Исходные данные. Требуется оценить несинусоидальность напряжения на шинах подстанции с номинальным напряжением Unom= 130кВ. При контроле качества выделены следующие гармонические составляющие напряжения:
U1i, кВ =130,5; 130; 130,2; 130,3; 130,0; 130,5; 130; 130,2; 130,3; 130,0
U5i, кВ = 5; 3; 2; 1; 1; 2; 3; 3; 4
U7i, кВ = 0,6; 0,5; 0,65; 0,2; 0,55; 0,62; 0,7; 0,8; 0,77
U11i, кВ = 1,6; 1,5; 1,2; 1,65; 1,55; 1,4; 1,3; 1,1; 1,0 Выполнение задания. Результаты замеров гармонических составляющих напряжения занесем в столбцы 2–6 таблицы 3.
По формуле рассчитаем коэффициенты 5-й гармонической составляющей напряжения для каждогоi-го измерения. Для первого замера коэффициент равен: Ku(n)i= U5i/U1i*100%=5000/130500*100% = 3,83 %. Аналогично выполним расчеты для всех других измерений и составляющих напряжения. Результаты занесем в столбцы 6-8 таблицы 3.
Усредним полученные результаты, выполняя вычисления по формуле
%
Учитывая, что используются данные N= 9 замеров, коэффициент 5-й гармонической составляющей напряжения равен:
2,26.
Аналогично рассчитаем коэффициенты для остальных составляющих напряжения. Результаты расчетов занесем в таблицу 3.
По формуле % найдем результирующий коэффициент гармонических составляющих для каждогоi-го измерения. Для первого замера результирующий коэффициент равен:
=1/130500* *100 = 4,05 %. Аналогично выполним расчеты для всех других измерений. Результаты занесем в таблицу 4.
Усредним данные N= 9 результатов, используя выражение
%
= 2,54%. Таблица 3
Расчет коэффициентов гармонических составляющих напряжения № i-го измерения
| Результаты измерений
| Результаты вычислений
| Действующие значения гармонических составляющих напряжения
U(n)i, В или кВ
| KU5i,
%
| KU7i,
%
| KU11i,
%
| (KU5i)2,
%
| (KU7i)2,
%
| (KU11i)2,
%
| U1iВ
| U5i, В
| U7i, В
| U11i, В
|
|
|
|
|
|
|
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| 10
| 11
|
| 1
| 130500
| 5000
| 600
| 1600
| 3,83
| 0,46
| 1,23
| 14,68
| 0,21
| 1,50
|
| 2
| 130000
| 3000
| 500
| 1500
| 2,31
| 0,38
| 1,15
| 5,33
| 0,15
| 1,33
|
| 3
| 130200
| 2000
| 650
| 1200
| 1,54
| 0,50
| 0,92
| 2,36
| 0,25
| 0,85
|
| 4
| 130300
| 1000
| 200
| 1650
| 0,77
| 0,15
| 1,27
| 0,59
| 0,02
| 1,60
|
| 5
| 130000
| 1000
| 550
| 1550
| 0,77
| 0,42
| 1,19
| 0,59
| 0,18
| 1,42
|
| 6
| 130500
| 2000
| 620
| 1400
| 1,53
| 0,48
| 1,07
| 2,35
| 0,23
| 1,15
|
| 7
| 130000
| 3000
| 700
| 1300
| 2,31
| 0,54
| 1,00
| 5,33
| 0,29
| 1,00
|
| 8
| 130200
| 3000
| 800
| 1100
| 2,30
| 0,61
| 0,84
| 5,31
| 0,38
| 0,71
|
| 9
| 130300
| 4000
| 770
| 1000
| 3,07
| 0,59
| 0,77
| 9,42
| 0,35
| 0,59
|
| Значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения
|
Кu5= 2,26
|
Кu7=0,48
|
Кu11=1,06
| Таблица 4
Расчет результирующего коэффициента гармонических составляющих напряжения
№ i-го измерения
| Результаты измерений
| Результаты вычислений
| Действующие значения гармонических составляющих напряжения
U(n)i, В или кВ
| (U5i)2
| (U7i)2
| (U11i)2
| KUi, %
| U1i, В
| U5i, В
| U7i, В
| U11i, В
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 7
| 8
| 9
| 10
| 1
| 130500
| 5000
| 600
| 1600
| 152100
| 84100
| 400
| 8,04
| 2
| 130000
| 3000
| 500
| 1500
| 153664
| 87025
| 625
| 8,12
| 3
| 130200
| 2000
| 650
| 1200
| 144400
| 88209
| 324
| 7,91
| 4
| 130300
| 1000
| 200
| 1650
| 148225
| 90000
| 900
| 8,11
| 5
| 130000
| 1000
| 550
| 1550
| 149769
| 93025
| 729
| 8,09
| 6
| 130500
| 2000
| 620
| 1400
| 160000
| 91204
| 784
| 8,30
| 7
| 130000
| 3000
| 700
| 1300
| 152100
| 90000
| 729
| 8,15
| 8
| 130200
| 3000
| 800
| 1100
| 152100
| 94249
| 400
| 8,14
| 9
| 130300
| 4000
| 770
| 1000
| 147456
| 91204
| 625
| 8,11
| Результирующий коэффициент гармонических составляющих напряжения
|
= 2,54
|
Сравним полученные результаты с коэффициентами, регламентированными стандартом (табл. 1-5, ГОСТ 32144-2013).
Коэффициент пятой гармоники напряжения равен Кu5 = 2,26 %. Нормально допустимое значение данного показателя для номинального напряжения = 130 кВ (табл. 1) не должно превышать значения 1,5 % в течение 95 % времени интервала в 1 неделю. Так как Кu5 = 2,26 % > 1,5 %, то по этому показателю требования стандарта не выполняются. Аналогично выполним проверку других коэффициентов:
Кu7 = 0,48 % < 1 % (выполняются),
Кu11 = 1,06 % > 1 % (не выполняются),
= 2,54 % > 2,0 % (не выполняются в интервале времени 10 мин, установленных в таблице 4, ГОСТ 32144-2013, в течение 95% времени интервала в одну неделю).
= 2,54 % < 3,0 % (выполняются в интервале времени 10 мин, установленных в таблице 5, ГОСТ 32144-2013, в течение 100% времени интервала в одну неделю).
Вывод. Значения коэффициентов находятся в недопустимых пределах (за исключением Кu7, Кu в течение 100% времени интервала в одну неделю). Следовательно, качество электроэнергии по несинусоидальности напряжения не соответствует требованиям ГОСТ 32144-2013. |