Обеспечение качества электроэнергии на зажимах электроприемников

Содержание

1) Обеспечение качества электроэнергии на зажимах электроприемников…………………………………………………………..3

2) Несимметрия напряжений и токов трехфазной системы……….............7

3) Колебание частоты…………………………………………………….....10

4) Компенсация реактивной мощности…………………………................12

5)Список используемой литературы и источников……………………….17

 

Обеспечение качества электроэнергии на зажимах электроприемников.

Показатели качества электроэнергии. Обеспечение качества электроэнергии на зажимах приемников электроэнергии — одна из наиболее сложных задач, решаемых в процессе проектирования и эксплуатации систем электроснабжения. Появление в системах электроснабжения мощных электродвигателей, вентильных преобразователей и других приемников с резкопеременной нагрузкой создало проблему их электромагнитной совместимости с системой электроснабжения, успешное решение которой обеспечивает рациональную работу как этих приемников, так и приемников со спокойной нагрузкой, присоединенных к той же системе (освещение, электродвигатели длительного режима работы и др.).

Показатели качества электроэнергии регламентируются требованиями ГОСТ 13109 — 97.

К показателям качества электроэнергии для трехфазных сетей переменного тока относятся:

· отклонение напряжения;

· колебание напряжения;

· коэффициенты несимметрии и неуравновешенности напряжения;

· коэффициент несинусоидальности напряжения;

· отклонение частоты;

· колебания частоты.

Соответствие перечисленных параметров указанному стандарту способствует увеличению выпуска продукции и общей рентабельности производства.

Отклонение напряжения V — это разность между действительным значением напряжения U и его номинальным значением Uн для сети, возникающая при сравнительно медленном изменении режима работы, когда скорость изменения напряжения меньше 1 % в секунду:

V= U - Uн.

При понижении напряжения возрастает скольжение и уменьшается частота вращения асинхронных двигателей, являющихся основными электродвигателями, применяемыми в промышленности. При этом возрастает потребляемый ток, двигатели перегреваются, быстрее изнашивается их изоляция. Вращающий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения, поэтому при понижении напряжения затрудняются пуск и самозапуск двигателей под нагрузкой. В связи с этим установлены пределы отклонения напряжения на зажимах электродвигателей, станций управления от -5 до +10%.

Весьма чувствительны к изменению напряжения косинусные конденсаторы. Их реактивная мощность пропорциональна квадрату подводимого напряжения. При понижении напряжения на 10 % мощность конденсатора снижается до 81 % от номинальной. Повышение напряжения на 10% увеличивает реактивную мощность конденсатора до 121 % и приводит к его перегрузке, поэтому для конденсаторов допускается увеличение напряжения не более чем на 10 %.

Отклонение напряжения оказывает значительное влияние на работу электросварочных установок, ухудшая качество сварки. Для рационального ведения этого процесса отклонение напряжения на сварочных установках должно составлять не более ±5 %.

Высокие требования к качеству напряжения предъявляют осветительные установки. При отклонениях напряжения изменяются сила света ламп накачивания и срок их службы. Сила света изменяется пропорционально изменению напряжения в третьей степени. Повышение напряжения на 10 % сокращает срок службы ламп накаливания примерно в 3 раза.

В соответствии с ГОСТ 13109 — 97 допускается отклонение напряжения на зажимах электроосветительных приборов от -2,5 до +5%.

Под колебанием напряжения V, подразумевается изменение напряжения в сети со скоростью более I %/с:

К=и„б-инм,

где инб и Uнм — соответственно наибольшее и наименьшее действующие напряжения в кратковременном процессе его изменения, % от номинального значения.

Колебания напряжения ограничиваются частотой их возникновения. Для зрительного восприятия наиболее опасными считаются колебания частот, возникновения которых находится в пределах 1... 10 Гц. Допустимое значение V, при этом составляет примерно 1 %. Если колебания возникают не чаще 10 раз в час, то это значение возрастает до 1,5 %, если же не более одного раза в час — до 4%.

V, =1±<1 %, т

Допустимые значения колебаний напряжения в сетях, от которых питаются электроосветительные установки и радиоприборы, определяют по формуле где т — частота возникновения колебаний, l/ч; At — средний интервал между моментами возникновения колебаний, мин.

Для обеспечения нормируемого ГОСТ 13109 — 97 режима напряжения применяются различные способы и средства регулирования напряжения.

Способы регулирования:

· регулирование напряжения на шинах центра питания;

· изменение сопротивления элементов сети;

· изменение реактивного тока, протекающего в сети;

· изменение коэффициента трансформации трансформаторов и автотрансформаторов (линейных регуляторов).

Средства регулирования:

· трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН):

· линейные регуляторы;

· управляемые батареи конденсаторов;

· синхронные двигатели с автоматическими регуляторами возбуждения.

Кроме того, можно использовать трансформаторы с переключением без возбуждения (Г1БВ), неуправляемые батареи конденсаторов, синхронные двигатели без автоматического регулирования возбуждения.