5.Частота повторения изменения U, частость появления провалов U
Частота повторения изменений напряжения – число одиночных изменений напряжения в единицу времени.
Частота повторения изменений напряжения FδUt, (1/с, 1/мин) определяется по выражению:  , где m – число изменений напряжения за время Т; Т – интервал времени измерения, принимаемый равным 10 мин.
Если два изменения U происходят с интервалом менее 30 мс, то их рассматривают как одно.
Интервал времени между изменениями U равен:  Оценка допустимости размахов изменения U (колебаний напряжения) осуществляется с помощью кривых зависимости допустимых размахов колебаний от частоты повторений изменений U или интервала времени между последующими изменениями U.
КЭ в точке общего присоединения при периодических колебаниях U, имеющих форму меандра (прямоугольную) рис. 2, считают соответствующим требованиям стандарта, если измеренное значение размаха изменений U не превышает значений, определяемых по кривым рис. 2, для соответствующей частоты повторения изменений напряжения FδUt, или интервала между изменениями напряжения Δti,i+1.
Длительность изменения U - интервал времени от начала одиночного изменения Uдо его конечного значения.
Рис. 2 – Колебания напряжения произвольной формы (а) и имеющие форму меандра (б).
Частость появления провалов напряжения - число провалов U определенной глубины и длительности за определенный промежуток времени по отношению в общему числу провалов за этот же промежуток времени.
|
7.Несинусоидальность кривой U. Отрицательные явления, вызванные неsin-ю кривых I и U
Характеризуется 2 показателями КЭ: k искажения синусоидальности кривой U и k n-й гармонической составляющей U.
*Гармонические составляющие U обусловлены нелинейными нагрузками пользователей эл.сетей. Показателями КЭ, относящимися к гармоническим составляющим напряжения, являются:
- значения k-в гармонических состав-х U до 40-го порядка КU(n) в процентах U основной гармонической составляющей U1 в точке передачи электрической энергии;
- значение суммарного k гармонических составляющих U (отношения среднеквадратического значения суммы всех гармонических составляющих до 40-го порядка к средне квадратическому значению основной составляющей) KU, %, в точке передачи электрической энергии.
Под k искажения синусоидальности кривой U понимают отношение действ-го значения всех высших гармоник к действующему знач-ю U основной частоты. Нормально допустимое значение данного коэффициента для сетей 35 кВ равно 4%, а для сетей 110-330 кВ — 2%. Предельно допустимые значения соответственно составляют 6 и 3 %.
Значения k n-й гармонической составляющей U устанавливаются в зависимости от уровня U, четности и нечетности гармоники и ее номера.
*Интергармоническая составляющая – частота, не являющаяся кратной основной частоте напряжения питания.
Уровень интергармонических составляющих U эл.питания увеличивается в связи с применением в ЭУ частотных преобразователей и другого управляющего оборудования.
Из-за несинусоидальности кривой I появляются доп-е потери электрической энергии от высших гармонических составляющих, усиливается влияние на смежные линии.
Высшие гармоники I и U вызывают дополнительные потери P во всех элементах системы ЭС: в ЛЭП, трансформаторах, эл. машинах, статических конденсаторах, так как сопротивления этих элементов зависят от частоты.
При несинусоидальном U наблюдается ускоренное старение изоляции эл. машин, трансформаторов, конденсаторов и кабелей в рез-те повышенного нагрева токоведущих частей, а также необратимых физико-химических процессов, протекающих под воздействием электрических полей, создаваемых высшими гармониками тока.
|
8. k искажения синусоидальности кривой U. k n-гармонической составляющей.
Для выработки эл.энергии почти исключительно применяются 3ф синхронные генераторы, которые являются источниками синусоидального симметричного трехфазного U. Если нагрузка в системе линейная, то и токи во всех ветвях синусоидальны. Наличие нелинейной нагрузки приводит к возникновению несинусоидальных I во всех ветвях эл.сети, что приводит к возникновению несинусоидальной кривой U во всех точках сети, это отрицательно влияет на работу эл.сети. Несинусоидальность U характеризуется следующими показателями:
– k искажения синусоидальности кривой U;
– k n-й гармонической составляющей U.
Измерение коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения  осуществляют для междуфазных (фазных) напряжений. Для каждого i-гo наблюдения за период времени, равный 24 ч, определяют действующее значение напряжения n-й гармоники  в вольтах, киловольтах.
Вычисляют значение k n-ой гармонической составляющей напряжения  в процентах как результат i-го наблюдения по формуле:
где  – действующее значение напряжения основной частоты на i-м наблюдении в вольтах, киловольтах.
k n-й гармонической составляющей U в точке общего присоединения считают соответствующим требованиям стандарта, если наибольшее из всех измеренных в течение 24 ч значений k n-й гармонической составляющей U, не превышает предельно допустимого значения.
Измерение k искажения синусоидальности кривой напряжения  осуществляют для междуфазных (фазных) напряжений. Для каждого i-го наблюдения за установленный период t определяют действующие значения гармонических составляющих U в диапазоне гармоник от 2-й до 40-й в вольтах, киловольтах.
Вычисляют значение k искажения синусоидальности кривой напряжения  в процентах как результат i-го наблюдения по формуле
где  – действующее значение междуфазного (фазного) напряжения основной частоты для i-гo наблюдения, В, кВ.
Вычисляют значение k искажения синусоидальности кривой напряжения в процентах как результат усреднения N наблюдений на интервале времени  , равном 3 с, по формуле
k искажения синусоидальности кривой U в точке общего присоединения считают соответствующим требованиям, если наибольшее из всех измеренных в течение 24 ч значений коэффициентов искажения синусоидальности кривой U не превышает предельно допустимого значения.
|
9. Несимметрия токов и ее влияние на работу генераторов, ЛЭП, трансформаторов
Симметричная 3ф система U хар-ся одинаковыми по модулю и фазе U во всех 3х фазах. При несимметричных режимах U в разных фазах не равны. Несимметричные режимы в эл.сетях возникают по следующим причинам: 1) неодинаковые нагрузки в различных фазах; 2) неполнофазная работа линий или других элементов в сети; 3) различные параметры линий в разных фазах.
ТП электрифицированного на AC ждт являются мощным источником несимметрии, так как электровозы - однофазные ЭП. При распределении нагрузки однофазных ЭП по фазам 3ф сети, возникает несимметрия токов, вследствие которой возникает несимметрия U.
Влияние несимметрии напряжений и токов
Появление U и I обратной и нулевой последовательности U2, U0, I2, I0 приводит к дополнительным потерям мощности и энергии, а также потерям U в сети, что ухудшает режимы и технико-экономические показатели ее работы. I2, I0 увеличивают потери в продольных ветвях сети, а U и I этих же последовательностей - в поперечных ветвях.
Наложение I2 и I0 приводит к увеличению суммарных токов в отдельных фазах элементов сети. При этом ухудшаются условия их нагрева и уменьшается пропускная способность.
Несимметрия отрицательно сказывается на рабочих и технико-экономических характеристиках вращающихся эл.машин. I1 последовательности в статоре создает магнитное поле, вращающееся с синхронной частотой в направлении вращения ротора. Токи I2 в статоре создают магнитное поле, вращающееся относительно ротора с двойной синхронной частотой в направлении, противоположном вращению. Из-за этих токов двойной частоты в эл.машине возникают тормозной электромагнитный момент и дополнительный нагрев, главным образом ротора, приводящие к сокращению срока службы изоляции.
В асинхронных двигателях возникают доп. потери в статоре. Из-за несимметрии сокращается срок службы изоляции трансформаторов, синхронные двигатели уменьшают выработку Q. Суммарный ущерб, обусловленный несимметрией в промышленных сетях, включает стоимость дополнительных потерь эл.энергии, увеличение отчислений на реновацию от капитальных затрат, технологический ущерб, ущерб, обусловленный снижением светового потока ламп, установленных в фазах с пониженным U, и сокращением срока службы ламп, установленных в фазах с повышенным U, ущерб из-за уменьшения Q, генерируемой синхронными двигателями.
|
Скачать 1.4 Mb.