Главная страница
Навигация по странице:

  • 3. Влияние уровня напряжения на работу ЭП

  • 4. Колебания напряжения. Размах изменения напряжения. Доза фликера.

  • Фликер

  • Ответы (Электроснабжение железных дорог). 1. Проблема качества эл энергии. Показатели качества электроэнергии


    Скачать 1.4 Mb.
    Название1. Проблема качества эл энергии. Показатели качества электроэнергии
    АнкорОтветы (Электроснабжение железных дорог).docx
    Дата22.04.2017
    Размер1.4 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаОтветы (Электроснабжение железных дорог).docx
    ТипДокументы
    #5184
    страница1 из 7
      1   2   3   4   5   6   7

    1.Проблема качества эл.энергии. Показатели качества электроэнергии

    Показателями КЭ (всего их 11) являются:

    • отклонение U;

    • размах изменения U;

    • доза фликера;

    • k искажения синусоидальности кривой U;

    • k n-ой гармонической составляющей U;

    • k несимметрии U по обратной последовательности;

    • k несимметрии U по 0 последовательности;

    • отклонение f;

    • длительность провала U;

    • импульсное U;

    • k временного перенапряжения.

    Для каждого показателя КЭ установлены два вида норм: нормально допустимые и предельно допустимые. Если в течение 95 % времени суток значение показателя КЭ не выходит за пределы нормально допустимого, а остальные 5 % времени не превышают предельно допустимого, качество эл. энергии по данному показателю считается удовл-м.

    • Отклонение напряжения

    - разность между действительным U на зажимах потребителя и его номинальным значением. Если действительное U выше номинального, то отклонение положительно, и наоборот. В соответствии с ГОСТ Р 54149-2010 нормально допустимые и предельно допустимые значения отклонения U на выходах приемников эл.энергии равны соответственно ±5 и ±10% номинального U эл.сети.



    - отрицательное отклонение напряжения

    U0 – номинальное/согласованное напряжение



    - положительное отклонение U

    • Колебания напряжения

    Характеризуются 2 показателями КЭ: размахом изменения U и дозой фликера.

    Фликер - это субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями напряжения в эл.сети. Под дозой фликера понимают меру восприимчивости человека к воздействию фликера за установленный промежуток времени.

    Показателями КЭ1, относящимися к колебаниям U, являются кратковременная доза фликера Pst, измеренная в интервале t 10 мин, и длительная доза фликера Plt, измеренная в интервале t 2 ч, в точке передачи эл.энергии.

    • Несинусоидальность напряжения

    Характеризуется 2 показателями КЭ: коэффициентом искажения синусоидальности кривой U и коэффициентом n-й гармонической составляющей U. Под коэффициентом искажения синусоидальности кривой U понимают отношение действующего значения всех высших гармоник к действующему значению U основной f. 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 %.

    • Несимметрия напряжений

    Для трехфазной трехпроводной электрической сети оценивается коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности. Нормально допустимое и предельно допустимое значения данного коэффициента в точках общего присоединения к электрическим сетям равны 2 и 4 % соответственно.

    • Отклонение частоты

    напряжения переменного тока в эл.сетях хар-ся показателем отклонения частоты, для которого установлены следующие нормы: нормально допустимое и предельно допустимое значения отклонения частоты равны ±0,2 и ±0,4 Гц соответственно.

    fm – измер-я усредненная частота, fном – 50Гц

    2. Оценка уровня частоты и меры по ее стабилизации

    Показателем КЭ, относящимся к f, является отклонение значения основной частоты U эл.питания от номинального значения где fm — значение основной частоты напряжения электропитания, Гц, измеренное в интервале времени 10 с; fном - номинальное значение частоты U эл.питания.

    Ном-е значение частоты U эл.питания в эл.сети равно 50 Гц.

    Для указанного показателя КЭ установлены следующие нормы:

    - отклонение частоты в синхронизированных системах электроснабжения не должно превышать ± 0,2 Гц в течение 95 % времени интервала в одну неделю и ± 0,4 Гц ― в течение 100 % времени интервала в одну неделю;

    - отклонение частоты в изолированных системах ЭС с автономными генераторными установками, не подключенных к синхронизированным системам передачи эл.энергии, не должно превышать ± 1 Гц в течение 95 % времени интервала в одну неделю и ± 5 Гц ― в течение 100 % времени интервала в одну неделю.

    f эл.системы прямо зависит от частоты вращения генераторов, питающих данную систему. И из-за колебаний динамического баланса между нагрузками и выработкой энергии происходит слабые отклонения частоты. Величина и продолжительность сдвига частоты зависит от характеристик нагрузки и от быстродействия системы контроля генераторов к изменениям нагрузки.

    Изменения частоты, которые превышают лимиты, принятые для нормального режима работы энергосистемы, могут быть вызваны ошибками в системе передачи энергии: разъединение больших нагрузок или выключение мощного источника выработки энергии.

    В современных взаимосвязанных энергосистемах значительные изменения частоты случаются редко. Существенные изменения частоты более свойственны нагрузкам, которые получают энергию от одного изолированного генератора. В таких случаях внутри маленького круга потребителей решение управляющего резко сократить нагрузки может не совпасть с возможностями оборудования, чувствительного к изменениям частоты.

    Колебания частоты характеризуются разностью между наибольшим и наименьшим значениями основной частоты за определенный промежуток времени. Размах колебаний частоты не должен превышать ее указанных допустимых отклонений. Причина глубоких длительных снижений частоты – дефицитность баланса мощности или энергоресурсов в энергосистеме.

    Жесткие требования стандарта к отклонениям частоты питающего напряжения обусловлены значительным влиянием частоты на режимы работы электрооборудования и ход технологических процессов производства.

    Наиболее чувствительны к понижению частоты двигатели собственных нужд электростанций. Снижение частоты приводит к уменьшению их производительности, что сопровождается снижением располагаемой мощности генераторов и дальнейшим дефицитом активной мощности и снижением частоты (имеет место лавина частоты).

    Такие ЭП, как лампы накаливания, печи сопротивления, дуговые электрические печи на изменение частоты практически не реагируют.

    Кроме этого, пониженная частота в электрической сети влияет на срок службы оборудования, содержащего элементы со сталью (электродвигатели, трансформаторы, реакторы со стальным магнитопроводом), за счет увеличения тока намагничивания в таких аппаратах и дополнительного нагрева стальных сердечников.

    Стабилизация частоты возможна на электростанциях, путем ее регулирования изначально, а также применение различных стабилизаторов, например на основе инвертора, который выдает ток заданной частоты.

    -автоматическая частотная разгрузка

    -снижение U в сети (сейчас не применяется)


    3. Влияние уровня напряжения на работу ЭП2. Установившееся отклонение U

    Влияние отклонения напряжения на работу электрооборудования:

    технологические установки:

    – при снижении U существенно ухудшается технологический процесс, увеличивается его длительность;

    – при повышении U снижается срок службы обор-я, повышается вероятность аварий;

    – при значительных отклонениях U происходит изменение технологического процесса;

    освещение:

    – снижается срок службы ламп освещения, так, при величине напряжения 1,1Uном срок службы ламп накаливания снижается в 4 раза;

    – при величине напряжения 0,9Uном снижается световой поток ламп накаливания на 40 %, а люминесцентных ламп – на 15 %;

    – при величине напряжения менее 0,9Uном люминесцентные лампы мерцают, а при 0,8Uном – просто не загораются;

    электропривод:

    – при снижении U на зажимах асинхронного эл.двигателя на 15% механический момент снижается на 25%, двигатель при этом может не запуститься или остановиться;

    – при снижении U увеличивается потребляемый от сети I, что приводит к перегреву обмоток, => к снижению срока службы двигателя; при длительной работе на U 0,9Uном срок службы двигателя снижается вдвое;

    – при повышении напряжения на 1% увеличивается потребляемая двигателем Q на 3…7%. Поэтому ГОСТ Р 54149-2010 устанавливает нормально допустимые и предельно допустимые значения отклонения U на выходах приемников эл.энергии равны соответственно ±5 и ±10% Uном эл.сети.



    - отрицательное отклонение напряжения

    U0 – номинальное/согласованное U



    - положительное отклонение U

    Обеспечить эти требования можно 2 способами: снижением ΔU и регулированием U.

    Снижение ΔU достигается:

    – выбором сечения проводников ЛЭП R по условиям потерь напряжения;

    – применением прод-й емкостной компенсации реактивного сопротивления линии X;

    – компенсацией Q для снижения ее передачи по электросетям, с помощью конденсаторных установок и синхронных электродвигателей, работающих в режиме перевозбуждения; кроме снижения потерь напряжения, это является эффективным методом энергосбережения, снижающим потери электроэнергии в сетях.


    4. Колебания напряжения. Размах изменения напряжения. Доза фликера.

    Колебание U - многократно повторяющиеся изменения U. Колебания U характеризуются 2 показателями качества эл. энергии: размахом изменения U и дозой фликера.

    Под размахом понимают разность между следующими друг за другом экстремумами огибающей действующих значений напряжения.

    Размах изменения напряжения δU вычисляется по формуле: где Umax, Umin - экстремумы огибающей действующие значения напряжения, или в процентах:





    Пять размахов напряжения за 12 секунд

    Фликер - это субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями U в эл.сети. Под дозой фликера понимают меру восприимчивости человека к воздействию фликера за установленный промежуток времени. Показателями КЭ, относящимися к колебаниям U, являются кратковременная доза фликера Pst, измеренная в интервале времени 10 мин, и длительная доза фликера Plt, измеренная в интервале времени 2 ч, в точке передачи электрической энергии. Для указанных показателей КЭ установлены следующие нормы: кратковременная доза фликера Pst не должна превышать значения 1,38, длительная доза фликера Plt не должна превышать значения 1,0 в течение 100 % времени интервала в одну неделю. Колебания U эл.питания (как правило, продолжительностью < 1 мин), в том числе одиночные быстрые изменения U, обусловливают возникновение фликера.

    Причина возникновения - потребитель с резкопеременной нагрузкой, например, сварочный аппарат.

      1   2   3   4   5   6   7


    написать администратору сайта