляет оценку соответствия показателей качества электроэнергии (ПКЭ) установленным нормам, с формированием протокола соответствия качества измеренной ЭЭ, в том числе:
вычисление верхних и нижних значений ПКЭ за сутки (интервал);
вычисление относительного времени выхода за нормально и предельно допустимые значения ПКЭ за сутки (интервал);
вычисление наибольших и наименьших значений ПКЭ за сутки (интервал).
Конструкция регистратора Парма РК 1.01:
Регистратор Парма РК 1.01 представляет собой измерительный прибор, выполненный в корпусе из ударопрочной пластмассы. На лицевой панели корпуса регистратора расположены:
инфракрасный порт для передачи текущих и усредненных данных;
светодиоды идентификации режимов работы регистратора;
Регистратор имеет неограниченную продолжительность непрерывной работы в режиме измерений, а в режиме регистрации продолжительность непрерывной работы зависит от выбранного режима записи данных ПКЭ на карту памяти ММС – линейного или циклического.
Таблица 7.1 - Метрологические характеристики регистратора Парма РК 1.01
Измеряемая величина Обозначения Ед. изм. Диапазон измерения Предел допускаемой погрешности измерения Интервал усреднения, c Абсолютной,% Относительной,% Установившееся отклонение напряжения dUy % от – 30 до 30 ± 0,5 – 60 Отклонение частоты Df Гц от - 5 до 5 ± 0,02 – 20 Коэффициент n-1ой гармонической составляющей напряжения KU (n) % от 0,05 до 30 ± 0,05
при
KU (n) < 1% ± 5
При KU (n)> 1 % 3 Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KU % от 0 до 30 ± 0,1 
при KU < 1% ± 10 
при KU> 1 % 3 Коэффициент временного перенапряжения Kпер U от 1.1 до 1,3 ± 0,022 – – Глубина провала dUп % от 10 до 30 ± 1 – – Длительность провала Dtп мс от 10 до 60000 ± 10 – – Длительность перенапряжения Dtпер мс от 10 до 60000 ± 10 – – Справочные технические характеристики регистратора Парма РК 1.01:
частота питающей сети от 45 до 55 Гц;
напряжение питающей сети 220±66 В;
коэффициентом искажений синусоидальности кривой напряжения не более 30 %;
перегрузочная способность по напряжению 380В в течение 2 часов;
сопротивление изоляции не менее 2 МОм;
электрическая прочность изоляции 1,35 кВ;
потребляемая мощность не более 4 В·А;
средняя наработка на отказ – не менее 25000 час;
средний срок службы – не менее 10 лет;
габаритные размеры регистратора – не более 63х121х100 мм;
масса регистратора – не более 0,5 кг.
Условия эксплуатации регистратора Парма РК 1.01:
Рабочие условия применения в части климатических воздействий соответствуют требованиям группы 3 по ГОСТ 22261 при следующих рабочих условиях применения:
температура окружающего воздуха от 0 до плюс 55 °С;
относительная влажность воздуха 90 % при 30 °С;
атмосферное давление от 70 до 106,7 кПа
Заключение
Качество электроэнергии является ключевым показателем, влияющим на надёжность работы технологического оборудования и энергосистемы предприятия в целом.
В настоящий момент на рынке средств измерения присутствует достаточное количество измерителей ПКЭ, отличающихся как ценой, так и функциональными возможностями. Выбор соответствующего средства измерения зависит от конкретной задачи.
Проведенный анализ регистраторов ПКЭ и их характеристик выбранных производителей показывает, что эти средства измерений применимы для различной номенклатуры ПКЭ.

Список использованных источников
Мейзда Ф. Электронные измерительные приборы и методы измерений. – М.: Мир, 1990. – 535 с.
ГОСТ Р 54149 – 2010 ССБТ. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения [Текст].– М.: Изд-во стандартов, 2012. – 20 с.
ГОСТ Р 8.655- 2009 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
ГОСТ Р 51317.4.30-2008 Электрическая энергия.
Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 2. Анализ качества электрической энергии РД 153-34.0-15.502-02. – М.: Изд-во стандартов, 2000. – 34 с.
Управление качеством электрической энергии / И.И. Карташев, В.Н. Тульский, Р.Г. Шамонов и др.; под ред. Ю.В. Шарова. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 320 с.: ил.
Электрические измерения: Учебник для вузов. / Байда Л.И., Добротворский Н.С., Душин Е.М. и др. – Л.: Энергия, 1980. – 392 с.
2
1