Колебания напряжения

Колебания напряжения характеризуются размахом изменения на­пряжения U, частотой повторения изменений напряжения ин­тервалом между изменениями напряжения.

Источниками колебаний напряжения являются потребители элек­троэнергии с резкопеременным графиком потребления мощности (особенно реактивной). К ним относятся: дуговые сталеплавильные печи, электросварка, поршневые компрессоры и ряд других. При рез­ком возрастании нагрузки происходит резкое увеличение потерь на­пряжения в ветвях сети, питающих эту нагрузку. В результате резко уменьшается напряжение на приемном узле ветви. При резком умень­шении нагрузки происходит уменьшение потерь напряжения и, сле­довательно, увеличение напряжения на приемном узле ветви.

Отмечается, что в электрических сетях распространение колеба­ний напряжения происходит в направлении к шинам низкого на­пряжения практически без затухания, а к шинам высокого напря­жения - с затуханием по амплитуде. Этот эффект проявляется в зависимости от мощности короткого замыкания S_К.3 системы. При распространении колебаний напряжения в любом направле­нии их частотный спектр сохраняется, а коэффициент затухания или усиления К_δut определяется соотношением

где S_{кз.сист} ~ мощность короткого замыкания ступени трансформа­ции; S_нom.т - номинальная мощность трансформатора; u_кзт - напря­жение короткого замыкания трансформатора.

Таким образом, возникая в какой-либо точке электрической сети и распространяясь по ней, колебания напряжения оказывают отри­цательное воздействие на чувствительные к ним электроприемни­ки, в основном на осветительные.

Размах изменения напряжения- разность между сле­дующими друг за другом действующих значений напряжения лю­бой формы, т. е. между следующими друг за другом максимальным и минимальным значениями огибающей действующих значений на­пряжения.

Огибающая действующих (среднеквадратичных) значений напря­жения - ступенчатая временная функция, образованная действую­щими значениями напряжения, определенными на каждом полупе­риоде напряжения основной частоты.

Если огибающая действующих значений напряжения имеет го­ризонтальные участки (при спокойном графике нагрузки), то раз­мах изменения напряжения 5U, определяется как разность между соседними экстремумом (максимумом t/max или минимумом U_min) и горизонтальным участком или как разность между соседними го­ризонтальными участками (рис. 19.1):

Частота повторения изменения напряжения -число одиночных изменений напряжения в единицу времени:

где m- число изменений напряжения со скоростью изменения бо­лее 1 % в секунду за время Т.

Длительность изменения напряжения ∆tіi+1 - интервал времени от начала одиночного изменения напряжения до его конечного зна­чения (см. рис. 19.1).

Ф л и к е р (мерцание) - субъективное восприятие человеком ко­лебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями напряжения в электрической сети, питаю­щей эти источники.

Доза фликера Р - мера восприимчивости человека к воз­действию фликера за установленный промежуток времени, т. е. ин­тегральная характеристика колебаний напряжения, вызывающих у человека накапливающееся за установленный период времени раз­дражение мерцаниями (миганиями) светового потока.