Elektros energijos sekcijų kokybė elektros energijos tiekimo projektuose. Kotedžo maitinimo projektas Aiškinamasis raštas (tęsinys)
Elektros energijos kokybė
Įvadas
elektros energijos įtampa
Elektros energija kaip prekė naudojama visose žmogaus veiklos sferose, turi specifinių savybių rinkinį ir tiesiogiai dalyvauja kuriant kitų rūšių gaminius, turinčius įtakos jų kokybei. Elektros energijos kokybės (EQ) sąvoka skiriasi nuo kitų gaminių kokybės sąvokos. Kiekvienas elektros imtuvas yra skirtas veikti pagal tam tikrus elektros energijos parametrus: vardinį dažnį, įtampą, srovę ir kt., todėl normaliam jo veikimui turi būti numatytas reikalingas CE. Taigi elektros energijos kokybę lemia jos charakteristikų visuma, pagal kurią elektros imtuvai (ER) gali normaliai veikti ir atlikti jiems numatytas funkcijas.
CE gamybos vietoje negarantuoja jo kokybės vartojimo vietoje. EC prieš ir po elektros maitinimo įjungimo jo prijungimo prie elektros tinklo vietoje gali skirtis. CE taip pat apibūdinamas terminu „elektromagnetinis suderinamumas“. Elektromagnetinis suderinamumas suprantamas kaip elektroninio prietaiso gebėjimas normaliai veikti savo elektromagnetinėje aplinkoje (elektros tinkle, prie kurio jis prijungtas), nesukeliant nepriimtinų elektromagnetinių trukdžių kitiems elektroniniams prietaisams, dirbantiems toje pačioje aplinkoje.
Pramoninių elektros energijos tiekimo sistemų elektromagnetinio suderinamumo su maitinimo tinklu problema iškilo dėl plačiai paplitusių galingų vožtuvų keitiklių, lankinių plieno lydymo krosnių ir suvirinimo įrenginių, kurie, nepaisant jų ekonomiškumo ir technologinio efektyvumo. , turi neigiamą poveikį CE.
Buitiniai ED, kaip ir pramoniniai, taip pat turi turėti elektromagnetinį suderinamumą su kitais į bendrą elektros tinklą įtrauktais ED, nesumažinti jų veikimo efektyvumo ir nebloginti PCE.
CE pramonėje vertinamas pagal techninius ir ekonominius rodiklius, kuriuose atsižvelgiama į žalą dėl medžiagų ir įrangos sugadinimo, technologinio proceso sutrikimą, produkcijos kokybės pablogėjimą, darbo našumo mažėjimą – vadinamuosius technologinius. žalą. Be to, atsiranda elektromagnetinė žala dėl nekokybiškos elektros, kuriai būdingas elektros nuostolių padidėjimas, elektros įrenginių gedimai, automatikos, telemechanikos, ryšių, elektroninės įrangos ir kt.
CE yra glaudžiai susijęs su elektros energijos tiekimo patikimumu, nes įprastas energijos tiekimo vartotojams būdas yra toks, kai vartotojai gauna elektros energiją nepertraukiamai, tokiu kiekiu, dėl kurio susitarta su energijos tiekimo organizacija, ir standartizuotos kokybės. Rusijos Federacijos civilinio kodekso 542 straipsnis įpareigoja tiekti elektros energiją, kurios kokybė atitinka valstybės standartų ir kitų privalomų taisyklių ar energijos tiekimo sutarčių reikalavimus.
Pagal Rusijos Federacijos įstatymą „Dėl vartotojų teisių apsaugos“ (7 straipsnis) ir Rusijos Vyriausybės 1997 m. rugpjūčio 13 d. dekretą Nr. 1013, elektros energijai taikomas privalomas sertifikavimas pagal elektros kokybė, nustatyta GOST 13109-97 „Elektros energijos kokybės standartai bendrosios paskirties elektros energijos tiekimo sistemose“. Tai reiškia, kad kiekviena energiją tiekianti organizacija kartu su elektros energijos gamybos, perdavimo ir skirstymo licencija turi gauti sertifikatą, patvirtinantį, kad jos tiekiamos energijos kokybė atitinka GOST 13109-97 reikalavimus.
1. Pagrindinės valstybinio elektros energijos kokybės standarto nuostatos
GOST 13109-97 „Elektros energijos kokybės standartai bendrosios paskirties elektros energijos tiekimo sistemose“ (toliau – GOST) nustato elektros energijos kokybės rodiklius ir standartus bendrosios paskirties kintamų trijų elektros energijos tiekimo sistemų elektros tinkluose. fazinė ir vienfazė srovė, kurios dažnis yra 50 Hz taškuose, prie kurių elektros tinklai priklauso įvairiems elektros energijos vartotojams arba elektros energijos imtuvams (bendro jungimo taškai). GOST 13109-97 yra tarpvalstybinis standartas ir Rusijos Federacijoje galioja nuo 1999 m. sausio 1 d.
Standarte nustatytos CE ribos yra elektromagnetinio suderinamumo lygiai, taikomi laidiesiems elektromagnetiniams trukdžiams bendros paskirties maitinimo sistemose. Laikantis nustatytų CE standartų, užtikrinamas energijos tiekimo organizacijų elektros tinklų ir elektros energijos ar elektros energijos vartotojų elektros tinklų elektromagnetinis suderinamumas.
Standartas nenustato reikalavimų CE specialios paskirties elektros tinkluose (kontaktiniuose, traukos, ryšių), mobiliuosiuose įrenginiuose (lėktuvuose, traukiniuose, laivuose) ir kt.
Laidieji elektromagnetiniai trukdžiai maitinimo sistemoje – tai elektromagnetiniai trukdžiai, sklindantys elektros tinklo elementais.
Bendrojo prijungimo taškas - elektriškai arčiausiai atitinkamo elektros energijos vartotojo tinklų esantis bendrosios paskirties elektros tinklo taškas, prie kurio yra prijungti arba gali būti prijungti kitų vartotojų elektros tinklai.
Standartas nenustato CE standartų režimams, kuriuos sukelia force majeure aplinkybės (išskirtinės oro sąlygos, stichinės nelaimės ir kt.).
GOST 13109-97 yra pirmasis standartas energijos vartojimo efektyvumo srityje, kuriame teigiama, kad nustatyti standartai turi būti įtraukti į technines vartotojų prijungimo sąlygas ir energijos tiekimo sutartis.
Siekiant užtikrinti standartines normas bendrojo prijungimo taškuose, vartotojams, kurie yra kalti dėl energijos vartojimo efektyvumo pablogėjimo, prisijungimo techninėse specifikacijose ir energijos tiekimo sutartyse leidžiama nustatyti griežtesnius standartus (su mažesniais keitimo intervalais). atitinkami energinio naudingumo rodikliai) nei nustatyti standarte.
Standarto normos turi būti taikomos projektuojant ir eksploatuojant elektros tinklus, nustatant elektroninių prietaisų atsparumo triukšmui lygius ir šių imtuvų įnešamų į elektros tinklą, prie kurio jie prijungti, elektromagnetinių trukdžių lygius.
2. Elektros energijos kokybės rodikliai
Standartas nustato šiuos energijos kokybės rodiklius (PQE):
Pastovus įtampos nuokrypis;
įtampos keitimo diapazonas;
mirgėjimo dozė;
n-osios įtampos harmoninės dedamosios koeficientas;
dažnio nuokrypis;
įtampos kritimo trukmė;
impulsinė įtampa;
laikinas viršįtampio koeficientas.
Nustatant kai kurių PKE vertes, standartas pateikia šiuos pagalbinius elektros energijos parametrus:
Intervalas tarp įtampos pokyčių;
įtampos kritimo gylis;
įtampos kritimo dažnis;
impulso trukmė 0,5 jo amplitudės lygyje;
laikino viršįtampio trukmė.
Dalis PKE apibūdina EE energijos tiekimo organizacijos ir EE vartotojų elektros įrenginių pastovius darbo režimus ir kiekybiškai įvertina EE gamybos, perdavimo, paskirstymo ir vartojimo technologinio proceso ypatumus. Šie PKE apima: pastovios būsenos įtampos nuokrypį, įtampos kreivės sinusinio iškraipymo koeficientą, n-osios harmoninės įtampos komponento koeficientą, neigiamos sekos įtampos asimetrijos koeficientą, nulinės sekos įtampos asimetrijos koeficientą, dažnio nuokrypį, įtampos kitimo diapazoną.
Visi su įtampa susiję PCE yra vertinami pagal jų dabartines vertes.
Aukščiau išvardytiems rodikliams apibūdinti standartas nustato skaitines normaliąsias ir didžiausias leistinas PKE arba normų vertes.
Kita PKE dalis apibūdina trumpalaikius trikdžius, atsirandančius elektros tinkle dėl perjungimo procesų, perkūnijos atmosferos reiškinių, apsauginių priemonių ir automatikos veikimo bei poavarinių režimų. Tai apima įtampos kritimus ir impulsus, trumpalaikius viršįtampius. Šiems PKE standartas nenustato priimtinų skaitinių verčių. Norint kiekybiškai įvertinti šiuos PCE, turi būti išmatuota jų amplitudė, trukmė, dažnis ir kitos charakteristikos, nustatytos, bet nestandartuotos standartu. Statistinis šių duomenų apdorojimas leidžia apskaičiuoti apibendrintus rodiklius, apibūdinančius konkretų elektros tinklą trumpalaikių trukdžių tikimybe.
Siekiant įvertinti PKE atitiktį nurodytiems standartams (išskyrus įtampos kritimų trukmę, impulsinę įtampą ir laikiną viršįtampio koeficientą), standartas nustato minimalų 24 valandų skaičiavimo laikotarpį.
Dėl atsitiktinio elektros apkrovų kitimo pobūdžio reikalavimas per visą šį laiką laikytis CE standartų yra praktiškai nerealus, todėl standartas nustato CE normų viršijimo tikimybę. Išmatuotos PCE neturėtų viršyti įprastai leistinų verčių su 0,95 tikimybe per apskaičiuotą standarto nustatytą laikotarpį (tai reiškia, kad atskiri standartizuotų verčių viršijimai gali būti ignoruojami, jei numatoma bendra jų trukmė yra mažesnė nei 5% per nustatytą laikotarpį).
Kitaip tariant, CE pagal išmatuotą rodiklį atitinka standarto reikalavimus, jei bendra laiko trukmė, viršijanti įprastai leistinas reikšmes, yra ne daugiau kaip 5% nustatyto laikotarpio, t.y. 1 valanda 12 minučių, o viršijant didžiausias leistinas vertes - 0% šio laikotarpio.
Standartas nustato galimus CE pablogėjimo kaltininkus. Dažnio nuokrypį reguliuoja maitinimo sistema ir priklauso tik nuo jos. Atskiros elektros jėgainės prie pramonės įmonių (o juo labiau kasdieniame gyvenime) negali turėti įtakos šiam rodikliui, nes jų galia yra neproporcingai maža, palyginti su bendra elektros energijos sistemos elektrinių generatorių galia. Įtampos svyravimus, įtampos asimetriją ir nesinusiškumą daugiausia lemia atskirų galingų elektros jėgainių eksploatavimas pramonės įmonėse, ir tik šių elektros galios koeficientų reikšmė priklauso nuo tiekimo elektros sistemos galios atitinkamame vartotojo prijungimo taške. . Įtampos nuokrypiai priklauso tiek nuo elektros energijos sistemos pramonės įmonėms tiekiamos įtampos lygio, ir nuo atskirų pramoninių elektros jėgainių, ypač turinčių didelę reaktyviąją galią, darbo. Todėl CE klausimai turėtų būti svarstomi tiesiogiai susiję su reaktyviosios galios kompensavimo klausimais. Įtampos kritimo trukmę, impulsinę įtampą ir laikinąjį viršįtampio koeficientą, kaip jau minėta, lemia elektros energijos sistemos darbo režimai.
2.1 lentelėje. Pateikiamos elektros energijos savybės, jas apibūdinantys rodikliai ir tikėtini CE pablogėjimo kaltininkai.
2.1 lentelė. Elektros energijos savybės, rodikliai ir galimi energijos vartojimo efektyvumo prastėjimo kaltininkai
Elektros energijos ypatybės EC indikatorius Labiausiai tikėtini EB pablogėjimo kaltininkai Įtampos nuokrypis Pastovios būsenos įtampos nuokrypis Energijos tiekimo organizacija Įtampų svyravimai Įtampos kitimo diapazonas
Mirgėjimo dozė Vartotojas su kintama apkrova Nesinusinė įtampa Sinusinės įtampos kreivės iškraipymo koeficientas
Įtampos n-osios harmoninės dedamosios koeficientas Vartotojas su netiesine apkrova Trifazės įtampos sistemos asimetrija Neigiamos sekos įtampos asimetrijos koeficientas
Nulinės sekos įtampos asimetrijos koeficientas Vartotojas su asimetrine apkrovaDažnio nuokrypisDažnio nuokrypis Energijos tiekimo organizavimas Įtampos kritimas Įtampos kritimo trukmė Energijos tiekimo organizavimas Įtampos impulsasImpulsinė įtampa Energijos tiekimo organizavimas Laikinas viršįtampis Laikinas viršįtampio koeficientas Energijos tiekimo organizacija Standartas nustato skaičiavimo metodus ir metodus PCE ir pagalbiniams parametrams, matavimo paklaidoms ir PCE vidurkinimo intervalams keliamus reikalavimus, kurie turi būti diegiami CE stebėjimo įrenginiuose matuojant rodiklius ir jų apdorojimą. 3. Energijos kokybės rodiklių charakteristikos
Įtampos nuokrypis Įtampos nukrypimai nuo vardinių verčių atsiranda dėl kasdienių, sezoninių ir technologinių vartotojų elektros apkrovos pokyčių; kompensuojamųjų įtaisų galios pokyčiai; įtampos reguliavimas elektrinių generatoriais ir elektros sistemų pastotėse; elektros tinklų išdėstymo ir parametrų pokyčiai. Įtampos nuokrypis nustatomas pagal skirtumą tarp efektyviosios U ir vardinės įtampos verčių, V: Pastovios būsenos įtampos nuokrypis yra lygus, %: kur yra pastovios būsenos (efektyviosios) įtampos vertė per vidurkinimo intervalą (žr. 3.8 punktą). Vienfaziuose elektros tinkluose efektyvioji įtampos vertė apibrėžiama kaip pagrindinio dažnio įtampos vertė, neatsižvelgiant į įtampos aukštesnius harmoninius komponentus, o trifaziuose elektros tinkluose - kaip teigiamos sekos efektyvioji vertė. pagrindinio dažnio įtampa. Standartas normalizuoja įtampos nuokrypius elektros energijos imtuvų gnybtuose. Įprastai leistina ir didžiausia leistina pastovios būsenos įtampos nuokrypio reikšmės yra atitinkamai lygios ±5 ir ±10% vardinės įtampos vertės, o bendrojo elektros energijos vartotojų prijungimo taškuose turi būti nustatytos energijos tiekimo sutartyse. už elektros energijos sistemos minimalių ir didžiausių apkrovų valandas, atsižvelgiant į būtinybę laikytis elektros energijos imtuvų gnybtų standartų pagal norminius dokumentus. Įtampos svyravimai Įtampos svyravimus sukelia staigus apkrovos pokytis nagrinėjamoje elektros tinklo atkarpoje, pavyzdžiui, įtraukus asinchroninį variklį su aukšto dažnio paleidimo srove, technologinius įrenginius su greitai kintančiu darbo režimu, kartu su smūgiais. aktyviosios ir reaktyviosios galios, pvz., reversinių valcavimo staklių, lankinio plieno lydymo krosnių, suvirinimo įrenginių ir kt. Įtampos svyravimai apibūdinami dviem rodikliais: mirgėjimo dozė. Įtampos pokyčių diapazonas apskaičiuojamas pagal formulę, % kur yra ekstremalių, einančių vienas po kito (arba ekstremumai ir horizontalioji pjūvis) kvadratinės kvadratinės įtampos verčių gaubtinės reikšmės, kaip parodyta Fig. 3.1. Ryžiai. 3.1. Įtampos svyravimai Įtampos pokyčių pasikartojimo dažnis (1/s, 1/min) nustatomas pagal išraišką: čia m – įtampos pokyčių per laiką T skaičius; T – matavimo laiko intervalas, imamas lygus 10 minučių. Jei du įtampos pokyčiai įvyksta mažesniu nei 30 ms atstumu vienas nuo kito, jie laikomi vienu. Laiko intervalas tarp įtampos pokyčių yra: Įtampos kitimo intervalų (įtampos svyravimų) leistinumo vertinimas atliekamas naudojant leistinų svyravimų intervalų priklausomybės nuo įtampos pokyčių pasikartojimo dažnio arba laiko intervalo tarp vėlesnių įtampos keitimų kreives. CE bendro sujungimo taške su periodiniais įtampos svyravimais, turinčiais vingiuotą (stačiakampio) formą (žr. 3.2 pav.), laikomas atitinkančiu standarto reikalavimus, jei išmatuota įtampos pokyčių diapazono vertė neviršija reikšmių nustatyta iš kreivių Fig. 3.2 atitinkamam įtampos pokyčių pasikartojimo dažniui arba intervalui tarp įtampos pasikeitimų. Ryžiai. 3.2. Savavališkos formos (a) ir vingio formos (b) įtampos svyravimai Didžiausia leistina pastovios būsenos įtampos nuokrypio δUУ ir įtampos pokyčių diapazono δUt sumos reikšmė prisijungimo prie elektros tinklų, kurių įtampa 0,38 kV, yra lygi ±10% vardinės įtampos. Mirgėjimo dozė – tai asmens jautrumo šviesos srauto svyravimų poveikiui, kurį sukelia įtampos svyravimai maitinimo tinkle per tam tikrą laikotarpį, matas. Standartas nustato trumpalaikes () ir ilgalaikes mirgėjimo () dozes (trumpalaikis nustatomas per 10 minučių stebėjimo intervalą, ilgalaikis – per 2 valandų intervalą). Pradiniai skaičiavimo duomenys yra mirgėjimo lygiai, išmatuoti mirgėjimo matuokliu – prietaisu, kuriame imituojama žmogaus regėjimo organo jautrumo kreivė (amplitudės-dažnio atsakas). Šiuo metu Rusijos Federacijoje pradėti kurti mirgėjimo matuokliai, skirti stebėti įtampos svyravimus. EC mirgėjimo dozei atitinka standarto reikalavimus, jei trumpalaikės ir ilgalaikės mirgėjimo dozės, nustatytos matuojant per 24 valandas arba skaičiuojant, neviršija didžiausių leistinų verčių: trumpalaikei mirgėjimo dozei - 1,38 ir a. ilgalaikė mirgėjimo dozė - 1,0 (su įtampos svyravimais, kurių forma skiriasi nuo meandros). Didžiausia leistina trumpalaikio mirgėjimo dozės vertė bendrų elektros vartotojų prijungimo prie kaitrinių lempų taškuose patalpose, kuriose reikalingas didelis regėjimo įtempimas, yra 1,0, o ilgalaikei mirgėjimo dozei – 0,74, esant įtampos svyravimams su a. kitokia nei meandra forma. Nesinusinė įtampa Gaminant, konvertuojant, paskirstant ir vartojant elektros energiją, atsiranda sinusinių srovių ir įtampų formos iškraipymai. Iškraipymo šaltiniai yra elektrinių sinchroniniai generatoriai, galios transformatoriai, veikiantys esant padidintoms magnetinės indukcijos vertėms šerdyje (esant padidintai įtampai jų gnybtuose), kintamosios srovės į nuolatinės srovės konvertavimo įtaisai ir elektrinės pavaros su netiesinėmis srovės-įtampos charakteristikomis ( arba netiesines apkrovas). Sinchroninių generatorių ir galios transformatorių sukuriami iškraipymai yra nedideli ir neturi didelės įtakos elektros energijos tiekimo sistemai bei elektros įrenginių darbui. Pagrindinė iškraipymo priežastis yra vožtuvų keitikliai, elektrinės lankinės plieno lydymo ir rūdos šiluminės krosnys, lankinio ir varžinio suvirinimo įrenginiai, dažnio keitikliai, indukcinės krosnys, daugybė elektroninių techninių priemonių (TV imtuvai, kompiuteriai), dujų išlydžio lempos, ir tt Elektroniniai elektros imtuvai ir dujinės išlydžio lempos sukuriamos veikiant savaime, išėjime yra mažas harmoninių iškraipymų lygis, tačiau bendras tokių ED skaičius yra didelis. Iš matematikos kurso žinoma, kad bet kuri nesinusinė funkcija (pavyzdžiui, žr. 3.3 pav.), kuri tenkina Dirichlet sąlygą, gali būti pavaizduota kaip pastovios vertės ir begalinės sinusoidinių reikšmių serijos su keliais dažniais suma. Tokie sinusoidiniai komponentai vadinami harmoniniais komponentais arba harmonikomis. Sinusinė dedamoji, kurios periodas lygus nesinusinio periodinio dydžio periodui, vadinamas pagrindine arba pirmąja harmonika. Likę sinusoidės komponentai, kurių dažniai yra nuo antrojo iki n-ojo, vadinami aukštesnėmis harmonikomis. Ryžiai. 3.3. Nesinusinė įtampa Nesinusinei įtampai būdingi šie rodikliai: · sinusinės įtampos kreivės iškraipymo koeficientas; · n-osios įtampos harmoninės dedamosios koeficientas. Įtampos kreivės sinusinio iškraipymo koeficientas nustatomas pagal išraišką, % kur yra n-osios harmoninės įtampos komponento efektyvioji vertė V, harmoninės įtampos komponento eilė, paskutinės harmoninės įtampos komponento, į kurį atsižvelgiama, eilė, standartų rinkiniai N = 40; Pagrindinio dažnio įtampos efektyvioji vertė, V. Leidžiama nustatyti pagal išraišką, % kur yra vardinė tinklo įtampa, V. Įtampos n-osios harmoninės dedamosios koeficientas lygus, % Galima apskaičiuoti naudojant išraišką %SRC= “publ_image/Image48.gif” align= “top”> (3.10) Norint apskaičiuoti, reikia nustatyti netiesinės apkrovos sukuriamų atskirų harmonikų įtampos lygį. Harmoninė fazinė įtampa tinklo projektavimo taške randama iš išraiškos: kur yra n-osios harmonikos fazinės srovės efektyvioji vertė; Netiesinės apkrovos įtampa (jei projektinis taškas sutampa su netiesinės apkrovos sujungimo tašku, tai =); Nominali tinklo įtampa; Trumpojo jungimo galia netiesinės apkrovos prijungimo taške. Skaičiavimui pirmiausia reikia nustatyti atitinkamos harmonikos srovę, kuri priklauso ne tik nuo elektrinių parametrų, bet ir nuo netiesinės apkrovos tipo. Įprastai leistinos ir didžiausios leistinos vertės bendro prijungimo prie skirtingų vardinių įtampų elektros tinklų taške pateiktos 3.1 lentelėje. 3.1 lentelė. Įtampos kreivės sinusinio iškraipymo koeficiento reikšmės Paprastai priimtinos vertės , kVMaksimalios leistinos vertės ties , kV0.386 -2035110-3300.386 -2035110-3308.05.04.02.012.08.06.03.0 Įtampos disbalansas Dažniausi įtampos asimetrijos šaltiniai trifazėse maitinimo sistemose yra tokie elektros vartotojai, kurių simetriška daugiafazė konstrukcija dėl techninių ir ekonominių priežasčių yra arba neįmanoma, arba nepraktiška. Tokie įrenginiai apima indukcines ir elektros lankines krosnis, geležinkelio traukos apkrovas, veikiančias kintamąja srove, elektros suvirinimo įrenginius, specialias vienfazes apkrovas ir apšvietimo įrenginius. Asimetriški įtampos režimai elektros tinkluose pasitaiko ir avarinėse situacijose – fazės gedimo ar asimetrinių trumpųjų jungimų metu. Įtampos asimetrija pasižymi tuo, kad trifaziame elektros tinkle yra neigiamos arba nulinės sekos įtampos, kurios yra žymiai mažesnės nei atitinkami tiesioginės (pagrindinės) sekos įtampos komponentai. Trifazės įtampos sistemos asimetrija atsiranda dėl neigiamos sekos sistemos teigiamos sekos įtampų superpozicijos sistemoje, o tai lemia fazių ir fazių įtampų absoliučios vertės pokyčius (1 pav. 3.4.). Ryžiai. 3.4. Teigiamos ir neigiamos sekos įtampų vektorinė diagrama Be asimetrijos, kurią sukelia neigiamos sekos sistemos įtampa, asimetrija gali atsirasti dėl nulinės sekos sistemos įtampų superpozicijos teigiamos sekos sistemoje. Dėl trifazės sistemos nulio poslinkio atsiranda fazių įtampų asimetrija, išlaikant simetrišką fazinių įtampų sistemą (3.5 pav.). Ryžiai. 3.5. Teigiamos ir nulinės sekos įtampų vektorinė diagrama Įtampos asimetrija apibūdinama šiais rodikliais: · neigiamos sekos įtampos asimetrijos koeficientas; · nulinės sekos įtampos asimetrijos koeficientas. Neigiamos sekos įtampos asimetrijos koeficientas lygus, % kur trifazės įtampos sistemos pagrindinio dažnio neigiamos sekos įtampos efektyvioji vertė V; Pagrindinio dažnio teigiamos sekos įtampos RMS vertė, V. Leidžiama skaičiuoti naudojant išraišką, %: kur yra vardinė fazių tinklo įtampos vertė, V. Nulinės sekos įtampos asimetrijos koeficientas yra lygus, %: kur yra trifazės įtampos sistemos pagrindinio dažnio nulinės sekos įtampos efektyvioji vertė, V. Galima apskaičiuoti pagal formulę, % kur yra vardinė fazės įtampos vertė, V. Nulinės sekos įtampos asimetrijos koeficiento matavimas atliekamas keturių laidų tinkle. Santykinė paklaida nustatant ir naudojant formules (3.15) ir (3.16) skaitine prasme yra lygi įtampos nuokrypių nuo. Įprastai leistinos ir didžiausios leistinos neigiamos sekos įtampos asimetrijos koeficiento reikšmės bendro prijungimo prie elektros tinklų taške yra 2,0 ir 4,0%. Nulinės sekos įtampos asimetrijos koeficiento normalizuotos vertės bendro prijungimo prie keturių laidų elektros tinklų, kurių vardinė įtampa yra 0,38 kV, taške taip pat yra lygios 2,0 ir 4,0%. Dažnio nukrypimai Dažnio nuokrypis – skirtumas tarp faktinio ir vardinio dažnio reikšmių, Hz Standartas nustato normalias ir didžiausias leistinas dažnio nuokrypio vertes, lygias atitinkamai ± 0,2 Hz ir ± 0,4 Hz. Įtampos kritimas Įtampos smukimas apima staigų reikšmingą įtampos pokytį elektros tinklo taške žemiau 0,9, o po to po tam tikro laiko nuo dešimties milisekundžių iki kelių dešimčių sekundžių įtampos atstatymas iki pradinio arba artimo jai lygio (3.6 pav.). Ryžiai. 3.6. Įtampos kritimas Įtampos kritimo charakteristika yra jo trukmė - lygi: kur ir yra pradinis ir galutinis įtampos kritimo momentai. Įtampos kritimas taip pat apibūdinamas įtampos kritimo gyliu – skirtumu tarp nominalios įtampos vertės ir minimalios efektyvios įtampos vertės, išreikštos įtampos vienetais arba procentais nuo vardinės vertės. Įtampos kritimas apskaičiuojamas naudojant išraiškas Didžiausia leistina įtampos kritimo trukmės vertė elektros tinkluose, kurių įtampa yra iki 20 kV imtinai, yra 30 s. Automatiškai pašalinamo įtampos kritimo trukmę bet kuriame prisijungimo prie elektros tinklų taške lemia relinės apsaugos ir automatikos laiko vėlavimai. Įtampos padidėjimas ir laikinas viršįtampis Maitinimo įtampos kreivės formos iškraipymas gali atsirasti dėl aukšto dažnio impulsų atsiradimo tinklo perjungimo metu, veikiant iškrovikliams ir kt. Įtampos impulsas – tai staigus įtampos pokytis elektros tinklo taške, po kurio atstatoma įtampa iki pradinio arba artimo jai lygio. Įtampos iškraipymo dydis apibūdinamas impulsinės įtampos indikatoriumi (3.7 pav.). Ryžiai. 3.7. Impulsinės įtampos parametrai Impulso įtampa santykiniais vienetais yra lygi: kur yra impulsinės įtampos vertė, V. Impulso amplitudė yra didžiausia momentinė įtampos impulso vertė. Impulso trukmė – laiko intervalas nuo pradinio įtampos impulso momento iki momentinės įtampos vertės atstatymo iki pradinio arba artimo jo lygiui momento. Indikatorius - impulsinė įtampa nėra standartizuota pagal standartą. Laikinasis viršįtampis – tai įtampos padidėjimas elektros tinklo taške virš 1,1 ilgiau nei 10 ms, atsirandantis maitinimo sistemose perjungimo ar trumpojo jungimo metu (3.8 pav.). Ryžiai. 3.8. Laikinas viršįtampis Laikinam viršįtampai būdingas laikinasis viršįtampio koeficientas (): tai yra vertė, lygi amplitudės įtampos verčių gaubtinės didžiausios vertės, egzistuojančios laikinosios viršįtampio egzistavimo metu, ir vardinės tinklo įtampos amplitudės santykiui. Laikinosios viršįtampio trukmė – tai laiko intervalas nuo pradinio laikinosios viršįtampio atsiradimo momento iki jo išnykimo momento. Laikinasis viršįtampio koeficientas taip pat nėra standartizuotas pagal standartą. Laikinojo viršįtampio koeficiento reikšmės bendrosios paskirties elektros tinklo prijungimo taškuose, priklausomai nuo laikinosios viršįtampio trukmės, neviršija 3.3 lentelėje nurodytų dydžių. 3.3 lentelė. Laikinojo viršįtampio koeficiento priklausomybė nuo viršįtampio trukmės Laikinos viršįtampio trukmė, s Iki 1 Iki 20 Iki 60 Laikinas viršįtampio koeficientas, p.u. 1.471.311.15 Vidutiniškai per metus prisijungimo vietoje galima apie 30 laikinų viršįtampių. Nutrūkus nuliniam laidininkui trifaziuose elektros tinkluose, kurių įtampa iki 1 kV, veikiant su tvirtai įžeminta nuliu, tarp fazės ir žemės atsiranda laikini viršįtampiai. Tokių viršįtampių lygis su didele fazių apkrovų asimetrija gali pasiekti fazinės įtampos vertes ir trukti kelias valandas. Statistinis elektros kokybės rodiklių vertinimas Elektros tinklo parametrų, galios ir apkrovos pobūdžio pokyčiai laikui bėgant yra pagrindinė PCE pokyčių priežastis. Taigi PCE – pastovios būsenos įtampos nuokrypis, koeficientai, apibūdinantys įtampų nesinusiškumą ir asimetriją, dažnio nuokrypį, įtampos kitimo diapazoną ir kt. – yra atsitiktiniai dydžiai ir jų matavimai bei apdorojimas turėtų būti pagrįsti tikimybiniais-statistiniais metodais. Todėl, kaip jau buvo pažymėta, standartas nustato PCE normas ir numato būtinybę jų laikytis per 95% kiekvienos dienos laiko (paprastai priimtinoms vertėms). Išsamiausią atsitiktinių dydžių aprašymą pateikia jų pasiskirstymo dėsniai, leidžiantys rasti tam tikrų PCE reikšmių atsiradimo tikimybes. Tikimybinių-statistinių metodų panaudojimą paaiškinsime pasitelkę įtampos nuokrypių vertinimo pavyzdį. Eksploatavimo patirtis rodo kasdienius, savaitinius ir ilgesnius įtampos nuokrypių pokyčių ciklus laikui bėgant. Statistiniai duomenys patvirtina, kad elektros tinklų įtampos nuokrypių skirstymo dėsnį tiksliausiai galima apibūdinti naudojant normaliojo skirstymo dėsnį, kuris naudojamas FE stebėjimo praktikoje. Analitinis normalaus dėsnio aprašymas atliekamas naudojant du parametrus: matematinį atsitiktinio dydžio lūkestį ir standartinį nuokrypį nuo vidurkio. Įtampos nuokrypių nuo vardinės vertės pasiskirstymo kreivės lygtis, atitinkanti normalųjį skirstymo dėsnį, yra tokia: Išraiška (3.25) parašyta nuolatiniam atsitiktinio dydžio keitimo procesui. Siekiant supaprastinti CE stebėjimo prietaisus, nuolatiniai atsitiktiniai dydžiai, kurie yra PCE, valdymo metu pakeičiami diskrečiomis jų reikšmių sekomis. Patogiausia informacijos apie atsitiktinio dydžio pokyčius pateikimo forma yra histograma. Histograma yra grafinis tiriamojo rodiklio statistinės eilės vaizdas, kurio kitimas yra atsitiktinis (3.9 pav.). Šiuo atveju visas įtampos nuokrypių diapazonas yra padalintas į vienodo pločio intervalus (pavyzdžiui, 1,25%). Kiekvienam intervalui suteikiamas pavadinimas - įtampos nuokrypių reikšmė, atitinkanti intervalo vidurį, ir randama įtampos nuokrypių patekimo į šį intervalą tikimybė (dažnis). kur pataikymų skaičius i-ajame intervale; Bendras matavimų skaičius. Ryžiai. 3.9. Įtampos nuokrypio histograma Remiantis histograma, pateikiamas atsakymas: kokia elektros kokybė valdymo taške. Šis įvertinimas atliekamas remiantis dydžių, patenkančių į intervalus, kurie patenka į leistiną įtampos nuokrypių diapazoną, suma. Naudojant histogramą, taip pat nustatoma įtampos nuokrypių, viršijančių įprastai leistinas vertes, tikimybė. Tai leidžia spręsti apie žemos įtampos elektros tinkle priežastis ir parinkti priemones jai gerinti. Įtampos kokybei įvertinti plačiai naudojamos skaitinės charakteristikos ir nustatomos pagal histogramą. Matematinis lūkestis nustato vidutinį įtampos nuokrypių lygį nagrinėjamame tinklo taške per kontroliuojamą laikotarpį čia k yra histogramos intervalų skaičius. Įtampos nuokrypių sklaidai būdinga sklaida. Jis yra lygus atsitiktinio dydžio nuokrypio nuo jo vidutinės vertės kvadrato matematiniam lūkesčiui ir nustatomas iš išraiškos Parametras yra standartinis nuokrypis ir apibūdina histogramos sklaidą, t.y. įtampos nuokrypių sklaida aplink matematinį lūkestį. Daugumos įtampos nuokrypių histogramų kaupiamoji tikimybė būti 4 diapazone yra 0,95. Tai reiškia, kad norint patenkinti standarto reikalavimus, išmatuota vertė neturi viršyti 1/4 leistino diapazono pločio. Taigi, jei leistinas įtampos nuokrypio diapazonas yra priimtinas, būtina, kad jis neviršytų 2,5%. Standartas nustato PCE ir pagalbinių parametrų nustatymo metodus ir būdus, įgyvendinančius matematinės statistikos ir tikimybių teorijos nuostatas. Išmatuotoms diskrečiosioms PCE vertėms nustatomi vidurkinimo intervalai, pateikti 3.4 lentelėje. 3.4 lentelė. CE rodiklių matavimo rezultatų vidurkinimo intervalai KE indikatorius Vidurkinimo intervalas, s Pastovios būsenos įtampos nuokrypis Įtampos pokyčių diapazonas Mirgėjimo dozė Sinusinės įtampos kreivės iškraipymo koeficientas Įtampos n-osios harmoninės komponentės koeficientas Neigiamos sekos įtampos asimetrijos koeficientas Nulinės sekos įtampos asimetrijos koeficientas Dažnio nuokrypis Įtampos trukmė impulso įtampa Laikinas viršįtampio koeficientas60 - - 3 3 3 3 20 - - - Įvairių PKE intervalų vidurkinimui standartas nustato stebėjimų skaičių (N) ir taikant standarte nurodytą metodiką, nustatomas vienas ar kitas PKE. Pavyzdžiui, apskaičiuokite vidutinės įtampos vertę voltais pagal N įtampos stebėjimų vidurkį per 1 minutę, naudodami formulę: kur yra įtampos vertė i-ajame stebėjime, V. Stebėjimų skaičius per 1 minutę pagal standartą turi būti ne mažesnis kaip 18. Apskaičiuokite pastovios būsenos įtampos nuokrypio reikšmę pagal formulę, % Per minimalų atsiskaitymo laikotarpį sukauptos PCE reikšmės apdorojamos matematinės statistikos metodais ir nustatomos jų atitikties standartui tikimybės. Standarte nustatyti PCE nustatymo metodai yra įdiegti PCE stebėjimo aparatinėje įrangoje. Matavimo apdorojimo rezultatų pateikimo forma taip pat turi atitikti standarto reikalavimus. 3.5 lentelėje pateikti PKE standartų suvestinė. 3.5 lentelė. Elektros energijos kokybės standartai FE indikatorius, vnt. matavimaiKEN normosPaprastai leistinadidžiausia leistinaPastovus įtampos nuokrypis, %± 5± 10Įtampos kitimo diapazonas, % Kreivės 1,2 pav. 3.2 Mirgėjimo dozė, santykinė. vienetai: trumpalaikiai Ilgas terminas - 1,0; 0,74 Sinusinės įtampos kreivės iškraipymo koeficientas, % Pagal lentelę 1Pagal lentelę 3.1 Įtampos n-osios harmoninės dedamosios koeficientas, % Pagal lentelę 2 Pagal lentelę 3.2 Neigiamos sekos įtampos asimetrijos koeficientas , %24 Nulinės sekos įtampos asimetrijos koeficientas , %24 Dažnio nuokrypis , Hz ± 0,2 ± 0,4 Įtampos kritimo trukmė , s-30Impulsinė įtampa , kV – laikinas viršįtampio koeficientas , susiję. vienetai: -- 4. Energijos kokybės įtaka elektros imtuvų darbui
PKE nukrypimai nuo standartizuotų verčių pablogina energijos tiekimo organizacijų ir elektros vartotojų elektros įrenginių eksploatavimo sąlygas, gali sukelti didelių nuostolių tiek pramonėje, tiek buityje ir, kaip jau minėta, sukelti technologinę ir elektromagnetinę žalą. . Tipiški elektros imtuvų tipai Įvairios paskirties ED maitinami iš bendrosios paskirties elektros energijos tiekimo sistemų elektros tinklų, panagrinėkime pramoninius ir buitinius ED. Tipiškiausi elektros variklių tipai, plačiai naudojami įvairių pramonės šakų įmonėse, yra elektros varikliai ir elektros apšvietimo įrenginiai. Plačiai naudojami elektroterminiai įrenginiai, taip pat vožtuvų keitikliai, naudojami kintamajai srovei paversti nuolatine srove. Pramonės įmonėse nuolatinė srovė naudojama nuolatinės srovės varikliams maitinti, elektrolizei, galvaniniams procesams, kai kurių tipų suvirinimui ir kt. Elektriniai varikliai naudojami įvairių gamybos mechanizmų pavarose. Įrenginiuose, kuriems eksploatacijos metu nereikia reguliuoti greičio, naudojamos kintamosios srovės elektros pavaros: asinchroniniai ir sinchroniniai elektros varikliai. Priklausomai nuo įtampos, nustatyta ekonomiškiausia asinchroninių ir sinchroninių elektros variklių taikymo sritis. Esant įtampai iki 1 kV ir galiai iki 100 kW, ekonomiškiau naudoti asinchroninius variklius, o virš 100 kW - sinchroninius, esant iki 6 kV įtampai ir galiai iki 300 kW - asinchroninius variklius, o virš 300 kW - sinchroniniai, esant įtampai iki 10 kV ir galiai iki 400 kW - asinchroniniai varikliai, virš 400 kW - sinchroniniai. Asinchroniniai varikliai plačiai paplitę dėl jų dizaino ir veikimo paprastumo bei santykinai mažų sąnaudų. Sinchroniniai varikliai turi nemažai privalumų, palyginti su asinchroniniais varikliais: dažniausiai naudojami kaip reaktyviosios galios šaltiniai, jų sukimo momentas mažiau priklauso nuo gnybtų įtampos, daugeliu atvejų pasižymi didesniu efektyvumu. Tuo pačiu metu sinchroniniai varikliai yra brangesni ir sudėtingesni gaminti bei eksploatuoti. Elektros apšvietimo įrenginiai su kaitrinėmis, fluorescencinėmis, lankinėmis, gyvsidabrio, natrio, ksenoninėmis lempomis visose įmonėse naudojami vidaus ir lauko apšvietimui, miesto apšvietimo reikmėms ir kt. Kintamosios srovės lankinio ir kontaktinio suvirinimo elektrinio suvirinimo įrenginiai yra vienos fazės netolygi ir ne sinusoidinė apkrova su mažu galios koeficientu: 0,3 lankiniam suvirinimui ir 0,7 kontaktiniam suvirinimui. Suvirinimo transformatoriai ir mažos galios įrenginiai jungiami į 380/220 V tinklą, galingesni - į 6 - 10 kV tinklą. Dėl reguliavimo specifikos vožtuvų keitikliai yra reaktyviosios galios vartotojai (valcavimo staklių vožtuvų keitiklių galios koeficientas svyruoja nuo 0,3 iki 0,8), todėl tiekimo tinkle atsiranda didelių įtampos nuokrypių; Nesinusinis koeficientas eksploatuojant tiristorių keitiklius valcavimo staklynuose gali siekti daugiau nei 30% juos tiekiančios įtampos 10 kV pusėje, vožtuvų keitikliai įtampos simetrijai įtakos neturi dėl savo apkrovų simetrijos. Elektrinio suvirinimo įrenginiai gali sutrikdyti normalias kitos elektros įrangos veikimo sąlygas. Visų pirma, suvirinimo agregatai, kurių galia šiuo metu siekia 1500 kW vienam įrenginiui, sukelia žymiai didesnius įtampos svyravimus elektros tinkluose nei, pavyzdžiui, paleidžiant asinchroninius variklius su voverės narvelio rotoriumi. Be to, šie įtampos svyravimai vyksta ilgą laiką ir įvairiuose dažniuose, įskaitant pačius nemaloniausius elektros apšvietimo įrenginių diapazonus (apie 10 Hz). Elektroterminiai įrenginiai, priklausomai nuo šildymo būdo, skirstomi į grupes: lankinės krosnys, varžinės tiesioginio ir netiesioginio veikimo krosnys, elektroninės lydymo krosnys, vakuuminės, šlako perlydymo, indukcinės krosnys. Ši elektrinių grupė neigiamai veikia ir elektros tiekimo tinklą, pavyzdžiui, lankinės krosnys, kurių galia gali siekti iki 10 MW, šiuo metu yra statomos kaip vienfazės. Tai veda prie srovių ir įtampų simetrijos pažeidimo (pastaroji atsiranda dėl įtampos kritimo tinklo varžose dėl skirtingų sekų srovių). Be to, lankinės krosnys, kaip ir vožtuvų blokai, yra netiesiniai elektros generatoriai su maža inercija. Todėl jie sukelia ne sinusoidines sroves, taigi ir įtampas. Šiuolaikinė buto (kotedžo) elektros apkrova pasižymi dideliu asortimentu buitinių elektros maitinimo šaltinių, kuriuos pagal paskirtį ir įtaką elektros tinklui galima suskirstyti į šias grupes: pasyvieji aktyviosios galios vartotojai (kaitriniai). lempos, lygintuvų kaitinimo elementai, krosnys, šildytuvai); Elektros pavaros su asinchroniniais varikliais, veikiančiais trifaziu režimu (varomieji liftai, siurbliai vandentiekio ir šildymo sistemose ir kt.); Elektros pavaros su asinchroniniais varikliais, veikiančiais vienfaziu režimu (pavaros kompresoriai šaldytuvams, skalbimo mašinoms ir kt.); ED su kolektoriniais varikliais (dulkių siurblių, elektrinių grąžtų ir kt. pavara); AC ir DC suvirinimo agregatai (remonto darbams dirbtuvėse ir kt.); lygintuvai (baterijoms įkrauti ir kt.); radijo elektroninė įranga (televizoriai, kompiuterinė įranga ir kt.); aukšto dažnio įrenginiai (mikrobangų krosnelės ir kt.); fluorescencinės apšvietimo lempos. Kiekvieno atskiro namų ūkio elektros energijos tiekimo įtaka yra nereikšminga, tačiau didelę įtaką tiekimo tinklui turi elektros energijos tiekimo blokų, prijungtų prie transformatorinės pastotės 0,4 kV magistralių, visuma. Įtampos nuokrypių poveikis Įtampos nuokrypiai turi didelę įtaką asinchroninių variklių (IM), kurie yra labiausiai paplitę energijos imtuvai pramonėje, veikimui. Ryžiai. 4.1. Variklio mechaninės charakteristikos esant vardinei (M1) ir sumažintai (M2) įtampai Keičiantis įtampai, keičiasi IM mechaninės charakteristikos - jo sukimo momento M priklausomybė nuo slydimo s arba sukimosi greičio (4.1 pav.). Esant pakankamam tikslumui galime manyti, kad variklio sukimo momentas yra proporcingas jo gnybtų įtampos kvadratui. Mažėjant įtampai, mažėja variklio rotoriaus sukimo momentas ir greitis, didėjant jo slydimui. Sukimosi greičio sumažėjimas priklauso ir nuo pasipriešinimo momento Mc kitimo dėsnio (4.1 pav. Mc laikomas pastoviu) ir nuo variklio apkrovos. Variklio rotoriaus greičio priklausomybę nuo įtampos galima išreikšti: kur yra sinchroninio sukimosi greitis; Variklio apkrovos koeficientas; Atitinkamai vardinės įtampos ir slydimo vertės. Iš (4.1) formulės aišku, kad esant mažoms variklio apkrovoms rotoriaus apsisukimų dažnis bus didesnis už vardinį greitį (esant vardinei variklio apkrovai). Tokiais atvejais įtampos kritimai nesumažina proceso įrangos našumo, nes variklio sūkiai nesumažėja žemiau vardinio sūkių skaičiaus. Varikliams, dirbantiems visa apkrova, mažesnė įtampa lemia mažesnį greitį. Jei mechanizmų veikimas priklauso nuo variklio sūkių dažnio, tuomet tokių variklių gnybtuose rekomenduojama palaikyti ne mažesnę nei vardinė įtampa. Žymiai sumažėjus įtampai variklių, dirbančių pilna apkrova, gnybtuose, mechanizmo pasipriešinimo momentas gali viršyti sukimo momentą, dėl to variklis „apvirsta“, t.y. iki jo stotelės. Norint išvengti žalos, variklis turi būti atjungtas nuo elektros tinklo. Sumažėjus įtampai, pablogėja ir variklio užvedimo sąlygos, nes sumažėja jo užvedimo momentas. Praktiškai įdomu yra variklio sunaudojamos aktyviosios ir reaktyviosios galios priklausomybė nuo įtampos jo gnybtuose. Sumažėjus įtampai variklio gnybtuose, sumažėja reaktyvioji įmagnetinimo galia (2 - 3%, kai įtampa sumažėja 1%), esant tokiai pat galiai, padidėja variklio srovė, o tai sukelia izoliacijos perkaitimą. Jei variklis ilgą laiką veikia esant žemai įtampai, dėl pagreitėjusio izoliacijos susidėvėjimo sumažėja variklio eksploatavimo laikas. Apytikslį izoliacijos T tarnavimo laiką galima nustatyti pagal formulę: kur yra variklio izoliacijos tarnavimo laikas esant vardinei įtampai ir vardinei apkrovai; yra koeficientas, priklausantis nuo įtampos nuokrypio vertės ir ženklo, taip pat nuo variklio apkrovos koeficiento ir lygus: ties - 0,2< <0; (4.3); esant 0,2 ≥ > 0; (4.4) Todėl variklio šildymo požiūriu neigiami įtampos nuokrypiai yra pavojingesni pagal svarstomas ribas. Sumažėjus įtampai, pastebimai padidėja reaktyvioji galia, prarandama dėl linijų, transformatorių ir IM nuotėkio reaktyvumo. Padidėjus įtampai variklio gnybtuose, padidėja jų suvartojama reaktyvioji galia. Tuo pačiu metu, mažėjant variklio apkrovos koeficientui, padidėja savitasis reaktyviosios galios suvartojimas. Vidutiniškai padidėjus įtampai kiekvienu procentu, suvartojama reaktyvioji galia padidėja 3% ar daugiau (daugiausia dėl padidėjusios variklio tuščiosios eigos srovės), o tai savo ruožtu padidina aktyviosios galios nuostolius elektros tinklo elementai. Kaitrinėms lempoms būdingi vardiniai parametrai: energijos suvartojimas, šviesos srautas, šviesos efektyvumas (lygus lempos skleidžiamo šviesos srauto ir jos galios santykiui) ir vidutinis nominalus tarnavimo laikas. Šie rodikliai labai priklauso nuo įtampos kaitrinių lempų gnybtuose. Kai įtampos nuokrypiai yra 10%, šias charakteristikas galima apytiksliai apibūdinti šiomis empirinėmis formulėmis: Ryžiai. 4.2. Kaitinamųjų lempų charakteristikų priklausomybė nuo įtampos: 1 - energijos suvartojimas, 2 - šviesos srautas, 3 - šviesos efektyvumas, 4 - tarnavimo laikas Iš kreivių pav. 4.2. Matyti, kad mažėjant įtampai šviesos srautas krenta labiausiai. Padidėjus įtampai virš vardinės įtampos, didėja šviesos srautas F, lempos galia P ir šviesos efektyvumas h, tačiau stipriai sumažėja lempų T tarnavimo laikas ir dėl to jos greitai perdega. Tuo pačiu metu suvartojama per daug elektros energijos. Įtampos pokyčiai lemia atitinkamus šviesos srauto ir apšvietimo pokyčius, kurie galiausiai turi įtakos darbo našumui ir žmogaus nuovargiui. Liuminescencinės lempos yra mažiau jautrios įtampos svyravimams. Didėjant įtampai, energijos sąnaudos ir šviesos srautas didėja, o mažėjant įtampai – mažėja, bet ne tokiu mastu kaip kaitrinės lempos. Esant žemai įtampai, pablogėja fluorescencinių lempų uždegimo sąlygos, todėl jų tarnavimo laikas, nulemtas elektrodų oksidinės dangos purškimo, sumažėja tiek esant neigiamiems, tiek teigiamiems įtampos nuokrypiams. Esant 10% įtampos nuokrypiams, fluorescencinių lempų tarnavimo laikas sumažėja vidutiniškai 20–25%. Reikšmingas liuminescencinių lempų trūkumas yra jų reaktyviosios galios suvartojimas, kuris didėja didėjant į jas tiekiamai įtampai. Vožtuvų keitikliai paprastai turi automatinę nuolatinės srovės valdymo sistemą, naudojant fazės valdymą. Didėjant įtampai tinkle, reguliavimo kampas automatiškai didėja, o įtampai mažėjant – mažėja. Padidėjus įtampai 1%, keitiklio reaktyviosios galios suvartojimas padidėja maždaug 1–1,4%, o tai lemia galios koeficiento pablogėjimą. Tuo pačiu metu kiti vožtuvų keitiklių rodikliai gerėja didėjant įtampai, todėl pravartu padidinti įtampą jų gnybtuose priimtinomis vertėmis. Elektrinės orkaitės jautrios įtampos svyravimams. Pavyzdžiui, elektros lanko krosnių įtampą sumažinus 7%, plieno lydymosi procesas pailgėja 1,5 karto. Padidinus įtampą virš 5%, sunaudojama daug energijos. Įtampos nuokrypiai neigiamai veikia elektrinių suvirinimo aparatų darbą: pavyzdžiui, taškinio suvirinimo aparatams, kai įtampa pasikeičia 15%, gaunami 100% nekokybiški gaminiai. Įtampos svyravimų poveikis Elektros prietaisai, kurie yra ypač jautrūs įtampos svyravimams, yra apšvietimo įtaisai, ypač kaitrinės lempos ir elektroninė įranga: Standartas apibrėžia įtampos svyravimų poveikį apšvietimo įrenginiams, kurie turi įtakos žmogaus regėjimui. Mirksintys šviesos šaltiniai (mirksėjimo efektas) sukelia nemalonų psichologinį efektą, regos ir viso kūno nuovargį. Dėl to sumažėja darbo našumas, o kai kuriais atvejais – ir traumos. Žmogaus akiai stipriausią poveikį daro mirksėjimas 3 – 10 Hz dažniu, todėl leistini įtampos svyravimai šiame diapazone yra minimalūs – mažesni nei 0,5%. Esant tokiems patiems įtampos svyravimams, neigiamas kaitinamųjų lempų poveikis pasireiškia daug labiau nei dujų išlydžio lempų. Dėl didesnių nei 10 % įtampos svyravimų išlydžio lempos gali užgesti. Priklausomai nuo lempos tipo, jų uždegimas įvyksta per kelias sekundes ar net minutes. Įtampos svyravimai sutrikdo normalų darbą ir sumažina elektroninės įrangos: radijo, televizorių, telefono ir telegrafo ryšių, kompiuterinės įrangos, rentgeno aparatų, radijo stočių, televizijos stočių ir kt. Esant dideliems įtampos svyravimams (daugiau nei 15%), gali sutrikti normalios elektros variklių veikimo sąlygos, atitinkamai išjungus veikiančius variklius gali nukristi magnetinių starterių kontaktai. Įtampos svyravimai, kai svyruoja 10–15%, gali sugesti kondensatorių baterijos, taip pat vožtuvų keitikliai. Įtampos svyravimų įtaka atskiriems galios imtuvams dar nėra pakankamai ištirta. Tai apsunkina techninę ir ekonominę analizę projektuojant ir eksploatuojant maitinimo sistemas su smarkiai kintančiomis apkrovomis. Įtampos asimetrijos įtaka Įtampos asimetrija, kaip jau minėta, dažniausiai atsiranda dėl asimetrinės apkrovos. Asimetriškos apkrovos srovės, tekančios per maitinimo sistemos elementus, sukelia juose asimetrinius įtampos kritimus. Dėl to ED gnybtuose atsiranda asimetrinė įtampos sistema. Įtampos nuokrypiai perkrautos fazės ED gali viršyti įprastai leistinas vertes, o kitų fazių ED įtampos nuokrypiai neviršys normalizuotų ribų. Be asimetriniu režimu pablogėjusios elektros energijos tiekimo įtampos sąlygų, labai pablogėja tiek paties elektros tiekimo, tiek visų tinklo elementų darbo sąlygos, pablogėja elektros įrenginių ir maitinimo sistemos patikimumas. sumažinama visuma. Asimetrinio režimo poveikis kokybiškai skiriasi nuo simetrinio tokiems įprastiems trifaziams elektros varikliams kaip asinchroniniai varikliai. Jiems ypač svarbi neigiamos sekos įtampa. Elektros variklių neigiamos sekos varža yra maždaug lygi užstrigusio variklio varžai, todėl yra 5–8 kartus mažesnė už teigiamos sekos varžą. Todėl net nedidelis įtampos disbalansas sukelia reikšmingas neigiamos sekos sroves. Neigiamos sekos srovės dedamos ant teigiamos sekos srovės ir sukelia papildomą statoriaus ir rotoriaus (ypač masyvių rotoriaus dalių) kaitinimą, dėl to paspartėja izoliacijos senėjimas ir sumažėja turima variklio galia (sumažėja variklio efektyvumas). . Taigi visiškai apkrauto asinchroninio variklio, veikiančio esant 4% įtampos asimetrijai, tarnavimo laikas sumažėja 2 kartus. Esant 5% įtampos disbalansui, turima variklio galia sumažėja 5–10%. Jei sinchroninėse mašinose tinklo įtampa yra nesubalansuota, kartu atsiranda papildomų aktyviosios galios nuostolių ir statoriaus bei rotoriaus įkaitimo, gali atsirasti pavojingų vibracijų, atsirandančių dėl kintamų sukimo momentų ir tangentinių jėgų, pulsuojančių dvigubu tinklo dažniu. Esant didelei asimetrijai, vibracija gali būti pavojinga, ypač jei nėra pakankamai tvirtumo ir suvirintų jungčių defektų. Kai srovės asimetrija neviršija 30%, pavojingų viršįtampių konstrukcijų elementuose paprastai nebūna. Rusijos Federacijos elektros tinklų ir stočių techninio eksploatavimo taisyklėse nurodyta, kad „ilgalaikis generatorių ir sinchroninių kompensatorių eksploatavimas nevienodomis fazių srovėmis leidžiamas, jei srovių skirtumas neviršija 10% vardinės turbogeneratorių statoriaus srovės ir 20% hidrogeneratoriams. Šiuo atveju srovės fazėse neturėtų viršyti vardinių verčių. Jeigu šios sąlygos nesilaikoma, tuomet reikia imtis specialių priemonių asimetrijai sumažinti“. Esant neigiamoms ir nulinės sekos srovėms, suminės srovės atskirose tinklo elementų fazėse didėja, o tai lemia aktyviosios galios nuostolių padidėjimą ir gali būti nepriimtina šildymo požiūriu. Nulinės sekos srovės nuolat teka per įžeminimo elektrodus. Tai dar labiau išdžiovina ir padidina įžeminimo įrenginių atsparumą. Tai gali būti nepriimtina relinės apsaugos veikimo požiūriu, taip pat dėl padidėjusio poveikio žemo dažnio ryšio įrenginiams ir geležinkelio blokavimo įrenginiams. Dėl įtampos asimetrijos labai pablogėja daugiafazių vožtuvų lygintuvų darbo režimai: žymiai padidėja ištaisytos įtampos pulsacija, pablogėja tiristorių keitiklių impulsinės fazės valdymo sistemos veikimo sąlygos. Kondensatorių instaliacijos su įtampos disbalansu yra netolygiai apkraunamos reaktyviąja galia tarp fazių, todėl neįmanoma visiškai išnaudoti sumontuotos kondensatoriaus galios. Be to, kondensatorių instaliacijos šiuo atveju padidina jau esamą asimetriją, nes reaktyviosios galios tiekimas į tinklą fazėje su žemiausia įtampa bus mažesnis nei kitose fazėse (proporcingai kondensatoriaus instaliacijos įtampos kvadratui). . Įtampos asimetrija taip pat daro didelę įtaką vienfaziams ED; jei fazių įtampa nevienoda, tai, pavyzdžiui, kaitrinės lempos, prijungtos prie aukštesnės įtampos fazės, turi didesnį šviesos srautą, bet žymiai trumpesnį tarnavimo laiką, palyginti su lempomis, prijungtomis prie fazė su žemesne įtampa . Įtampos asimetrija apsunkina relinės apsaugos veikimą, sukelia elektros skaitiklių veikimo klaidas ir kt. Nesinusinės įtampos įtaka ED su netiesinėmis srovės įtampos charakteristikomis sunaudoja ne sinusoidines sroves iš tinklo, kai į jų gnybtus patenka sinusinė įtampa. Aukštesnių harmonikų srovės, einančios per tinklo elementus, sukuria šių elementų varžų įtampos kritimus ir, uždėtos ant pagrindinės įtampos sinusoidės, sukelia įtampos kreivės formos iškraipymus elektros tinklo mazguose. Šiuo atžvilgiu EP su netiesine srovės-įtampos charakteristika dažnai vadinami aukštesnių harmonikų šaltiniais. Rimčiausi FE pažeidimai elektros tinkle atsiranda veikiant galingiems valdomiems vožtuvų keitikliams. Šiuo atveju aukštesniųjų harmoninių srovės ir įtampos komponentų tvarka tinkle nustatoma pagal formulę čia m yra ištaisymo fazių skaičius; yra nuosekli natūraliųjų skaičių serija (0,1,2...). Priklausomai nuo išlyginimo grandinės, vožtuvų keitikliai generuoja į tinklą tokias srovės harmonikas: su 6 fazių grandine - iki 19 eilės; su 12 fazių grandine - iki 25 eilės imtinai. Sinusinės įtampos kreivės iškraipymo koeficientą tinkluose su elektros lanko plieno lydymo ir rūdos lydymo krosnymis daugiausia lemia 2-oji, 3-oji, 4-oji, 5-oji ir 7-oji harmonika. Lankinio ir varžinio suvirinimo įrenginių sinusinės įtampos kreivės iškraipymo koeficientą daugiausia lemia 5-oji, 7-oji, 11-oji, 13-oji harmonika. Dujų išlydžio lempų 3 ir 5 harmonikos srovės yra 10 ir 3% 1 harmonikos srovės. Šios srovės yra fazėje atitinkamuose tinklo linijiniuose laiduose ir, sudėjus 380/220 V tinklo nulinį laidą, jame sukelia srovę, beveik lygią fazinio laido srovei. Galima nepaisyti likusių dujų išlydžio lempų harmonikų. Transformatorių, prijungtų prie sinusinės įtampos tinklo, įmagnetinimo srovės kreivės tyrimai parodė, kad su trijų strypų šerdimi ir U/U apvijų jungtimis; ir tu; Elektros tinkle yra visos nelyginės harmonikos, įskaitant harmonines, kurios yra trijų kartotinės. Harmonikos, kurios yra trijų kartotinės, atsiranda dėl fazių įmagnetinimo srovių asimetrijos: Efektyvi transformatoriaus įmagnetinimo srovės vertė: Įmagnetinančios srovės sudaro tiesioginės ir neigiamos sekos srovių sistemas, kurios harmonikų, kurios yra trijų kartotinių, absoliučia verte yra vienodos. Kitoms nelyginėms harmonikoms neigiamos sekos srovės yra maždaug 0,25 karto didesnės už teigiamos sekos sroves. Jeigu į transformatoriaus įėjimus tiekiama ne sinusinė įtampa, atsiranda papildomų aukštesnių srovės harmonikų komponentų. GPP transformatoriai sukuria mažą 5-ąją harmoniką. Apskritai nesinusiniai režimai turi tuos pačius trūkumus kaip ir asimetriniai režimai. Didesnės srovės ir įtampos harmonikos sukelia papildomus aktyviosios galios nuostolius visuose maitinimo sistemos elementuose: elektros linijose, transformatoriuose, elektros mašinose, statiniuose kondensatoriuose, nes šių elementų varža priklauso nuo dažnio. Pavyzdžiui, kondensatorių, sumontuotų reaktyviajai galiai kompensuoti, talpa mažėja didėjant tiekiamos įtampos dažniui. Todėl, jei maitinimo įtampoje yra didesnės harmonikos, tada kondensatorių varža prie šių harmonikų yra žymiai mažesnė nei esant 50 Hz dažniui. Dėl šios priežasties kondensatoriuose, skirtuose kompensuoti reaktyviąją galią, net mažos harmoninės įtampos gali sukelti dideles harmonines sroves. Įmonėse, kuriose yra didelė netiesinių apkrovų dalis, kondensatorių baterijos veikia prastai. Jie arba išjungiami dėl apsaugos nuo viršsrovių arba sugenda per trumpą laiką dėl skardinių išsipūtimo (arba pagreitėjusio izoliacijos senėjimo). Yra žinomi atvejai, kai įmonėse, turinčiose išplėtotą 6–10 kV įtampos kabelių tinklą, kondensatorių baterijos atsiduria srovės rezonanso režime (arba arti šio režimo) bet kurios harmonikos dažniu, o tai lemia pavojinga srovės perkrova. Didesnės harmonikos sukelia: · pagreitintas elektros mašinų, transformatorių, kabelių izoliacijos senėjimas; · elektros galios koeficiento pablogėjimas; · automatikos įrenginių, telemechanikos, kompiuterinės įrangos ir kitų prietaisų su elektroniniais elementais pablogėjimas ar sutrikimas; · indukcinių elektros skaitiklių matavimo paklaidos, dėl kurių suvartotos elektros apskaita yra nepilna; · pačių vožtuvų keitiklių veikimo sutrikimas esant aukštam aukštesnės harmonikos komponentų lygiui. · Aukštesnių harmonikų buvimas neigiamai veikia ne tik vartotojų elektros įrangos, bet ir elektroninių prietaisų veikimą elektros energijos sistemose. · Kai kuriems įrenginiams (vožtuvų keitiklių impulsinės fazės valdymo sistema, pilni automatikos įrenginiai ir kt.) leistinas atskirų srovės (įtampos) harmonikų vertes nurodo gamintojas gaminio pase. · Į elektros pavarą tiekiamoje įtampos kreivėje neturi būti didesnių harmonikų esant pastoviai elektros tinklo būsenai. Pabrėžtina, kad elektros energijos tiekimo veikimo sąlygomis nesiusoidinė įtampa atsiranda kartu su kitų įtakojančių veiksnių veiksmais, todėl reikia nagrinėti visą veiksnių visumą kartu. Dažnio nuokrypio poveikis Griežti maitinimo įtampos dažnio nuokrypių standarto reikalavimai atsiranda dėl didelės dažnio įtakos elektros įrenginių darbo režimams, technologinių gamybos procesų eigai ir dėl to techniniams bei ekonominiams elektros įrenginių rodikliams. pramonės įmonių veikla. Elektromagnetinė žala atsiranda dėl padidėjusių aktyviosios galios nuostolių elektros tinkluose ir padidėjusio aktyviosios ir reaktyviosios galios suvartojimo. Yra žinoma, kad dažnio sumažėjimas 1% padidina nuostolius elektros tinkluose 2%. Technologinę žalos dalį daugiausia lemia tai, kad pramonės įmonės per mažai pagamina savo produkcijos, ir papildomos įmonės veiklos laiko sąnaudos užduočiai atlikti. Ekspertų vertinimais, technologinės žalos vertė yra eilės tvarka didesnė nei elektromagnetinės žalos. Nepertraukiamo gamybos ciklo įmonių veiklos analizė parodė, kad daugumoje pagrindinių gamybos linijų yra sumontuoti pastovaus ir ventiliatoriaus varžos sukimo momento mechanizmai, o jų pavaros yra asinchroniniai varikliai. Variklio rotorių sukimosi greitis yra proporcingas tinklo dažnio pokyčiui, o technologinių linijų našumas priklauso nuo variklio sūkių skaičiaus. Dažnio įtakos daugelio mechanizmų veikimui laipsnis gali būti išreikštas jų sunaudojama aktyvia galia: kur a yra proporcingumo koeficientas, priklausomai nuo mechanizmo tipo; yra tinklo dažnis; yra eksponentas. Atsižvelgiant į eksponento n reikšmes, EP galima suskirstyti į šias grupes: 1.mechanizmai su pastoviu pasipriešinimo momentu - stūmokliniai siurbliai, kompresoriai, metalo pjovimo staklės ir kt.; jiems n=1; 2.mechanizmai su ventiliatoriaus pasipriešinimo momentu - išcentriniai siurbliai, ventiliatoriai, dūmų šalintuvai ir kt.; jiems n=3; šiluminėse elektrinėse, šiluminėse elektrinėse ir atominėse elektrinėse dažniausiai tai yra tiekimo vandens siurblių, cirkuliacinių siurblių, dūmų ventiliatorių, alyvos siurblių varikliai ir kt. .mechanizmai, kuriems n=3,5-4 yra išcentriniai siurbliai, veikiantys dideliu statiniu slėgiu (priešslėgiu), pavyzdžiui, katilų padavimo siurbliai. 2 ir 3 grupių ED, kurios yra labiausiai jautrios dažnio įtakai, turi reguliavimo galimybes, todėl jų suvartojama iš tinklo galia praktiškai nesikeičia. Jautriausi dažnio mažinimui yra elektrinių pagalbiniai varikliai. Sumažėjus dažniui, mažėja jų našumas, kartu mažėja turima generatorių galia ir toliau trūksta aktyviosios galios bei mažėja dažnis (atsiranda dažnio lavina). ED, tokios kaip kaitrinės lempos, varžos krosnys ir elektros lanko krosnys, praktiškai nereaguoja į dažnio pokyčius. Dažnio nuokrypiai neigiamai veikia elektroninės įrangos veikimą: didesni nei +0,1 Hz dažnio nuokrypiai lemia televizijos vaizdo ryškumą ir geometrinius fono iškraipymus; dažnio pokyčiai nuo 49,9 iki 49,5 Hz reiškia beveik keturis kartus padidintą leistiną televizijos signalo diapazoną. į foninę kliūtį. Pakeitus dažnį iki 49,5 Hz, reikia gerokai sugriežtinti reikalavimus signalo/fono trukdžių santykiui visose televizijos kelio dalyse – nuo studijos komplekso įrangos iki televizijos imtuvo, kurio įgyvendinimas susijęs su didelėmis materialinėmis išlaidomis. . Be to, mažesnis dažnis elektros tinkle taip pat turi įtakos įrangos, kurioje yra elementų su plienu (elektros varikliai, transformatoriai, reaktoriai su plienine magnetine šerdimi), tarnavimo laikui dėl padidėjusios tokių įrenginių įmagnetinimo srovės ir papildomo šildymo. plieninės šerdys. Siekiant išvengti visos sistemos nelaimingų atsitikimų, atsirandančių dėl dažnio sumažėjimo, numatyti specialūs automatinio dažninio iškrovimo (AFD) įrenginiai, kurie atjungia kai kuriuos mažiau kritinius vartotojus. Pašalinus elektros energijos trūkumą, pavyzdžiui, įjungus atsarginius šaltinius, specialūs dažnio automatinio paleidimo įrenginiai (FACR) įjungia atsijungusius vartotojus ir atkuriamas normalus sistemos veikimas. Normalaus, standarto reikalavimus atitinkančio dažnio palaikymas yra techninė, o ne mokslinė problema, kurios pagrindinis sprendimas – generuojamųjų galių įvedimas, siekiant sukurti galios rezervus energijos tiekimo organizacijų tinkluose. Elektromagnetinių trukdžių poveikis Bendrosios paskirties maitinimo sistemose plačiai naudojamos elektroninės ir mikroelektroninės valdymo sistemos, mikroprocesoriai ir kompiuteriai, dėl kurių sumažėjo elektros valdymo sistemų atsparumo triukšmui lygis ir smarkiai išaugo jų gedimų skaičius. Pagrindinė gedimų priežastis – elektromagnetinių pereinamųjų trukdžių, atsirandančių elektromagnetinių pereinamųjų procesų metu tiek elektros tinklų tinkluose, tiek miesto ir pramonės elektros tinkluose, poveikis. Pereinamųjų procesų trukmė svyruoja nuo kelių pramoninio dažnio srovės periodų iki kelių sekundžių, o efektyvi trukdžių dažnių juosta gali siekti keliasdešimt megahercų. Elektromagnetiniai pereinamieji trukdžiai, lydimi įtampos kritimų, dažniausiai atsiranda vienfazių trumpųjų oro linijų trumpųjų jungimų metu dėl izoliacijos persidengimo. Šie gedimai išnyksta savaime arba pašalinami trumpalaikiu išjungimu, po kurio įvyksta automatinis pakartotinis uždarymas (AR). Be to, įtampos kritimo priežastis yra fazių trumpieji jungimai, atsirandantys dėl atmosferos reiškinių, taip pat maitinimo linijų ir kondensatorių atjungimas. Iki 20% gylio įtampos kritimų skaičius skirstomuosiuose tinkluose siekia 55 - 60%. Daugiau nei 60% mašinų išjungimų įvyksta dėl įtampos kritimo, kurio gylis yra didesnis nei 20%. Elektromagnetinių pereinamųjų trukdžių priežastimi bendros paskirties maitinimo sistemose gali būti viršįtampiai, atsirandantys vienfazių įžeminimo gedimų metu, perjungiant kondensatorių baterijas ir rezonansinius filtrus, atjungiant neapkrautas kabelių linijas ir transformatorius, vienu metu perjungiant jungiklių kontaktus ir kiti komutavimo įrenginiai, atvirosios fazės režimais veikiant elektros tinklui dėl įvairių priežasčių, lemiančių ferorezonansinius reiškinius. Elektroninės įrangos ir kompiuterių jautrumas viršįtampiams priklauso ir nuo elektroninio prietaiso dažnio atsako, ir nuo elektromagnetinių trukdžių dažnio atsako. Padidėjus elektros sistemų galiai ir oro linijų, naudojamų pramonės įmonių energijos tiekimo patikimumui padidinti, skaičius sumažina sudėtingų elektroninių valdymo sistemų veikimo patikimumą ir padidina triukšmo gedimų skaičių. - jautrūs elektroniniai prietaisai. Kaip jau minėta, esant visų įtampų PCE vertėms, kurios skiriasi nuo standartizuotų, pagreitėja elektros įrangos izoliacijos senėjimas, todėl laikui bėgant didėja gedimų srautų intensyvumas. Taigi, jei tinklo įtampos kreivė yra nesinusinė, net ir esant rezonansiniam lanko gesinimo prietaisų nustatymui, per įžeminimo gedimą praeina aukštesnių harmonikų srovė, o pirmojo gedimo vietoje gali įvykti kabelio perdegimas. Tokiu atveju, kaip rodo eksploatavimo patirtis, vienu metu gali įvykti dvi ar daugiau nelaimingų atsitikimų dėl viršįtampio. Esant mažam FE, yra elementų gedimų tarpusavio priklausomybė, pavyzdžiui, kai neigiama netiesinių, asimetrinių ir smūginių apkrovų įtaka kompensuojama atitinkamų korekcinių įtaisų pagalba, kai konkretus įrenginys išjungiamas. Taigi didelės spartos statinio kompensatoriaus gedimas sukelia įtampos asimetrijos, virpesių ir harmonikų atsiradimą, kurie anksčiau buvo kompensuoti, o tai, savo ruožtu, yra kupina klaidingų relinės apsaugos pavojaus signalų, tam tikrų tipų avarinių gedimų. elektros įrenginiai ir kitos panašios neigiamos pasekmės. Dėl kanalų, skirtų informacijos perdavimo išilgai maitinimo grandinių, gedimų esant harmonikoms, perjungimo įrangai valdyti pateikiamos neteisingos komandos. Taigi, CE daro didelę įtaką energijos tiekimo patikimumui, nes avaringumas tinkluose su mažu CE yra didesnis nei tuo atveju, kai PCE yra priimtinose ribose. 5. Elektros energijos kokybės kontrolė
.1 Pagrindinės energijos kokybės kontrolės užduotys ir rūšys
Pagrindiniai FE valdymo tikslai yra šie: PKE eksploatacinės kontrolės bendrosios paskirties elektros tinkluose atitikties standarto reikalavimams patikrinimas; Tikrinimas, ar tinklo sąsajoje pagal balansą faktinės PCE vertės atitinka energijos tiekimo sutartyje įrašytas vertes; Vartotojų prisijungimo techninių sąlygų energijos tiekimo požiūriu parengimas; Sutarties sąlygų CE įvykdymo tikrinimas, nustatant leistiną skaičiuojamąjį ir faktinį vartotojo indėlį į CE pablogėjimą; Techninių ir organizacinių priemonių CE užtikrinimui kūrimas; Nuolaidų (priemokų) tarifams už energijos vartojimo efektyvumą už jo kokybę nustatymas; Elektros energijos sertifikavimas; Ieškokite PCE iškraipymų „kaltininko“. Priklausomai nuo tikslų, išspręstų stebint ir analizuojant CE, PCE matavimai gali būti keturių formų: · Diagnostinė kontrolė; · patikrinimo kontrolė; · veiklos kontrolė; · komercinė apskaita. Diagnostinė CE kontrolė - pagrindinis diagnostinės kontrolės tikslas vartotojo elektros tinklų ir energijos tiekimo organizacijos sąsajoje yra aptikti CE pablogėjimo „kaltininką“, nustatyti priimtiną indėlį į standartinių reikalavimų pažeidimą. kiekvienam PKE įtraukti juos į energijos tiekimo sutartį ir normalizuoti CE. Diagnostinė kontrolė turėtų būti atliekama išduodant ir tikrinant vartotojo prijungimo prie elektros tinklo techninių sąlygų įvykdymą, stebint sutartines elektros energijos tiekimo sąlygas, taip pat tais atvejais, kai reikia nustatyti dalinį indėlį į elektros tinklo pablogėjimą. vartotojų grupės, prijungtos prie bendro galios centro, energijos vartojimo efektyvumą. Diagnostinis stebėjimas turi būti periodiškas ir apimti trumpalaikius (ne ilgiau kaip vieną savaitę) PCE matavimus. Diagnostinio valdymo metu matuojami ir normalizuoti, ir nestandartizuoti PCE, taip pat srovės ir jų harmoninės bei simetrinės dedamosios ir atitinkami galios srautai. Jei energinio naudingumo diagnostinio stebėjimo rezultatai patvirtina vartotojo „kaltę“ dėl energijos vartojimo efektyvumo normų pažeidimo, tai pagrindinis energijos tiekimo organizacijos uždavinys kartu su vartotoju yra parengti ir įvertinti priemonių, skirtų energijos vartojimo normalizavimui, galimybes ir laiką. energijos vartojimo efektyvumą. Laikotarpiu iki šių priemonių įgyvendinimo vartotojo ir energiją tiekiančios organizacijos elektros tinklų sąsajoje turi būti taikoma eksploatacinė kontrolė ir komercinė energijos vartojimo efektyvumo apskaita. Kituose CE diagnostinių matavimų etapuose valdymo taškai turėtų būti regioninių pastočių magistralės, prie kurių prijungtos vartotojų kabelinės linijos. Šie taškai taip pat svarbūs stebint, kaip tinkamai veikia transformatorių apkrovos atšakų keitikliai, renkant statistiką ir fiksuojant įtampos kritimus bei laikinus viršįtampius elektros tinkle. Taip valdomas esamų CE tiekimo priemonių veikimas: sinchroniniai kompensatoriai, statinių kondensatorių blokai ir transformatoriai su apkrovos atšakų keitikliais, užtikrinančiais tam tikrus įtampos nuokrypių diapazonus, taip pat apsaugos ir automatikos įrangos veikimas elektros tinkle. CE tikrinimo kontrolę atlieka sertifikavimo įstaigos, siekdamos gauti informaciją apie sertifikuotos elektros energijos būklę energiją tiekiančios organizacijos elektros tinkluose, apie sertifikato taikymo sąlygų ir taisyklių laikymąsi, kad patvirtintų, jog CE ir toliau atitikti nustatytus reikalavimus per sertifikato galiojimo laiką. CE eksploatacinis stebėjimas būtinas eksploatavimo sąlygomis elektros tinklo taškuose, kuriuose yra įtampos iškraipymų, kurių artimiausiu metu negalima pašalinti. Eksploatacijos kontrolė būtina geležinkelio ir miesto elektrifikuoto transporto traukos pastočių, įmonių pastotėse su netiesinių charakteristikų elektros įranga. Eksploatacijos valdymo rezultatai ryšių kanalais turi būti siunčiami į energijos tiekimo organizacijos elektros tinklo ir pramonės įmonės elektros energijos tiekimo sistemos valdymo centrus. Komercinė PKE apskaita turi būti atliekama vartotojo elektros tinklų ir energijos tiekimo organizacijos sąsajoje ir pagal jos rezultatus nustatomos nuolaidos (priemokos) elektros tarifams už jos kokybę. Teisinis ir metodinis pagrindas, užtikrinantis elektros energijos sąnaudų elektros tinkluose komercinę apskaitą, yra Rusijos Federacijos civilinio kodekso (Rusijos Federacijos civilinio kodekso) 2 dalis, GOST 13109 - 97, Mokėjimo už elektrą ir šilumą tvarkos instrukcija. energetika (1993 m. gruodžio 28 d. Nr. 449, Rusijos Federacijos teisingumo ministerija). Komercinė energijos vartojimo efektyvumo apskaita turi būti nuolat vykdoma sunaudotos elektros energijos apskaitos taškuose kaip ekonominio poveikio priemonė energijos vartojimo efektyvumo pablogėjimo kaltininkui. Šiems tikslams turėtų būti naudojami prietaisai, apjungiantys elektros apskaitos ir jos kokybės matavimo funkcijas. Elektros apskaitos ir PKE valdymo funkcijų buvimas viename įrenginyje leis derinti operatyvinę kontrolę ir KE komercinę apskaitą, o gali būti naudojami bendri ryšio kanalai ir priemonės AMR informacijai apdoroti, rodyti ir dokumentuoti. Komerciniai energijos vartojimo efektyvumo matavimo prietaisai turi fiksuoti santykinį energijos vartojimo efektyvumo normaliųjų ir didžiausių leistinų verčių viršijimo laiką elektros kontrolės punkte atsiskaitymo laikotarpiui, kurie nustato tarifinius priedus asmenims, atsakingiems už energijos vartojimo efektyvumo pablogėjimą. .2 Standartiniai energijos kokybės kontrolės reikalavimai
Energijos tiekimo organizacijų ir elektros energijos vartotojų atitiktį standarto reikalavimams turėtų vykdyti priežiūros institucijos ir akredituotos CE bandymų laboratorijos. Energijos tiekimo kontrolę bendrojo elektros energijos vartotojų prijungimo prie bendros paskirties sistemų taškuose vykdo energijos tiekimo organizacijos (kontrolės taškai parenkami pagal norminius dokumentus). PCE matavimų dažnis: esant pastoviam įtampos nuokrypiui - ne rečiau kaip du kartus per metus, atsižvelgiant į sezoninius apkrovų pokyčius elektros centro skirstomajame tinkle, o esant automatiniam priešpriešinės įtampos reguliavimui elektros centre, ne rečiau kaip kartą per metus; kitiems PKE - ne rečiau kaip kartą per dvejus metus, jei tinklo schema ir jos elementai išlieka nepakitę ir šiek tiek pasikeičia vartotojo elektros apkrovų pobūdis, o tai pablogina KE. Elektros vartotojai, sugadinę EB, turi vykdyti monitoringą savo tinklų taškuose, esančiuose arčiausiai šių tinklų bendrojo prijungimo prie bendros paskirties elektros tinklo taškų, taip pat EB iškreipiančių elektros energijos imtuvų gnybtuose. EB stebėsenos dažnumą nustato elektros energijos vartotojas, susitaręs su energijos tiekimo organizacija. Kintamosios srovės traukos pastočių į elektros tinklus, kurių įtampa yra 6 - 35 kV, EC monitoringas turėtų būti atliekamas: · 6 - 35 kV elektros tinklams, eksploatuojamiems elektros sistemomis, šių tinklų prijungimo prie traukos pastočių vietose; · 6 - 35 kV elektros tinklams, nevaldomiems elektros sistemų, traukos pastočių ir elektros vartotojų susitarimu pasirinktuose taškuose bei naujai statomoms ir rekonstruojamoms (pakeitus transformatorius) traukos pastotėms - elektros prijungimo taškuose. energijos vartotojai į šiuos tinklus. 5.3 Nuolaidos ir priemokos prie tarifo už elektros energijos kokybę
1 str. Rusijos Federacijos civilinio kodekso 542 straipsnio 2 dalis nustato: „Energijos tiekimo organizacijos tiekiamos energijos kokybė turi atitikti valstybės standartų ir kitų privalomų taisyklių arba energijos tiekimo sutartyje nustatytus reikalavimus“. Siekiant užtikrinti standarto normas bendrojo prijungimo taškuose, elektros energijos tiekimo sutartyse su vartotojais – energijos vartojimo efektyvumo pablogėjimo „kaltininkais“ leidžiama nustatyti griežtesnius standartus (su mažesniais atitinkamų rodiklių kitimo intervalais). energinio naudingumo), nei nustatyti normoje, kuriuos vartotojai privalo išlaikyti ties elektros tinklų balanso riba. Energiją tiekiančiai organizacijai pažeidus CE reikalavimus, abonentas turi teisę įrodyti žalos dydį ir išieškoti ją iš energiją tiekiančios organizacijos pagal 2 str. 547 Rusijos Federacijos civilinis kodeksas. Tuo pačiu metu, atsižvelgiant į tai, kad abonentas vis tiek naudojo netinkamos kokybės energiją, jis turi už ją sumokėti, tačiau už atitinkamai mažesnę kainą (Rusijos Federacijos civilinio kodekso 542 straipsnio 2 punktas). Akivaizdu, kad pažeidimai gali būti abipusiai ir pagal skirtingus PCE. Dėl naudingumo koeficiento sumažinimo kaltas asmuo nustatomas vadovaujantis Nuolaidų ir priemokų tarifams už elektros energijos kokybę taikymo taisyklėmis. Mokėjimo už elektros ir šilumos energiją tvarkos nurodymų 4 skyriuje „Elektros kokybės tarifo nuolaidos (priemokos)“ nustatomos nuobaudos kaltininkui dėl energijos vartojimo efektyvumo pablogėjimo. Instrukcijose nustatytas nuobaudų mechanizmas taikomas ne visiems PCE, o toms skaitinėms vertėms, kurių normos yra standarte: pastovus įtampos nuokrypis; įtampos bangos formos sinusinio iškraipymo koeficientas; neigiamos sekos įtampos asimetrijos koeficientas; nulinės sekos įtampos asimetrijos koeficientas; dažnio nuokrypis; įtampos keitimo diapazonas. Iš išvardytų PCE įtampos kreivės sinusiškumo iškraipymo koeficientas ir įtampos harmoninių komponentų koeficientai atspindi tą patį reiškinį – nesinusiškumą. Be to, jis atspindi visas harmonikas iš viso ir kiekvieną iš 40 harmonikų atskirai. Todėl Instrukcijose taikomos nuolaidos (priemokos) pagal bendrą poveikį (koeficientą), be to, reikia atsižvelgti į tai, kad nuolaidos (priemokos) atskiriems PCE sumuojasi. Todėl indikatorius nėra įtrauktas į Instrukcijas. Įtampos kritimo trukmė į nuolaidas (priemokas) neįtraukiama, nes sankcijų dydis už išvardytą PKE priklauso nuo bendros prastesnės kokybės elektros energijos tiekimo per mėnesį trukmės, o įtampos kritimų atžvilgiu – nuo per mėnesį tiekimo trukmės. vienas kritimas normalizuojamas nestandartinant jų kiekio. Atsiskaitant su visais vartotojais taikomos nuolaidos (priemokos) elektros energijos kokybei. Nuolaidos (priemoka) vertė priklauso nuo: dėl PKE skaičiaus, kuriam atsiskaitymo laikotarpiu elektros energijos apskaitos taške įvyksta normos pažeidimas; apie santykinį normalių ir didžiausių leistinų PCE verčių viršijimo laiką elektros valdymo taške atsiskaitymo laikotarpiu. Konkreti nuolaidos (priemoka) vertė, priklausomai nuo šių veiksnių pažeidimo laipsnio, gali būti nuo 0,2 iki 10% elektros tarifo. Apmokama tarifu su nuolaida (priemoka) už EB už visą atsiskaitymo laikotarpiu patiektą (suvartotą) elektros energijos kiekį. Jei dėl pažeidimo kalta energiją tiekianti organizacija, bauda taikoma tarifo nuolaidos forma, jei kaltas vartotojas - priemoka. Už nepriimtinus įtampos ir dažnio nukrypimus energijos tiekimo organizacija yra vienašališkai atsakinga. Už įtampos nuokrypius energiją tiekianti organizacija atsako vartotojui, jei abonentas neviršija reaktyviosios galios suvartojimo ir generavimo techninių ribų. Atsakomybė už keturių likusių PKE standartų pažeidimą tenka asmeniui, atsakingam už KE pablogėjimą. Kaltininkas nustatomas palyginus sutartyje nurodytą leistiną įnašą su svarstomo PKE verte kontrolės taške su matavimais nustatytu faktiniu įnašu. Literatūra
1.GOST 13109-97 „Elektros energijos kokybės standartai bendrosios paskirties maitinimo sistemose“. Elektros energijos kokybės stebėjimo ir analizės bendrosios paskirties elektros energijos tiekimo sistemose gairės (RD 34.15.501 - 88). Žezhelenko I.V. Elektros energijos kokybės rodikliai ir jų kontrolė pramonės įmonėse. M.: Energoatomizdat, 1986. 168 p. Ivanovas V.S., Sokolovas V.I. Elektros vartojimo būdai ir kokybė pramonės įmonių elektros energijos tiekimo sistemose. M.: Energoatomizdat, 1987. 336 p. Goriunovas I.T., Mozgalevas V.S., Dubinskis E.V., Bogdanovas V.A., Kartaševas I.I., Ponomarenko I.S. Pagrindiniai elektros kokybės stebėjimo, analizės ir valdymo sistemos sukūrimo principai. Elektros stotys, 1998, Nr.12. Nuolaidų ir priemokų taikymo tarifams už elektros energijos kokybę taisyklės (patvirtintos Glavgosenergonadzor 1991 m. gegužės 14 d.). Petrovas V.M., Ščerbakovas E.F., Petrova M.V. Apie buitinių elektros imtuvų įtaką susijusių elektros prietaisų veikimui. Pramonės energetika, 1998, Nr.4. Levinas M.S., Muradyanas A.E., Syrykh N.N. Elektros kokybė kaimo tinkluose. M.: Energija, 1975. 224 p. Kudrinas B.I., Prokopčikas V.V. Pramonės įmonių elektros tiekimas. Minskas: Aukštoji mokykla, 1988. 357 p. Mokėjimo už elektros ir šilumos energiją tvarkos instrukcijos (Rusijos Federacijos teisingumo ministerijos 1993 m. gruodžio 28 d. registracijos Nr. 449). Golovkinas P.I. Energetikos sistema ir elektros energijos vartotojai M.: Energia, 1973. 168 p. Mozgalevas V.S., Bogdanovas V.A., Kartaševas I.I., Ponomarenko I.S., Syromyatnikov S.Yu. Energijos kokybės kontrolės efektyvumo vertinimas EPS. Elektros stotys, 1999, Nr.1.
UKRAINOS MOKSLO IR ŠVIETIMO MINISTERIJA
VALSTYBINĖ AUKŠTOJO MOKYMO ĮSTAIGA
DONETKO NACIONALINIS TECHNIKOS UNIVERSITETAS
Tiriamasis darbas
tema: "Energijos kokybė"
Užbaigtas šv.gr. ______________________________________ data parašas Patikrinta ____________________________ data parašas
Doneckas, 2011 m
Darbo apimtis: 27 puslapiai, 7 paveikslai, 1 lentelė, 6 šaltiniai. Tyrimo objektas: elektros energijos kokybė Ukrainos elektros energijos tiekimo sistemose. Darbo tikslas: susipažinti su elektros kokybei įtakos turinčiais veiksniais ir jos reguliavimo būdais; sužinoti, kaip vykdomas automatinis elektros kokybės reguliavimas; nustatyti, kaip elektros kokybė paveiks jos kainą. Darbe išnagrinėtos įvairaus dizaino maitinimo ir energijos vartojimo sistemos bei nustatytos pagrindinės šių sistemų problemos, dėl kurių gali sumažėti elektros energijos kokybė. ELEKTROS ENERGIJA, ELEKTROS MAITINIMO KOKYBĖ, ĮTAMPOS UNSIMETRIJOS, VIRŠĮTAMPIAS, AUTOMATIZUOTAS VALDYMAS, ELEKTROS SISTEMA.
1. Energijos kokybės rodikliai…………………………………………4 1.1 Įtampos nuokrypis………………………………………………………………6 1.2 Įtampos svyravimai…………………………………………………….8 1.2.1 Įtampos svyravimų įtaka elektros įrenginių darbui……………………………………… ……………………….. ..8 1.2.2 Priemonės, mažinančios įtampos svyravimus…………….9 1.3 Įtampos asimetrija………………………………………………10 1.3. 1 Įtampos asimetrijos įtaka elektrinės įrangos veikimui… ……………………………………………………… 11 1.3.2 Įtampos asimetrijos mažinimo priemonės ………… 12 1,4 Įtampos ne -sinusoidiškumas………………………………… …..12 1.4.1 Nesinusinės įtampos įtaka elektros įrenginių darbui………………………………………… ……………….13 1.4.2 Nesinusinės įtampos mažinimo priemonės..14 1.5 Dažnio nuokrypis …………………………………………………….15 1.6 Laikina viršįtampis…… ………………………………………………… 15 1.7 Impulsų viršįtampis ... …………..16 2.1 Pagrindiniai reikalavimai elektros sistemų, turinčių paskirstytus mišrius įtampos iškraipymo šaltinius, modeliams………… ..17 2.2 Faktinės vartotojo įtakos energijos vartojimo efektyvumui nustatymo metodika...19 3. Mokėjimai elektros energijai, priklausomai nuo jos kokybės……………….22 Literatūra……………………………………………………………………………………….. .26
1 ELEKTROS GALIOS KOKYBĖS INDIKATORIAI
Elektros prietaisai ir įranga yra skirti veikti tam tikroje elektromagnetinėje aplinkoje. Elektromagnetine aplinka laikoma elektros energijos tiekimo sistema ir prie jos prijungti elektros prietaisai bei įrenginiai, sujungti indukciniu būdu ir sukuriantys vienokio ar kitokio laipsnio trikdžius, neigiamai veikiantys vienas kito darbą. Jei esamoje elektromagnetinėje aplinkoje įranga gali normaliai veikti, jie kalba apie techninės įrangos elektromagnetinį suderinamumą. Vieningus reikalavimus elektromagnetinei aplinkai nustato standartai, kurie leidžia kurti įrangą ir garantuoti jos veikimą šiuos reikalavimus atitinkančiomis sąlygomis. Standartai nustato priimtinus trukdžių elektros tinkle lygius, kurie apibūdina elektros energijos kokybę ir vadinami galios kokybės rodikliais (PQI). Evoliuciškai keičiantis technologijoms, kinta ir reikalavimai elektromagnetinei aplinkai, natūraliai griežtėjimo kryptimi. Taigi mūsų maitinimo kokybės standartas GOST 13109 nuo 1967 m. buvo peržiūrėtas 1987 m. tobulinant puslaidininkių technologiją ir 1997 m., tobulinant mikroprocesorių technologiją. Elektros energijos kokybės rodiklius, jų vertinimo būdus ir standartus nustato Tarpvalstybinis standartas: „Elektros energija. Techninės įrangos elektromagnetinis suderinamumas. Bendrosios paskirties elektros energijos tiekimo sistemų elektros energijos kokybės standartai“ GOST 13109-97. 1.1 lentelė – Energijos kokybės rodiklių standartizavimas
PKE pavadinimas | Labiausiai tikėtina priežastis |
|
Įtampos nuokrypis |
||
pastovus įtampos nuokrypis | vartotojų apkrovos grafikas |
|
Įtampos svyravimai |
||
įtampos diapazonas | vartotojas su greitai kintančia apkrova |
|
mirgėjimo dozė |
||
Įtampos asimetrija trifazėje sistemoje |
||
neigiamos sekos įtampos asimetrijos koeficientas | vartotojas su asimetrine apkrova |
|
nulinės sekos įtampos asimetrijos koeficientas |
||
Nesinusinės įtampos bangos forma |
||
įtampos bangos formos iškraipymo koeficientas | vartotojas su netiesine apkrova |
|
n-osios įtampos harmoninės dedamosios koeficientas |
||
dažnio nuokrypis | tinklo charakteristikos, klimato sąlygos ar gamtos reiškiniai |
|
įtampos kritimo trukmė |
||
impulsinė įtampa |
||
laikinas viršįtampio koeficientas |
||
- Lėtai keičiantis apkrovai pagal grafiką, atsiranda įtampos nuokrypis; Staigiai kintant apkrovos pobūdžiui, atsiranda įtampos svyravimai; Asimetriškai pasiskirstant apkrovai elektros tinklo fazėse įtampos asimetrija trifazėje sistemoje; Esant netiesinei apkrovai, yra ne sinusoidinė įtampos kreivės forma.
Įtampos nuokrypio įtaka elektros įrangos veikimui:
- Technologiniai įrengimai:
- Sumažėjus įtampai, technologinis procesas labai pablogėja, ilgėja jo trukmė. Vadinasi, produkcijos savikaina didėja Didėjant įtampai mažėja įrangos tarnavimo laikas ir didėja avarijų tikimybė.. Atsiradus dideliems įtampos nuokrypiams technologinis procesas sugenda.
- Apšvietimas:
- Apšvietimo lempų tarnavimo laikas sumažėja, todėl esant 1,1 U nom įtampos vertei, kaitrinių lempų tarnavimo laikas sumažėja 4 kartus. Esant 0,9 U nom įtampos vertei, kaitinamųjų lempų šviesos srautas sumažėja 40 %, o liuminescencinės lempos – 15. Kai įtampa mažesnė nei 0,9 U nom, liuminescencinės lempos mirga, o esant 0,8 U nom jos tiesiog neužsidega.
- Elektrinė pavara:
- Kai įtampa asinchroninio elektros variklio gnybtuose sumažėja 15%, sukimo momentas sumažėja 25%. Variklis gali neužvesti arba užgesti.
- Kai įtampa mažėja, iš tinklo suvartojama srovė didėja, todėl apvijos įkaista ir sutrumpėja variklio tarnavimo laikas. Ilgai eksploatuojant esant 0,9 U įtampai, vardinis variklio tarnavimo laikas sumažėja perpus. Padidėjus įtampai 1%, variklio sunaudojama reaktyvioji galia padidėja 3...7%. Sumažėja pavaros ir tinklo efektyvumas.
- 10% specifinės apkrovos (pavyzdžiui, Maskvoje tai yra metro - ~ 11%);
-30% apšvietimas ir kt.;
- 60% asinchroniniai elektros varikliai. Todėl GOST 13109-97 nustato normalias ir didžiausias leistinas pastovios būsenos įtampos nuokrypio vertes elektrinių imtuvų gnybtuose atitinkamai δUy nor = ± 5% ir δUy pre = ± 10% vardinės tinklo įtampos. . Šiuos reikalavimus galima įvykdyti dviem būdais: sumažinti įtampos nuostolius ir reguliuoti įtampą. ΔU = (P R + Q X) / U CPU (TP) Sumažinami įtampos nuostoliai (ΔU):
- Elektros linijų laidų skerspjūvio (≡ R) parinkimas pagal įtampos praradimo sąlygas.. Taikant linijos reaktyvumo (X) išilginę talpinę kompensaciją. Tačiau tai pavojinga dėl padidėjusių trumpojo jungimo srovių ties X→0. Reaktyviosios galios (Q) kompensavimas, siekiant sumažinti jos perdavimą elektros tinklais, naudojant kondensatorių blokus ir sinchroninius elektros variklius, veikiančius per didelio sužadinimo režimu.
Įtampos reguliavimas:
- Maitinimo centre įtampos reguliavimas (U CPU) atliekamas naudojant transformatorius, turinčius įtaisą, skirtą automatiniam transformacijos santykio reguliavimui priklausomai nuo apkrovos dydžio - apkrovos reguliavimas (OLTC). ~10% transformatorių įrengti tokie įrenginiai. Reguliavimo diapazonas yra ± 16%, o diskretiškumas 1,78%. Įtampa gali būti reguliuojama tarpinėse transformatorių pastotėse (UTS) naudojant transformatorius, turinčius įtaisą, skirtą čiaupams perjungti ant apvijų su skirtingais transformacijos koeficientais - perjungimas be sužadinimo (PBV), t.y. su atsijungimu nuo tinklo. Valdymo diapazonas ± 5 % su 2,5 % skiriamąja geba.
Atsakomybė už įtampos palaikymą pagal GOST 13109-97 nustatytas ribas yra priskirtas energijos tiekimo organizacijai.
Iš tiesų pirmasis (R) ir antrasis (X) metodai pasirenkami projektuojant tinklą ir vėliau jų keisti negalima. Trečiasis (Q) ir penktasis (U TP) metodai tinka sezoniniams tinklo apkrovos pokyčiams reguliuoti, tačiau vartotojų kompensacinės įrangos darbo režimus būtina valdyti centralizuotai, priklausomai nuo viso tinklo darbo režimo, tai yra energijos tiekimo organizacija. Ketvirtasis būdas – įtampos reguliavimas maitinimo centre (U CPU), leidžia energijos tiekimo organizacijai greitai reguliuoti įtampą pagal tinklo apkrovos grafiką. GOST 13109-97 nustato leistinas pastovios būsenos įtampos nuokrypio vertes elektros imtuvo gnybtuose. O įtampos kitimo ribos vartotojo prijungimo taške turi būti skaičiuojamos atsižvelgiant į įtampos kritimą nuo šio taško iki maitinimo imtuvo ir nurodytos energijos tiekimo sutartyje. 1.2 Įtampos svyravimai Įtampos svyravimai – tai greitai kintantys įtampos nuokrypiai, trunkantys nuo pusės ciklo iki kelių sekundžių. Įtampos svyravimai atsiranda veikiant greitai besikeičiančiai tinklo apkrovai. Įtampos svyravimų šaltiniai yra galingi elektriniai imtuvai, turintys impulsinį, smarkiai kintamą aktyviosios ir reaktyviosios galios suvartojimo pobūdį: lankinės ir indukcinės krosnys; elektriniai suvirinimo aparatai; elektros varikliai paleidžiant.Norint įvertinti tiekimo tinklą, elektros kokybė turi būti išreikšta kiekybine išraiška. Tiekėjai privalo laikytis GOST charakteristikų, tokių kaip įtampos ir dažnio svyravimai. Priklausomai nuo prijungtų vartotojų, keičiasi pagrindinių rodiklių reikšmės, kurios, jei jų nuokrypiai yra dideli, gali sugesti buitinė technika.
Kas turi įtakos maitinimo tinklo charakteristikoms?
Elektros kokybė priklauso nuo daugybės veiksnių, kurie keičia rodiklius už normų nustatytų ribų. Taigi dėl avarijos pastotėje įtampa gali būti per didelė. Žemos vertės atsiranda vakare arba vasaros sezono metu, kai žmonės grįžta namo ir įjungia televizorius, elektrines virykles, padalintas sistemas.
Elektros kokybė pagal GOST gali šiek tiek skirtis. Labai prastuose tiekimo tinkluose vartotojai turi naudoti įtampos stabilizatorius. Savybių kontrolė patikėta „Rospotrebnadzor“, į kurią galima susisiekti iškilus neatitikimams.
Maitinimo kokybė gali priklausyti nuo šių veiksnių:
- Kasdieniai svyravimai, susiję su netolygiu vartotojų ryšiu arba su potvynių ir atoslūgių įtaka jūrų stotyse.
- Oro aplinkos pokyčiai: drėgmė, ledo susidarymas ant maitinimo laidų.
- Vėjo pokyčiai, kai energiją gamina vėjo turbinos.
- Laikui bėgant laidų kokybė susidėvės.
Kodėl reikalingos pagrindinės maitinimo tinklo charakteristikos?
Parametrų kiekybinės vertės ir nuokrypių paklaidos nustatomos pagal GOST. Elektros energijos kokybė nurodyta dokumente 32144-2013. Įteisinti šiuos rodiklius prireikė dėl gaisro pavojaus vartojimo įrenginiuose, taip pat elektros prietaisų veikimo sutrikimų įrenginiuose, jautriuose įtampos kritimams. Naujausi prietaisai paplitę medicinos įstaigose, tyrimų centruose, kariniuose objektuose.
Elektra buvo atnaujinta 2013 metais dėl energetikos rinkos plėtros ir naujų elektroninių prietaisų atsiradimo. Elektra, kaip jos tiekimo dalis, turėtų būti laikoma gaminiu, atitinkančiu tam tikrus kriterijus. Nukrypus nuo nustatytų savybių, tiekėjams gali būti taikoma administracinė atsakomybė. Jeigu dėl įeinančios įtampos svyravimų buvo ar galėjo būti sužaloti žmonės, gali kilti baudžiamoji atsakomybė.
Kas nutinka vartotojams, kai jie nukrypsta nuo įprastų mitybos modelių?
Energijos kokybės parametrai turi įtakos prijungtų įrenginių veikimo laikui, o tai dažnai tampa kritiška gamyboje. Linijų našumas mažėja ir didėja, todėl variklio veleno sukimo momentas mažėja, kai tiekimo tinklo indikatorių reikšmės sumažėja. Apšvietimo lempų tarnavimo laikas trumpėja, lempų šviesos srautas mažėja arba mirga, o tai turi įtakos šiltnamiuose gaminamai produkcijai. Didelę įtaką daro kitų biocheminių reakcijų procesai.
Remiantis fizikos dėsniais, sumažėjus įtampai esant nuolatinei variklio veleno apkrovai, sparčiai didėja srovė. Tai savo ruožtu sukelia saugos jungiklių veikimo sutrikimus. Dėl to izoliacija išsilydo, geriausiu atveju dega, blogiausiu – variklio apvijos ir elektroniniai elementai genda negrįžtamai. Esant panašioms aplinkybėms, elektros skaitiklis pradeda suktis didesniu greičiu. Nuostolių patiria patalpų savininkas.
Tiekimo tinklo vertinimo kriterijai
Kas yra GOST? Elektros kokybę lemia trifazių tinklų ir įprastų buitinių grandinių, kurių dažnis yra 50 Hz, charakteristikos:
- Nuolatinė įtampos nuokrypio vertė nustato charakteristikos vertę, kuriai esant vartotojai gali veikti be gedimų. Apatinė normos riba nustatoma nuo 220 V iki 209 V, o viršutinė normos riba iki 231 V.
- Įėjimo įtampos kitimo diapazonas yra skirtumas tarp efektyviosios ir amplitudės verčių. Matavimai atliekami per parametrų skirtumo ciklą.
- Mirgėjimo dozė yra padalinta į trumpalaikę (per 10 minučių) ir ilgalaikę, kuri apibrėžiama kaip 2 valandos. Nurodo žmogaus akies jautrumo mirgančiajai šviesai, kurią sukelia maitinimo šaltinio svyravimai, laipsnį.
- Impulso įtampa apibūdinama atkūrimo laiku, kurio vertės skiriasi priklausomai nuo viršįtampio priežasties.
- Tiekimo tinklo kokybės vertinimo koeficientai: sinusinis iškraipymas, laikinosios viršįtampių reikšmės, harmoninės dedamosios, atvirkštinės ir nulinės sekos asimetrija.
- Įtampos kritimo intervalas nustatomas pagal parametro atkūrimo laikotarpį, nustatytą pagal GOST.
- Dėl maitinimo dažnio nukrypimo gali būti pažeistos elektros dalys ir laidininkai.
Fiksuotas įvesties nuokrypis
Stengiamasi, kad elektros energijos kokybės rodikliai atitiktų teisės aktuose nustatytus reitingus. Atkreipiamas dėmesys į paklaidas, kurios atsiranda matuojant U ir f. Jei yra klaidų, galite kreiptis į priežiūros institucijas dėl elektros tiekėjo atsakomybės.
Bendrieji maitinimo kokybės reikalavimai apima maitinimo įtampos nuokrypio parametrą, kuris skirstomas į dvi grupes:
- Normalus režimas, kai nuokrypis yra ±5%.
- Leidžiama veikimo riba nustatyta ±10 % svyravimams. 220 V tinkle tai bus minimali 198 V, o didžiausia 242 V riba.
Įtampa turi būti atstatyta per ne ilgesnį kaip dviejų minučių intervalą.
Tiekimo tinklo pokyčių diapazonas
Elektros energijos kokybės standartai apima tokio parametro, kaip įtampos komponentų svyravimai, priežiūrą. Jis nustato skirtumą tarp viršutinės ir apatinės amplitudės slenksčio. Atsižvelgiant į tai, kad parametro nuokrypiai nuo nustatytos vertės yra ±5% ribose, ribinio režimo diapazonas negali viršyti ±10%. 220 V maitinimo tinklas negali svyruoti daugiau ar mažiau nei 22 V, o 380 V veikia normaliai ±38 V ribose.
Gautas įtampos svyravimų diapazonas apskaičiuojamas naudojant tokią išraišką ΔU = U max −U min, etalonuose rezultatai nurodomi % pagal skaičiavimus ΔU = ((U max −U min)/U nominal)*100%.
Įvesties nestabilumas
Energijos kokybės sistema apima mirgėjimo dozės matavimus. Šis indikatorius fiksuojamas specialiu prietaisu – mirgėjimo matuokliu, kuris fiksuoja amplitudės-dažnio atsaką. Gauti rezultatai lyginami su regos organo jautrumo kreive.
GOST nustato leistinas mirgėjimo dozės keitimo ribas:
- Trumpalaikiai svyravimai rodiklis neturi būti didesnis nei 1,38.
- Ilgalaikiai pakeitimai turi neviršyti parametro vertės 1,0.
Jei kalbame apie viršutinę kaitinamosios lempos grandinės indikatoriaus ribą, būtina, kad rezultatas atitiktų šias ribas:
- Trumpalaikiai svyravimai – rodiklis nustatytas 1,0.
- Ilgalaikiai parametro pokyčiai – 0,74.
Apčiuopiami pokyčiai
Energijos kokybės matavimai apima tokio komponento, kaip maitinimo įtampos impulsų, matavimus. Tai paaiškinama staigiais elektros energijos kritimais ir padidėjimais pasirinktu intervalu. Šio reiškinio priežastys gali būti vienu metu vykstantis didelio vartotojų skaičiaus perjungimas, elektromagnetinių trukdžių įtaka dėl perkūnijos.
Nustatyti įtampos atkūrimo laikotarpiai, kurie neturi įtakos vartotojų darbui:
- Skirtumų priežastys – perkūnija ir kiti natūralūs elektromagnetiniai trukdžiai. Atsigavimo laikotarpis yra ne ilgesnis kaip 15 μs.
- Jei impulsai atsirado dėl netolygaus vartotojų perjungimo, laikotarpis yra daug ilgesnis ir lygus 15 ms.
Daugiausia nelaimingų atsitikimų pastotėse įvyksta dėl žaibo trenkimo į įrenginį. Iš karto nukenčia laidininkų izoliacija. Viršįtampio dydis gali siekti šimtus kilovoltų. Tam yra apsauginiai įtaisai, tačiau kartais jie sugenda ir pastebimas liekamasis potencialas. Šiais momentais gedimas neįvyksta dėl izoliacijos stiprumo.
Įvesties nykimo laikas
Išmatuotas parametras apibūdinamas kaip įtampos kritimas, kuris patenka į ±0,1 U nominalios ribos per keliasdešimties milisekundžių intervalą. 220 V tinkle indikatoriaus pokytis leidžiamas iki 22 V, jei 380 V, tai ne daugiau 38 V. Nuosmukio gylis apskaičiuojamas pagal išraišką: ΔU n =(U nominalus −U min) /U vardinis.
Nuosmukio trukmė apskaičiuojama pagal išraišką: Δt n =t k −t n, čia t k – laikotarpis, kai įtampa jau buvo atkurta, o t n – pradžios taškas, momentas, kai įvyko įtampos kritimas.
Elektros kokybei kontroliuoti reikia atsižvelgti į gedimų dažnį, kuris nustatomas pagal formulę: Fn=(m(ΔU n ,Δt n)/M)*100%. Čia:
- m(ΔU n, Δt n) apibrėžiamas kaip kritimų skaičius nustatytu laiku, kai gylis ΔU n ir trukmė Δt n.
- M yra bendras atmetimų skaičius per pasirinktą laikotarpį.
Kodėl reikalinga skilimo vertė?
Parametras – įvesties vertės nykimo trukmė – reikalingas tiekiamos energijos patikimumui kiekybiškai įvertinti. Šiam rodikliui įtakos gali turėti nelaimingų atsitikimų dažnis pastotėje dėl personalo aplaidumo ir žaibo. Gedimų tyrimo rezultatas yra nagrinėjamo tinklo gedimo laipsnio prognozės.
Statistika leidžia daryti apytiksles išvadas apie tiekimo stabilumą Elektros tiekėjui pateikiami rekomenduojami duomenys prevencinėms priemonėms įrenginiuose vykdyti.
Dažnio nuokrypis
Tam tikrose ribose dažnio palaikymas yra būtinas vartotojo reikalavimas. Jei rodiklis sumažėja 1%, nuostoliai yra daugiau nei 2%. Tai išreiškiama ekonominėmis sąnaudomis ir sumažėjusiu įmonių našumu. Paprastam žmogui tai lemia didesnes elektros sąskaitas.
Asinchroninio variklio sukimosi greitis tiesiogiai priklauso nuo maitinimo tinklo dažnio. Kaitinimo elementų našumas yra mažesnis, kai parametras sumažėja žemiau 50 Hz. Jei vertės yra per didelės, gali būti pažeisti vartotojai ar kiti mechanizmai, kurie nėra skirti dideliam sukimo momentui.
Dažnio nuokrypis gali turėti įtakos elektronikos veikimui. Taigi, indikatoriui pasikeitus ±0,1 Hz, televizoriaus ekrane atsiranda trikdžių. Be regos defektų, padidėja mikroelementų gedimo rizika. Kovos su elektros kokybės nukrypimais metodas yra atsarginių maitinimo blokų, leidžiančių automatiškai atkurti įtampą nustatytais intervalais, įvedimas.
Šansai
Normaliam tiekimo tinklo darbui buvo įvestas šių koeficientų valdymas:
- Nesinusinė įtampos kreivė. Sinuso bangos iškraipymas atsiranda dėl galingų vartotojų: šildymo elementų, konvekcinių krosnių, suvirinimo aparatų. Nukrypus šiam parametrui, sutrumpėja variklio apvijų tarnavimo laikas, sutrinka relinės automatikos darbas, sugenda tiristorių valdomos pavaros.
- Laikinoji viršįtampis yra kiekybinis įvesties dydžio impulso pokyčio įvertinimas.
- N-oji harmonika yra įėjime gautos įtampos charakteristikos sinusinė charakteristika. Apskaičiuotos vertės gaunamos iš kiekvienos harmonikos lentelės duomenų.
- Svarbu atsižvelgti į įvesties dydžio asimetriją atvirkštine arba nuline seka, kad būtų išvengta netolygaus fazių pasiskirstymo atvejų. Tokios sąlygos dažniau pasitaiko, kai nutrūksta pagal žvaigždės ar trikampio grandinę prijungtas maitinimo tinklas.
Apsaugos nuo nenuspėjamų pokyčių maitinimo tinkle tipai
Elektros energijos kokybės gerinimas turi būti atliekamas įstatymų nustatytais terminais. Tačiau vartotojas turi teisę apsaugoti savo įrangą šiomis priemonėmis:
- Galios stabilizatoriai garantuoja, kad įvesties vertė išlaikoma nurodytose ribose. Kokybiška energija pasiekiama net esant didesniems nei 35% įvesties vertės nuokrypiams.
- Šaltiniai skirti palaikyti vartotojo veiklą tam tikrą laikotarpį. Prietaisai maitinami iš jų pačių baterijoje sukauptos energijos. Nutrūkus elektrai, nepertraukiamo maitinimo šaltiniai gali palaikyti viso biuro įrangos funkcionalumą kelias valandas.
- Apsaugos nuo viršįtampių įrenginiai veikia relės principu. Įvesties vertei viršijus nustatytą ribą, grandinė atsidaro.
Visos apsaugos rūšys turi būti derinamos, kad būtų užtikrintas visiškas pasitikėjimas, kad brangi įranga išliks nepažeista per avariją pastotėje.
Skyrius Nr.14-2. Elektros energijos kokybė
Elektros energijos kokybės pablogėjimo kaltininkai
Elektros energijos savybės, rodikliai ir labiausiai tikėtini elektros energijos kokybės pablogėjimo kaltininkai pateikti 1 lentelėje:
1 lentelė. Elektros energijos savybės, rodikliai ir labiausiai tikėtini kokybės pablogėjimo kaltininkai dvi elektros energijos.
Elektrinės savybės |
CE indikatorius |
Labiausiai tikėtina |
|||
kaltininkai dėl CE pablogėjimo |
|||||
Energijos tiekimas |
|||||
Įtampos nuokrypis |
Pastovus įtampos nuokrypis |
||||
δU y |
organizacija |
||||
Vartotojas su |
|||||
Įtampos svyravimai |
Įtampos kitimo diapazonas δU t |
||||
Mirgėjimo dozė P t |
kintama apkrova |
||||
Vartotojas su |
|||||
Nesinusoidiškumas |
Koeficientas |
iškraipymas |
|||
kreivės kūgiškumas |
įtampa K v |
netiesinė apkrova |
|||
n-asis harmonikos koeficientas |
|||||
įtampos komponentas K U(i) |
|||||
Vartotojas su nesubalansuotu |
|||||
Asimetrija |
Koeficientas |
asimetrija |
|||
trijų fazių sistema |
streso |
atvirkščiai |
sunkus krūvis |
||
streso |
Seka K 2U koeficientas |
||||
įtampos asimetrija ties nuliu |
|||||
sekos K 0U |
|||||
Energijos tiekimas |
|||||
Dažnio nuokrypis |
Dažnio nuokrypis ∆f |
||||
organizacija |
|||||
Energijos tiekimas |
|||||
Įtampos kritimas |
Įtampos kritimo trukmė ∆t p |
||||
organizacija |
|||||
Energijos tiekimas |
|||||
Įtampos impulsas |
Impulsinė įtampa U imp |
||||
organizacija |
|||||
Energijos tiekimas |
|||||
Laikinas |
Laikinasis koeficientas |
||||
viršįtampis |
viršįtampaK perU |
organizacija |
|||
Įvairios paskirties elektros imtuvai maitinami iš bendrosios paskirties elektros energijos tiekimo sistemų elektros tinklų, panagrinėkime pramoninius elektros imtuvus.
Tipiškiausi elektros imtuvų tipai, plačiai naudojami įvairių pramonės šakų įmonėse, yra elektros varikliai ir elektros apšvietimo įrenginiai. Elektroterminiai įrenginiai tampa plačiai paplitę, taip pat
vožtuvų keitikliai, naudojami kintamajai srovei paversti nuolatine. Pramonės įmonėse nuolatinė srovė naudojama nuolatinės srovės varikliams maitinti, elektrolizei, galvaniniams procesams, kai kurių tipų suvirinimui ir kt.
Elektros apšvietimo įrenginiai su kaitrinėmis, fluorescencinėmis, lankinėmis, gyvsidabrio, natrio, ksenoninėmis lempomis visose įmonėse naudojami vidaus ir lauko apšvietimui, miesto apšvietimo reikmėms ir kt. Kaitrinėms lempoms būdingi vardiniai parametrai: energijos suvartojimas P nom, šviesos srautas
F nom, šviesos efektyvumas η nom (lygus lempos skleidžiamo šviesos srauto ir jos galios santykiui) ir vidutinė nominali tarnavimo trukmė T nom Šie rodikliai labai priklauso nuo įtampos kaitrinių lempų gnybtuose. Įtampos pokyčiai lemia atitinkamus šviesos srauto ir apšvietimo pokyčius, kurie galiausiai turi įtakos darbo našumui ir žmogaus nuovargiui.
Dėl reguliavimo specifikos vožtuvų keitikliai yra reaktyviosios galios vartotojai (valcavimo staklių vožtuvų keitiklių galios koeficientas svyruoja nuo 0,3 iki 0,8), todėl tiekimo tinkle atsiranda didelių įtampos nuokrypių. Paprastai jie turi automatinę nuolatinės srovės valdymo sistemą pagal fazės valdymą. Didėjant įtampai tinkle, reguliavimo kampas automatiškai didėja, o įtampai mažėjant – mažėja. Padidėjus įtampai 1%, keitiklio reaktyviosios galios suvartojimas padidėja maždaug 1–1,4%, o tai lemia galios koeficiento pablogėjimą. Didesnės įtampos ir srovės harmonikos neigiamai veikia elektros įrangą, automatikos sistemas, relinę apsaugą, telemechaniką ir ryšius. Elektros mašinose, transformatoriuose ir tinkluose atsiranda papildomų nuostolių, sunkėja reaktyviosios galios kompensavimas naudojant kondensatorių baterijas, sutrumpėja elektros mašinų izoliacijos tarnavimo laikas. Nesinusinis koeficientas
eksploatuojant valcavimo staklių tiristorinius keitiklius, juos tiekiančios įtampos 10 kV pusėje gali siekti daugiau nei 30% vertės; vožtuvų keitikliai įtampos simetrijai įtakos neturi dėl savo apkrovų simetrijos.
Elektrinio suvirinimo įrenginiai gali sutrikdyti normalias kitų elektros vartotojų darbo sąlygas. Visų pirma, suvirinimo agregatai, kurių galia šiuo metu siekia 1500 kW vienam įrenginiui, sukelia žymiai didesnius įtampos svyravimus elektros tinkluose nei, pavyzdžiui, paleidžiant asinchroninius variklius su voverės narvelio rotoriumi. Be to, šie įtampos svyravimai vyksta ilgą laiką ir įvairiuose dažniuose, įskaitant pačius nemaloniausius elektros apšvietimo įrenginių diapazonus (apie 10 Hz). Kintamosios srovės lankinio ir kontaktinio suvirinimo elektrinio suvirinimo įrenginiai yra vienos fazės netolygi ir ne sinusoidinė apkrova su mažu galios koeficientu: 0,3 lankiniam suvirinimui ir 0,7 kontaktiniam suvirinimui. Suvirinimo transformatoriai ir mažos galios įrenginiai jungiami į 380/220 V tinklą, galingesni - į 6 - 10 kV tinklą.
Elektroterminiai įrenginiai, priklausomai nuo šildymo būdo, skirstomi į grupes: lankinės krosnys, varžinės tiesioginio ir netiesioginio veikimo krosnys, elektroninės lydymo krosnys, vakuuminės, šlako perlydymo, indukcinės krosnys. Ši elektros vartotojų grupė neigiamai veikia ir elektros tiekimo tinklą, pavyzdžiui, lankinės krosnys, kurių galia gali siekti iki 10 MW, šiuo metu yra statomos kaip vienfazės. Tai veda prie srovių ir įtampų simetrijos pažeidimo. Be to, jie sukelia ne sinusoidines sroves, taigi ir įtampas.
Pagrindiniai elektros energijos vartotojai pramonės įmonėse yra asinchroniniai elektros varikliai. Įtampos nukrypimas nuo leistinų normų turi įtakos jų veikimo dažniui, aktyviosios ir reaktyviosios galios nuostoliams (įtampa sumažėja 19 proc.
nominalus sukelia aktyviosios galios nuostolių padidėjimą 3 %; padidinus įtampą 1%, reaktyviosios galios suvartojimas padidėja 3%. Asimetrinio režimo poveikis kokybiškai skiriasi nuo simetrinio. Ypatingą reikšmę turi neigiamos sekos įtampa. Elektros variklių neigiamos sekos varža yra maždaug lygi užstrigusio variklio varžai, todėl yra 5–8 kartus mažesnė už teigiamos sekos varžą. Todėl net nedidelis įtampos disbalansas sukelia reikšmingas neigiamos sekos sroves. Neigiamos sekos srovės dedamos ant teigiamos sekos srovės ir sukelia papildomą statoriaus ir rotoriaus (ypač masyvių rotoriaus dalių) įkaitimą, dėl to paspartėja izoliacijos senėjimas ir sumažėja turima variklio galia. Taigi visiškai apkrauto asinchroninio variklio, veikiančio esant 4% įtampos asimetrijai, tarnavimo laikas sumažėja 2 kartus.
Elektros energijos kokybės gerinimo būdai ir priemonės
PKE atitikimas GOST reikalavimams pasiekiamas grandinės sprendimais arba naudojant specialias technines priemones. Šios priemonės pasirenkamos remiantis galimybių studija, o užduotis yra ne sumažinti žalą, o atitikti GOST reikalavimus.
Norint pagerinti visą PKE, patartina elektros imtuvus su sudėtingais darbo režimais jungti prie EPS taškų, kurių trumpojo jungimo galios vertės yra didžiausios. Renkantis maitinimo schemą, įmonės atsižvelgia į trumpojo jungimo srovių apribojimą iki optimalaus lygio, atsižvelgdamos į užduotį padidinti PCE.
Siekiant sumažinti poveikį „tyliai“ vožtuvo tipo elektros imtuvų apkrovai ir staigiai besikeičiančioms apkrovoms, tokių imtuvų prijungimas atliekamas atskirose pastočių šynų sekcijose su transformatoriais su padalintomis apvijomis arba su dviem reaktoriais.
Galimybės tobulinti kiekvieną PKE.
1. Būdai, kaip sumažinti dažnio svyravimus:
1.1 trumpojo jungimo galios didinimas imtuvų su smarkiai kintančiomis ir „tyliomis“ apkrovomis prijungimo taške;
1.2 staigiai kintančių ir „tylių“ apkrovų maitinimas per atskiras padalintų transformatoriaus apvijų šakas.
2. Priemonės streso lygiui palaikyti priimtinose ribose:
2.1. Racionaliai statyti saulės elektrines, naudojant padidintą įtampą įmonę maitinančioms linijoms; gilių įėjimų naudojimas; optimali transformatorių apkrova; pagrįstas laidininkų naudojimas skirstomuosiuose tinkluose.
2.2. Jungiklių naudojimas įtampai iki 1 kV tarp dirbtuvių
2.3 Įmonės saulės elektrinės vidinės varžos mažinimas įjungiant lygiagretų GPP transformatorių veikimą, jei trumpojo jungimo srovės neviršija leistinų apsauginių priemonių perjungimo verčių.
2.4 Savo maitinimo šaltinių generatorių įtampos reguliavimas.
2.5 Naudojant sinchroninių variklių su automatiniu sužadinimo valdymu (AEC) reguliavimo galimybes.
2.6 Galios dviejų apvijų transformatorių autotransformatorių ir apkrovos įtampos reguliavimo įtaisų (OLTC) montavimas.
2.7 Kompensacinių įtaisų taikymas.
3. Įtampos svyravimų mažinimas pasiekiamas naudojant:
3.1 Dviejuose reaktoriuose nustatoma smarkiai kintančios apkrovos, kurią galima prijungti prie vienos reaktoriaus šakos, galia
pagal išraišką |
S р.н = |
δU t |
Kur d U t |
− įtampos svyravimai |
||||
u trumpasis jungimas |
50x in |
|||||||
S n.t. |
U n 2 |
|||||||
autobusuose, prijungtuose prie vienos reaktoriaus atšakos, kai veikia smarkiai kintama apkrova, prijungta prie kitos atšakos; u trumpasis jungimas −
transformatoriaus, prie kurio prijungtas dvigubas reaktorius, trumpojo jungimo įtampa; S n.t. − transformatoriaus vardinė galia; x in – reaktoriaus atšakos varža; U n −
vardinė tinklo įtampa.
3.2 Transformatoriams su padalinta apvija maksimali smarkiai kintančios apkrovos, prijungtos prie vienos apvijos, galia nustatoma pagal formulę S r.n = 0,8 S n.t. δ U t .
3.3 greitaeigių statinių kompensavimo įrenginių montavimas.
4. Būdai, kaip elgtis su aukštesnėmis harmonikomis:
4.1 Lygintuvo fazių skaičiaus didinimas.
4.2 Filtrų ar filtrų kompensavimo įtaisų montavimas.
5. Kovos su asimetrija metodai (nereikia naudoti specialių prietaisų):
5.1 Tolygus vienfazių apkrovų pasiskirstymas tarp fazių.
5.2 Nesubalansuotų apkrovų prijungimas prie tinklo sekcijų, turinčių didesnę trumpojo jungimo galią arba didesnę trumpojo jungimo galią.
5.3 Asimetrinių apkrovų paskirstymas atskiriems transformatoriams.
5.4 Naudojant specialias priemones asimetrijai pašalinti: 5.4.1 Transformatorių pakeitimas apvijų prijungimo schema T - Y 0
prie transformatorių su prijungimo schema ∆ - Y 0 (tinkluose iki
1 kV). Šiuo atveju nulinės sekos srovės, trijų kartotiniai, užsidarančios pirminėje apvijoje, smarkiai subalansuoja sistemą ir nulinės sekos varžą.
mažėja.
5.4.2 Kadangi 6-10 kV tinklai dažniausiai atliekami su izoliuota neutrale, tada asimetrinių komponentų sumažinimas pasiekiamas naudojant kondensatorių blokus (naudojamus skersiniam kompensavimui), įtrauktus į asimetrinį arba nepilną trikampį. Šiuo atveju visos BC galios paskirstymas tarp tinklo fazių atliekamas taip, kad generuojama neigiamos sekos srovė būtų artima apkrovos neigiamos sekos srovei.
5.4.3 Veiksminga priemonė yra naudoti nereguliuojamus įrenginius, pavyzdžiui, vienfazį apkrovos balansavimo įrenginį, pagrįstą Steinmetz grandine.
Jei Z n = R n, tada
simetrija |
|||||
ateina |
egzekucija |
||||
Q L = Q C = |
kur R n |
||||
aktyvus |
galia |
||||
Balansavimo schema |
|||||
apkrovų. |
|||||
vienfazė apkrova |
|||||
R n + j ωL , |
|||||
Steinmetz |
apkrova |
||||
lygiagrečiai |
|||||
prijunkite lažybų tarpininką, kuris yra įjungtas |
|||||
parodyta |
|||||
punktyras |
|||||
Greičiausias dalykas būtų paskambinti į tinklą ir išsiaiškinti, ko jiems reikia.
Asmeniškai aš nežinau, ką reikia daryti, bet pabandysiu atspėti:
Pirmas variantas: yra GOST 32144-2013 (įsigaliojo 2014 m. liepos 1 d.) „Elektros energijos kokybės standartai bendros paskirties elektros energijos tiekimo sistemose“ ten rasite kokybės standartus ir leistinus nuokrypius bei patį terminą:
3.1.38 Elektros energijos kokybė (QE): elektros energijos charakteristikų tam tikrame elektros sistemos taške atitikties standartizuotų CE rodiklių visumai laipsnis.
Tiesą sakant, jei atlikote visus skaičiavimus ir neturite vartotojų, kurie blogina elektros energijos kokybę, tada skiltyje „Užtikrinti elektros kokybę“ tiesiog nurodykite šiuos skaičiavimus ir tai, kad nereikia montuoti „prietaisų reaktyviosios galios elektros tinkluose kompensavimas ir reguliavimas“.
Antras variantas: prie nutarimo (2004 m. gruodžio 27 d. Nr. 861) priede, kad techninėse specifikacijose turi būti: „Prisijungimo prie elektros tinklų techninės sąlygos (asmenims elektros energijos priėmimo įrenginių technologinio prijungimo tikslu, maks. kurių galia yra iki 15 kW imtinai (atsižvelgiant į anksčiau prijungtus galios priėmimo įrenginius šiame prijungimo taške) ir kurie naudojami buitinėms ir kitoms su verslo veikla nesusijusioms reikmėms) "yra 10 punktas:
10. Tinklo organizacija vykdo
(nurodomi reikalavimai esamam elektros tinklui stiprinti prijungiant
nauji pajėgumai (naujų elektros linijų, pastočių statyba, laidų ir kabelių skerspjūvio didinimas,
transformatorių galios keitimas ar padidinimas, skirstomųjų įrenginių išplėtimas, įrenginių modernizavimas, rekonstrukcija
elektros tinklų įrenginiai, įtampos reguliavimo prietaisų įrengimas, užtikrinantis elektros energijos patikimumą ir kokybę,
taip pat Šalių susitarimu kitus Technologinio prijungimo taisyklių 25_1 punkte numatytus techninių sąlygų įgyvendinimo įsipareigojimus.
elektros energijos vartotojų energijos priėmimo įtaisai, elektros energijos gamybos įrenginiai, taip pat tinklo organizacijoms ir kitiems asmenims priklausantys elektros tinklų įrenginiai elektros tinkluose)
Skiltyje „Užtikrinti elektros energijos kokybę“ galite nurodyti, kad pagal nutarimą vartotojams iki 15 kW kokybę užtikrina tinklo organizacija.
Trečias variantas: jei susitarimą sudaro susijusios tinklo organizacijos, tada:
(2004 m. gruodžio 27 d. RF Vyriausybės nutarimas Nr. 861, III. Sutarčių tarp tinklo organizacijų sudarymo ir vykdymo tvarka) 38 punktas. Susijusių tinklo organizacijų sutartyje turi būti šios esminės sąlygos:
f) organizacinės ir techninės priemonės, sutartos su eksploatacinės dispečerinės kontrolės subjektu elektros energetikoje, skirtos reaktyviosios galios kompensavimo ir reguliavimo įtaisams įrengti elektros tinkluose, kurie yra atitinkamo eksploatacinės dispečerinės kontrolės subjekto dispečerinės kontrolės objektai. elektros energetika, Rusijos Federaciją sudarančio subjekto teritorijoje ar kitose nurodyto subjekto nustatytose teritorijose, kuriomis siekiama užtikrinti aktyviosios ir reaktyviosios galios suvartojimo balansą elektros energijos priėmimo įtaisų balanso ribose. energijos vartotojai (jei elektros energijos (galios) gamintojai ir vartotojai laikysis reaktyviosios galios elektros energijos kokybės reikalavimų) (papunktis papildomai įtrauktas nuo 2010 m. kovo 27 d. Rusijos Federacijos Vyriausybės kovo mėn. 3, 2010 N 117);
g) šalių įsipareigojimai laikytis reikalaujamų elektros energijos tiekimo patikimumo ir elektros energijos kokybės parametrų, elektros energijos vartojimo režimų, įskaitant aktyviosios ir reaktyviosios energijos suvartojimo santykio palaikymą Rusijos Federacijos teisės aktuose nustatytame lygyje. ir elektros energetikos eksploatacinės dispečerinės kontrolės dalyko reikalavimus, taip pat laikytis nustatytos elektros energetikos eksploatacinės dispečerinės kontrolės dalyko kompensavimo lygių ir reaktyviosios galios reguliavimo intervalų (papunktas buvo papildomai įtrauktas kovo mėn. 27, 2010 m. Rusijos Federacijos Vyriausybės 2010 m. kovo 3 d. dekretu N 117);
tie. turite nurodyti sumontuotą įrangą, kad elektros energijos kokybė būtų normali.
kažkas panašaus, bet tai ne faktas, kad ši informacija jums padės.
Hombre, Susidūriau su panašiu klausimu dėl elektros kokybės. Tinklo organizacija parašė pastabas dėl išorinio maitinimo projekto, pavyzdžiui, „... nustatyti techninių priemonių rinkinį elektros kokybei kontroliuoti, neįskaitant jų nukrypimų nuo standartinių verčių pagal GOST 32144-2013...“
Taigi kyla klausimas, kaip galima nustatyti šį priemonių rinkinį išoriniame ir vidiniame elektros energijos tiekimo projekte? Kaip įvertinti elektros kokybės parametrus projekte, norint nuspręsti, ar reikia papildomų. prietaisai ar ne?
Gerai, pagal įtampos nuostolius paskaičiavau ar kompensuoti reaktyviąją galią ar ne, taip pat paskaičiavau - ką daryti su kitais elektros kokybės parametrais (jų vertinimu) maitinimo projekte?
Projektas yra gamybinė bazė, vardinė pagal specifikacijas 100 kW. Mano atveju darau tik išorinius tinklus nuo tinklo organizacijos paketinės transformatorinės pastotės iki 0,4 kV gamybos paskirstymo punkto. pagrindus, t.y. Nekuriu vidinių tinklų ir vidinių tinklų
Apskritai PP rašau tik tuo atveju, kad kažkas panašaus į „planuoti elektros imtuvai ir elektros vartotojai nepablogina elektros kokybės parametrų žemiau GOST nustatytų standartų...“ Bet šiandien sulaukiau tokių komentarų.
Dar vienas klausimas – rašėme komentarus dėl reakcijos kompensavimo. galia ir padidinti tgf iki ne daugiau kaip 0,1.
Kaip suprantu, jei prijungta galia pagal specifikacijas yra mažesnė nei 150 kW, tada reikalavimai cosf iš maitinimo pusės. organizacija negali egzistuoti ir nereikia kompensuoti reaktyviosios galios (remiantis Rusijos Federacijos pramonės ir energetikos ministerijos įsakymu, 2007 m. vasario 22 d. N 49)
Pasakyk man, kaip geriausia atsakyti
Jei ką nors klystu, pataisykite mane.
