ГОСТ 13109-87

Цена 5 коп.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

ГОСТ 13109-87

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва

УДК 621.311 :621.332 : 006.354    Группа    Е02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения    ГОСТ

Electrical energy. Requirements for quality of    13109_87

electrical energy in general-purpose electrical networks

ОКП 01 1101

Дата введения 01.01.89 Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Стандарт устанавливает требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются приемники или потребители электрической энергии.

Стандарт не устанавливает требования к качеству электрической энергии в электрических сетях: специального назначения (например контактных тяговых, связи); передвижных установок (например поездов, самолетов, судов); автономных систем электроснабжения; временного назначения; присоединенных к передвижным источникам питания.

Термины, применяемые в стандарте, и пояснения к ним приведены в приложении 1.

1. НОМЕНКЛАТУРА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

1.1. Показатели качества электрической энергии (ПКЭ) подразделяют на две группы: основные ПКЭ и дополнительные ПКЭ.

Основные ПКЭ определяют свойства электрической энергии, характеризующие ее качество. Дополнительные ПКЭ представляют собой формы записи основных ПКЭ, используемые в других нормативно-технических документах.

Издание официальное

Перепечатка воспрещена © Издательство стандартов, 1988

Примечание. К размахам изменения напряжения, нормируемым настоящим стандартом, относят одиночные изменения напряжения любой формы с частотой повторения более двух раз в минуту (1/60 Гц) и размахи с частотой повторения от двух раз в минуту до одного в час, имеющие среднюю скорость изменения напряжения более 0,1% /с для ламп накаливания и 0,2%/с для остальных электроприемников.

1.3. Дозу колебаний напряжения (ф) в процентах в квадрате вычисляют по формуле

J    t    25

<k»T J    ^dt lsf^a-su,    t)-df,    (5)

⁶ *-e    о

где gf — коэффициент приведения действительных размахов изменений напряжения к эквивалентным, определяемый в соответствии с табл. 2;

@— интервал времени усреднения, равный 10 мин;

S(f,t)—частотный спектр процесса изменения напряжения в момент времени t.

При периодических или близких к периодическим изменениям напряжения допускается вычислять дозу колебаний напряжения (ф) по формуле

I t

⁰    f±0

где 6Uf — действующие значения составляющих разложения в ряд Фурье изменений напряжения с размахом 6U_t, в соответствии с п. 1.2 приложения 2).

Таблица 3

1.2.    К основным ПКЭ относят: отклонение напряжения б U, размах изменения напряжения bUt, дозу колебаний напряжения ф, коэффициент несинусоидальности кривой напряжения /Свес/, коэффициент п-й гармонической составляющей КиЫ), коэффициент обратной последовательности напряжения /Сги, коэффициент нулевой последовательности напряжений Кои, отклонение частоты Дf, длительность провала напряжения Дt_n, импульсное напряжение [/имп-

1.3.    К дополнительным ПКЭ относят: коэффициент амплитудной модуляции /Смод, коэффициент небаланса междуфазных напряжений /Снеб, коэффициент небаланса фазных напряжений

/Снеб.ф.

1.4.    Для определения допустимых значений некоторых из основных ПКЭ используют следующие вспомогательные параметры: частоту изменений напряжения F, интервал между изменениями напряжения Дt_{it i+}i, глубину провала напряжения bU_n, интенсивность провалов напряжения т», длительность импульса по уровню 0,5 его амплитуды Atmm o,s-

1.5.    Настоящий стандарт устанавливает требования к основным ПКЭ. Способы определения основных, дополнительных ПКЭ и вспомогательных параметров электрической энергии, а также соотношений между основными и дополнительными ПКЭ приведены в приложении 2. ²

2. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

2.1.    Значения ПКЭ в нормальном режиме работы электрической сети должны не выходить за пределы максимальных значений, указанных в табл. 1, при этом в течение не менее 95% времени каждых суток значения ПКЭ должны не выходить за пределы нормальных значений, указанных в табл. 1.

2.2.    Значения ПКЭ в послеаварийном режиме работы электрической сети должны не выходить за пределы максимальных значений, указанных в табл. 1.

2.3.    При аварийных нарушениях электроснабжения допускается кратковременный выход значений ПКЭ за установленные пределы, в том числе снижение напряжения вплоть до нулевого уровня, отклонение частоту до ±5 Гц, с последующим их восстановлением до значений ПКЭ, установленных для послеаварийного режима.

2.4.    На входах приемников электрической энергии, являющихся источниками электромагнитных помех, допускаются значения ПКЭ в более широких диапазонах, чем установленные в данном стандарте, если это не приводит к нарушению норм стандарта у других приемников электрической энергии.

Таблица 1

Допустимое значение показателя

Наименование показателя

нормаль

ное

максимальное

Отклонение напряжения* в электрической сети напряжением: до 1 кВ 6—20 кВ***

35 кВ и выше***

Размах изменения напряжения, %, не более:

на входах осветительных установок с лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, и в точках электрических сетей, к которым присоединяют потребителей с такими установками на входах осветительных установок с лампами накаливания в остальных помещениях, в том числе в жилых зданиях и в точках электрических сетей, к которым присоединяют потребителей с такими установками

на входах осветительных установок с люминесцентными лампами и других приемников электрической энергии и в точках электрических сетей, к которым присоединяют потребителей с такими установками и приемниками Доза колебаний напряжения *⁵, °/о², не более, в электрической сети, к которой присоединяют осветительные установки: с лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение

с лампами накаливания в остальных помещениях с люминесцентными лампами Коэффициент несинусоидальности, %, не более, в электрической сети напряжением: до 1 кВ 6—20 кВ 35 кВ

110 кВ и выше

Коэффициент гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка, %, не более, в электрической сети напряжением: до 1 кВ 6—20 кВ 35 кВ

110 кВ и выше

±10**

±10**

В соответствии с вой / черт. I*⁴

В соответствии с вой 2 черт. I*⁴

В соответствии с вой 3 черт. I*⁴

5

4

3

2

0,018

0,034

0,079

10

8

6

4

6(3)

5 (2,5) 4(2) 2(1)

кри-

кри-

кри-

2—1701

Продолжение табл. 1

Допустимое значение показателя

* При определении отклонения напряжения провалы напряжения и импульсы напряжения не учитывают.

** В переходном режиме допустимы кратковременные выходы отклонения напряжения за установленные пределы.

*** Нормальные и максимальные допустимые значения отклонения напряжения в точках электрических сетей напряжением 35 кВ и выше, а также нормальные допустимые значения отклонения в сети б—20 кВ определяются по методике, приведенной в правилах по контролю и анализу качества электрической энергии и регулированию напряжения в электрических сетях общего назначения Главгосэнергонадзора.

*⁴ Методика определения допустимости колебаний напряжения различной частоты и размахов приведена в приложении 3.

*⁵ Показатель «доза колебаний напряжения» в действующих электрических сетях вводится по мере их оснащения соответствующими приборами, при использовании которых оценку допустимости размаха изменения напряжения на вводах осветительных установок по кривым черт. 1 допускается не производить.

*^б В послеаварийных режимах работы электрической сети допускается отклонение частоты от плюс 0,5 Гц до минус 1 Гц общей продолжительностью за год не более 90 ч.

*⁷ Допустимые значения импульсного напряжения, отклонения напряжения и его длительности в переходном режиме и длительности провалов напряжения будут установлены с 01.09.89.

3. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

3.1.    Контроль качества электрической энергии в точках электрических сетей и на входе приемников электрической энергии следует осуществлять энергоснабжающей организации и потребителю, каждому в своих подведомственных сетях.

3.2.    По разным ПКЭ допускается устанавливать различную периодичность и длительность измерения. Длительность измерения ПКЭ должна быть не менее 1 сут.

Рекомендуемые длительности и периодичности измерения устанавливают в правилах по контролю и анализу качества элект-

ГОСТ 13109-87 С. 5

рической энергии и регулированию напряжения в электрических сетях общего назначения Главгосэнергонадзора.

При присоединении нового потребителя (кроме коммунальнобытового) контроль ПКЭ в точке его присоединения проводят до и после его подключения в обязательном порядке.

3.3.    Оценку соответствия ПКЭ допустимым значениям, установленным в данном стандарте, проводят по результатам измерений за каждые сутки отдельно.

3.4.    Абсолютные погрешности измерения ПКЭ должны не превышать:

0.5% —для отклонений напряжения и коэффициента несинусо-идальности;

0,1'% —для размаха изменения напряжения;

0,005 %² — для дозы колебаний напряжения;

0,2 % — для коэффициентов гармонической составляющей, обратной и нулевой последовательностей напряжения;

0,02 Гц — для отклонений частоты.

Примечание. Требования настоящего пункта вводят с 01.01.91. До оснащения сетей средствами измерения, соответствующими требованиям, контроль ПКЭ допускается осуществлять серийно выпускаемыми средствами.

2*

С. 6 ГОСТ 13109-87

ПРИЛОЖЕНИЕ I Справочное

ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СТАНДАРТЕ

Таблица 2

Термин

Пояснение

Качество электрической энергии Электрическая сеть Электрическая сеть общего назначения

Точка присоединения к электрической сети

Потребитель электрической энергии

Приемник электрической энергии

Нормальный режим работы электрической сети

Послеаварийный режим работы энергосистемы (электрической сети)

Переходный режим работы энергосистемы (электрической сети)

Показатель качества электрической энергии

Отклонение частоты (напряжения)

Одиночное изменение напряжения

По ГОСТ 23875-79 По ГОСТ 19431-84

Электрическая сеть, выполненная без учета требований, специфических для определенного назначения или определенных условий эксплуатации, и предназначенная для питания приемников и потребителей различного назначения Точка электрической сети, к которой присоединяют потребители электрической энергии и (или) входные устройства приемников электрической энергии По Правилам пользования электрической и тепловой энергией По ГОСТ 19431-84

Установившийся режим работы, при котором работают все элементы электрической сети, предусмотренные при планировании режима, и обеспечивается электроснабжение всех потребителей электрической энергии, подключенных к электрической сети

Установившийся режим, возникающий после аварийного отключения поврежденного элемента энергосистемы (электрической сети) и продолжающийся до восстановления схемы электроснабжения, предусмотренной для нормального режима работы По ГОСТ 21027-75

По ГОСТ 23835-79 По ГОСТ 23875-79

Изменение действующего или амплитудного значения напряжения между двумя смежными уровнями, каждый из которых удерживается некоторое время, или между двумя смежными экстремумами огибающей действующих или амплитудных зна-

Продолжение табл. 2

Термин

Пояснение

Размах изменения напряжения

Частота изменений напряжения

Интервал между изменениями напряжения Колебания напряжения Доза колебаний напряжения

Провал напряжения

Глубина провала напряжения

Длительность провала напряжения

Коэффициент несинусоидальнос-ти кривой напряжения

Коэффициент n-й гармоничен кой составляющей напряжения

Коэффициент обратной последовательности напряжений Коэффициент нулевой последовательности напряжений Интенсивность провалов напряжения

чений напряжения, или между экстремумом и уровнем, который удерживается некоторое время Разность между амплитудными или действующими значениями напряжения до и после одиночного изменения напряжения Число изменений напряжения в единицу времени По ГОСТ 23875-79

По ГОСТ 23875-79

Интегральная характеристика колебаний напряжения, вызывающих у человека накапливающееся за установленный период времени раздражение миганиями света Внезапное значительное понижение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от нескольких периодов до нескольких десятков секунд Разность между номинальным значением напряжения и минимальным действующим значением напряжения в течение провала напряжения, выраженная в единицах напряжения или в процентах номинального значения напряжения Интервал времени между начальным моментом провала напряжения и моментом восстановления напряжения до первоначального или близкого уровня Значение, равное отношению корня квадратного из суммы квадратов действующих значений высших гармонических составляющих, кратных основной частоте, к номинальному напряжению Отношение действующего значения п-й гармонической составляющей напряжения к действующему значению гармонической составляющей основной частоты По ГОСТ 23875-79

По ГОСТ 23875-79

Частость появления в электрической сети провалов напряжения определенной глубины и длительности

ГОСТ 13109-87 С. 9

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Обязательное

СПОСОБЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

1. Основные ПКЭ

1.1. Отклонение напряжения (бU) в процентах вычисляют по формуле

<ЛюМ

где U — действительное значение напряжения. В, кВ;

Uпои— номинальное значение напряжения. В, кВ.

В электрических сетях однофазного тока действительное значение напряже* лия U определяют как действующее значение напряжения основной частоты U(о, без учета гармонических составляющих напряжения, а в электрических сетях трехфазного тока — как действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты (£/щ)), вычисляемое по формуле

В A(l)

+

(•

it 2

^CB(l)

'^UkC{\)

и

В А(1)

(2)

где Uваш, ^св(1), Uдсп) — действующие значения междуфазных напряжений основной частоты В, кВ.

При определении данного ПКЭ допускается:

1) определять действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты (Ццо) по приближенной формуле

3 [ ^BA(I)+^CB(1) +^AC(l)j*    (3)

Примечание. Относительная погрешность вычисления значений U_Ш) по формуле (3) по сравнению с формулой (2) не превышает 0,1% при коэффициенте обратной последовательности напряжений (в соответствии с требованиями п. 1.6 приложения 2), не превышающем 6%;

2) применять в электрических сетях однофазного и трехфазного тока при коэффициенте несинусоидальности кривой напряжения (в соответствии с требованиями п. 1.4 приложения 2), не превышающем 5% вместо действующих значений напряжения основной частоты, действующие значения напряжения,

1.2. Размах изменения напряжения (6t/*) в процентах (в соответствии с черт. 2) вычисляют по формуле

Ь Uf—

/ 2 ^иом

•100,

(4)

где Uи U_w—значения следующих друг за другом экстремумов (или экстремума и горизонтального участка) огибающей амплитудных значений напряжения, В, кВ (в соответствии с черт. 2).