Практическое занятие №5
Выбор шкафов, шинопроводов защитных аппаратов в электроустановках напряжением до 1000 В
Тема 2.8 Качество электроэнергии в системах электроснабжения объектов
Качество напряжения, так же как и качество частоты, является показателем качества электроэнергии.
Для соблюдения качества напряжения ГОСТ 13109-97 устанавливает основные и дополнительные показатели качества электроэнергии.
К основным показателям качества напряжения относятся:
· Отклонение напряжения – разность модулей действующих значений фактического и номинального напряжения в рассматриваемой точке электрической системы, выраженная в вольтах или процентах (от номинального напряжения);
· Колебания напряжения – часто повторяющиеся и происходящие относительно быстро отклонения напряжения в обе стороны (от среднего значения отклонения напряжения);
· Несинусоидальность напряжения – искажение напряжения, связанное с отклонением формы кривой напряжения от синусоиды и характеризующееся показателями качества напряжения в виде коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения;
|
|
· Несимметрия напряжения – искажение напряжения, связанное с несимметрией напряжений по фазам и характеризующееся показателями качества напряжения в виде коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательностям;
· Провал напряжения – внезапное понижение напряжения в точке электрической сети ниже 0,9Uном, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему через промежуток времени от десяти миллисекунд до нескольких секунд;
· Импульс напряжения – резкое изменение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему за промежуток времени до нескольких миллисекунд;
· Временное перенапряжение – повышение напряжения в точке электрической сети выше 1,1Uном продолжительностью более 10 мс, возникающее в системах электроснабжения при коммутациях или коротких замыканиях.
К дополнительным показателям качества электроэнергии относятся:
· Коэффициент амплитудной модуляции напряжения;
· Коэффициент небаланса междуфазных напряжений;
· Коэффициент небаланса фазных напряжений.
Отклонения напряжения вызываются изменением нагрузки во времени в соответствии с графиком и изменяющимися при этом потерями напряжения, а также изменением напряжения в центре питания. Допустимые отклонения напряжения для потребителей:
Электродвигатели | (-5 +10)% | |
Лампы внутреннего освещения производственных помещений и общественных зданий | (-2,5 +5)% | |
Прожекторные установки | (-2,5 +5)% | |
Освещение жилых помещений | (-5 +5)%. |
Колебания напряжения вызываются пусковыми токами электродвигателей и работой потребителей с повторно-кратковременной нагрузкой. Допустимые колебания напряжения для потребителей:
|
|
Осветительные лампы и радиоаппаратура (здесь n – число колебаний в час); | (1+6/n)% | |
Сети с повторно-кратковременной нагрузкой | (-1,5 +1,5)% |
Несинусоидальность напряжения возникает при наличии в сетях выпрямительных устройств и установок с f ≠ 50Гц. Возникающие при этом токи высших гармоник приводят к дополнительному нагреву обмоток двигателей и потерям активной мощности и энергии в сетях. Для того, чтобы препятствовать проникновению этих токов в трансформаторы, на подстанциях устанавливают высокочастотные заградители (фильтры), настроенные на гармоники 3, 5, 7, 11, 13… На электростанциях используют трансформаторы со схемой соединения обмотки генераторного напряжения «треугольник» с тем, чтобы токи высших гармоник не проникали в генератор и не вызывали дополнительный нагрев его обмоток. Действующее значение напряжения i - й гармоники не должно превышать 5% действующего значения основной гармоники: Ui ≤ 5%Uосн.
Несимметрия напряжения вызывается неравномерным подключением по фазам линии однофазных нагрузок. Возникающие при этом токи обратной и нулевой последовательностей создают дополнительные потери активной мощности и энергии в сетях и дополнительный нагрев электродвигателей. Допускается такая несимметрия, при которой создаются отклонения напряжения не больше допустимых.