|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Показатели качества электроэнергии и их нормирование
Качество электроэнергии оценивается по технико-экономическим показателям, которые учитывают технологический (порча и ухудшение качества продукции, расстройство технологического процесса, снижение производительности труда и производительности механизмов) и электромагнитный (увеличение потерь электроэнергии, повреждение электрооборудования, нарушение работы автоматики, телемеханики, связи) ущерб, причиняемый народному хозяйству. Систему показателей качества электроэнергии образуют количественные характеристики медленных (отклонения) и быстрых (колебания) изменений частоты и действующего значения напряжения, его формы и симметрии в трехфазной системе. Качество электроэнергии нормируется ГОСТ 13109-87. Стандарт не устанавливает нормы качества электроэнергии у ее приемников в аварийных режимах и в случае присоединения приемников к сетям не общего назначения (контактная сеть, сеть передвижных или стационарных маломощных установок до 1000 кВт и др.). Показатели качества электроэнергии (ПКЭ) разделяются на основные: отклонение напряжения, размах изменения напряжения, доза колебаний напряжения, коэффициент несинусоидальности кривой напряжения, коэффициент n-й гармонической составляющей, коэффициент обратной последовательности напряжений, коэффициент нулевой последовательности напряжений, длительность провала напряжения, импульсное напряжение, отклонение частоты — и дополнительные: коэффициент амплитудной модуляции, коэффициент небаланса фазных и междуфазных напряжений. Для определения допустимых значений ПКЭ используют вспомогательные параметры: частоту изменений напряжения, интервал между изменениями напряжения, глубину провала напряжения, интенсивность провалов напряжения, длительность импульса по уровню половины его амплитуды. В нормальном режиме работы электрической сети значения ПКЭ не должны выходить за пределы нормальных значений, указанных на рис. 10.1 (допускается отклонение до максимальных значений не более 1 ч за каждые сутки), в по еле аварийном режиме ПКЭ не должны превышать максимальных значений, приведенных в табл. 10.1. На поддержание нормальной частоты в питающей сети персонал электрики, как правило, не может влиять, хотя частота влияет на производительность электропривода [см. (2.1), (2.2)]. Отклонение частоты - разность между действительным и номиналь-
ным значениями частоты: Колебания частоты возникают при резкопеременных нагрузках мощных прокатных станов, дуговых плавильных печей, сварочных установок и отрицательно влияют как на генераторы и турбины электрических станций, так и на работающие двигатели переменного тока: приводят к нарушению устойчивости, недопустимым механическим воздействиям на редукторы и роторы электрических машин (скручивание валов). При проектировании систем электроснабжения с мощными резкопеременными активными нагрузками нужно проводить проверочные расчеты колебаний частоты и предусматривать мероприятия по их уменьшению.
В послеаварийных режимах работы электрической сети допускается отклонение частоты от плюс 0,5 до минус 1 Гц общей продолжительностью не более 90 ч в год. Отклонение напряжения - разность между действительным и номинальным значениями напряжения:
Действительное значение напряжения U в электрических сетях однофазного тока определяют как действующее значение напряжения основной частоты U(1) без учета гармонических составляющих, в сетях трехфазного тока — как действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты Ul (1). Колебания напряжения оцениваются: размахом изменения напряжения (рис. 10.2), % — отношением разности между следующими друг за другом экстремумами (или экстремума и горизонтального участка) Ui и Ui+1 огибающей амплитудных значений напряжения к номинальному значению напряжения
дозой колебания напряжения, (%)2,
где qf — коэффициент приведения действительных размахов изменений напряжений к эквивалентным; q — интервал времени усреднения, рав-
ный 10 мин; S(f, t) — частотный спектр процесса изменения напряжения в момент времени t. Дозу колебания напряжения при периодических или близких к периодическим изменениях напряжения можно определять по выражению где d Uf — действующие значения разложения составляющих в ряд Фурье изменений напряжения с размахом d Uf в соответствии с (10.3). Колебания напряжения дополнительно оцениваются вспомогательными параметрами: а) частотой изменения напряжения, с –1, мин-1, ч-1, где т — число изменений напряжения за время измерения Т; б) интервалом времени между изменениями напряжения где ti+1, ti — начальные моменты следующих друг за другом изменений напряжения, с, мин, ч, в соответствии с рис. 10.2; в) глубиной провала напряжения (рис. 10.3), %, где Umin — минимальное действующее значение напряжения в течение провала напряжения, В, кВ; г) интенсивностью провалов напряжения, %, где m(dUn, Dtп) — число провалов глубины dUп и длительности Dtп за рассматриваемый интервал времени Т; М — суммарное число провалов напряжения за рассматриваемый интервал времени Т; д) длительностью импульса напряжения по уровню половины его амплитуды, мкс, мс,
где tн, tк — моменты времени, соответствующие пересечению кривой импульса напряжения горизонтальной линией, проведенной на половине амплитуды импульса, мкс, мс (рис. 10.4). Допустимые значения колебаний напряжения определяются по кривым на рис. 10.1 в зависимости от частоты их повторения или интервала между последующими изменениями; кривая получена экспериментальным путем исследования реакции человека на периодические мигания осветительных установок. Степень раздражения органов зрения человека зависит от значений и частоты миганий светильника. Наиболее неприятный психологический эффект, утомление зрения и организма человека вызывает мигание света с частотой 3—10 Гц, поэтому допустимые колебания напряжения в этом диапазоне минимальны: не более 0,5% в СНГ, 0,2—0,3% во Франции, США, Японии. Отклонения и колебания напряжения вызывают ухудшение работы электроприемников. Несимметрия напряжений трехфазной сети характеризуется коэффициентом обратной последовательности напряжений К 2и, которая представляет собой отношение действующего значения напряжения 1 обратной последовательности основной частоты U 2(1), определяемого разложением на симметричные составляющие системы линейных напряжений, к номинальному значению междуфазного напряжения Uном,%: Неуравновешенность напряжения характеризуется коэффициентом нулевой последовательности напряжений Uои трехфазной четырехпро-водной системы, определяемым отношением действующего значения
напряжения нулевой последовательности основной частоты Uо(1) номинальному фазному напряжению U ном.ф, %: Несимметрия напряжения питающей сети обусловлена ростом числа и единичной мощности потребителей электроэнергии, симметричное трехфазное исполнение которых или невозможно, или нецелесообразно по техникоэкономическим соображениям, например, индукционные и дуговые электрические печи, тяговые нагрузки железных дорог переменного тока, электросварочные агрегаты, освещение. Несинусоидальность напряжения характеризуется коэффициентом несинусоидальности кривой напряжения khc u, определяемым отношением действующего значения гармонических составляющих напряжения от n-йдо последней гармоники порядка N к номинальному значению междуфазного напряжения uhom, %'. и коэффициентом n-й гармонической составляющей напряжения Ки(п), определяемым отклонением действующего значения n-й гармонической составляющей напряжения U(n), к номинальному значению междуфазного напряжения Uном, %: Стандарт позволяет не учитывать гармонические составляющие порядка 40 или те, значения которых менее 0,3%. На различных ступенях напряжения в ряде стран, как и в СНГ, несинусоидальность напряжения нормируется тем строже, чем выше напряжение. Например, в Швеции для сети 0,25—0,43 кВ допустимые значения К НС приняты 4%, для 3,3-24 кВ - 3%, более 84 кВ - 1%. ГОСТ 13109-87 указывает на необходимость установления на границе раздела балансовой принадлежности электрических сетей требуемых значений всех показателей качества электроэнергии. Эти значения должны определяться по согласованию между договаривающимися сторонами, при подключении нового промышленного потребителя контроль ПКЭ проводят до присоединения и после него.
Периодичность контроля показателей качества электроэнергии осуществляется в зависимости от самого показателя и от потребителя (электроприемника). Во всяком случае длительность измерения ПКЭ должна быть не менее 1 сут.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.) |