Лекция №1 основные показатели определяющие качество электроэнергии. План

ЛЕКЦИЯ № 1 ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.


План:

1. 
   Определение понятия качество «электрической энергии»
   
2. 
   Отклонения и колебания частоты и напряжения
   
3. 
   Несинусоидальность форм кривых и несимметрия напряжений и токов питающих сетей
   
4. 
   Контрольные вопросы
   

Под термином «качество электрической энергии» понимается соответствие основных параметров энергосистемы установленным нормам производства, передачи и распределения электрической энергии.

Количественная характеристика качества электроэнергии выражается отклонениями напряжения и частоты, коэффициентом несинусоидальности формы кривой напряжения, коэффициентом несимметрии напряжения основной частоты.
Отклонение частоты – разность, усредненная за 10 минут между фактическим значением основной частоты и номинальным ее значением. Отклонение частоты от номинального значения в нормальном режиме работы допускается в пределах ±0,1Гц. Кратковременные отклонения могут достигать ±0,2Гц.
Колебание частоты – разность между наибольшим и наименьшим значениями основной частоты в процессе достаточно быстрого изменения параметров режима, когда скорость изменения частоты не меньше 0,2Гц в секунду. Колебания частоты не должны превышать 0,2Гц сверх допустимых отклонений 0,1Гц.

Изменения отклонений и размаха колебаний частоты даже в жестко установленных переделах влияют на работу приемников электроэнергии и на надежность некоторых типов электрооборудования. Асинхронные и синхронные электродвигатели с постоянным моментом на валу изменяют частоту вращения в зависимости от частоты сети. Например, для асинхронного двигателя такую зависимость определяют по формуле

где s – скольжение двигателя; - частота напряжения питающей сети, Гц; р – число пар полюсов двигателя.
Асинхронные двигатели с моментом, зависящим от скорости во второй степени, значительно изменяют свою производительность при отклонениях частоты; в ряде случаев возможны нарушения технологического процесса.
Неблагоприятно влияют отклонения частоты на сети промышленных предприятий, в этом случае увеличивается потери мощности и напряжения. Кроме того, в случае установки силовых фильтров с защитными реакторами, предназначенными для снижения уровня высших гармоник, возможны резонансные явления. Так, при некотором значении отклонения частоты в цепи защитный реактор – конденсаторная батарея возникает резонанс напряжения на частоте v. При дальнейшем снижении частоты цепь будет иметь емкостной характер для всех высших гармоник их источника. Это может явиться причиной перегрузок конденсаторной батареи по току, выходу ее из строя, а также может привести к перераспределению высших гармоник в сети.
Одним из важнейших показателей качества электроэнергии является действующее значение напряжения – фазного или линейного в зависимости от схемы включения потребителей.
В пределах одной ступени трансформации значение напряжения сети изменяется в относительно небольших пределах, поэтому с целью упрощения расчетов и достижения большей наглядности на практике пользуются понятием отклонения напряжения.
Отклонение напряжения – разность между фактическим значением напряжения и его номинальным значением сети, возникающая при сравнительно медленном изменении режима работы, когда скорость изменения напряжения меньше 1% в секунду.

В условиях нормальной работы допускается отделение напряжения в следующих пределах:
-5 ÷ +10 - на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления.
-2,5 ÷ +5% - на зажимах приборов рабочего освещения.
±5% - на зажимах остальных приёмников электрической энергии.

В послеаварийных режимах допускается дополнительное понижение напряжения на 5%.