2018-01-08
1085
Показатели качества электроэнергии и определение их параметров.
В соответствии с ГОСТ 13109-87 различают основные и дополнительные показатели качества электроэнергии.
К основным показателям качества электроэнергии, определяющим свойства электрической энергии, которые характеризуют ее качество, относятся:
1) отклонение напряжения (δU, %);
2) размах изменения напряжения (δUt, %);
3) доза колебаний напряжений (ψ, %);
4) коэффициент несинусоидальности кривой напряжения (kнсU, %);
5) коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка (kU(n), %);
6) коэффициент обратной последовательности напряжений (k2U, %);
7) коэффициент нулевой последовательности напряжений (k0U, %);
8) длительность провала напряжения (Δtпр, с);
9) импульсное напряжение (Uимп, В, кВ);
10) отклонение частоты (Δf, Гц).
Дополнительные показатели качества электроэнергии, представляющие собой формы записи основных показателей качества электроэнергии и используемые в других нормативно-технических документах:
1) коэффициент амплитудной модуляции напряжений (kмод);
2) коэффициент небаланса междуфазных напряжений (kнеб.м);
3) коэффициент небаланса фазных напряжений (kнеб.ф).
Отметим допустимые значения названных показателей качества электроэнергии, выражения для их определения и области применения. В течение 95% времени суток (22,8 ч) показатели качества электроэнергии не должны выходить за пределы нормально допустимых значений, а в течение всего времени, включая послеаварийные режимы, они должны находиться в пределах максимально допустимых значений. Контроль качества электроэнергии в характерных точках электрических сетей осуществляется персоналом предприятия электрических сетей. При этом длительность измерения показателя качества электроэнергии должна составлять не менее суток.
Отклонения напряжения.
Отклонение напряжения это один из самых важных показателей качества электроэнергии. Отклонение напряжения находится по формуле
δUt = ((U(t) - Un)/Un) х 100%
где U(t) - действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты, или просто действующее значение напряжения (при коэффициенте несинусоидальности, меньшем или равном 5%), в момент времени t, кВ; Un - номинальное напряжение, кВ. Величина Ut = 1/3 (UAB(1) + UBC(1) + UAC(1)), где UAB(1),UBC(1), UAC(1)- действующие значения междуфазных напряжений основной частоты.
Из-за изменения нагрузок во времени, изменения уровня напряжений и других факторов изменяется величина падения напряжения в элементах сети и, следовательно, уровень напряжения Ut. В результате оказывается, что в различных точках сети в один и тот же момент времени, а в одной точке - в разные моменты, отклонения напряжения различны.
Нормальная работа электроприемников в сетях напряжением до 1 кВ обеспечивается при условии, что отклонения напряжения на их входе равны ±5% (нормальное значение) и ±10% (максимальное значение). В сетях напряжением 6 - 20 кВ устанавливается максимальное отклонение напряжения ±10%.
Мощность, потребляемая лампами накаливания, прямо пропорциональна подведенному напряжению в степени 1,58, световая отдача ламп - в степени 2,0, световой поток - в степени 3,61, срок службы ламп - в степени - 13.57. Работа люминесцентных ламп от отклонения напряжений зависит меньше. Так срок их службы изменяется на 4% при отклонении напряжения на 1%.Снижение освещенности рабочих мест происходит при уменьшении напряжения, что приводит к снижению производительности труда работающих и ухудшению их зрения. При больших снижениях напряжения люминесцентные лампы не загораются или мигают, что приводит к сокращению срока их службы. При повышении напряжения срок службы ламп накаливания резко снижается.
От уровня напряжения зависит скорость вращения асинхронных электродвигателей и, следовательно, их производительность, а также потребляемая реактивная мощность. Последнее отражается на величине потерь напряжения и мощности на участках сети.
Снижение напряжения приводит к увеличению длительности технологического процесса в электротермических и электролизных установках, а также к невозможности устойчивого приема в коммунальных сетях телевизионных передач. В последнем случае применяются так называемые стабилизаторы напряжения, которые сами потребляют значительную реактивную мощность и у которых имеются потери мощности в стали. На их изготовление расходуется дефицитная трансформаторная сталь.
Для обеспечения требуемого напряжения на шинах низкого напряжения всех ТП применяют так называемое встречное регулирование напряжения в центре питания. Здесь в режиме максимальных нагрузок поддерживается максимально допустимое напряжение на шинах ЦП, а в режиме минимальных нагрузок - минимальное напряжение.
При этом должно применяться и так называемое местное регулирование напряжения в каждом трансформаторном пункте путем установки переключателя ответвлений распределительных трансформаторов в соответствующее положение. В сочетании с централизованным (в ЦП) и указанным местным регулированием напряжения применяются регулируемые и нерегулируемые конденсаторные установки, также относящиеся к средствам местного регулирования напряжения.
