В нормальном режиме работы электрической сети значения ПКЭ не должны выходить за пределы нормальных значений, указанных на рис. 10.1 (допускается отклонение до максимальных значений не более 1 ч за каждые сутки).
Отклонение частоты - разность между действительным и номинальным значениям частоты:
Колебания частоты возникают при резкопеременных нагрузках мощных прокатных станов, дуговых плавильных печей, сварочных установок и отрицательно влияют как на генераторы и турбины электрических станций, так и на работающие двигатели переменного тока: приводят к нарушению устойчивости, недопустимым механическим воздействиям на редукторы и роторы электрических машин (скручивание валов). При проектировании систем электроснабжения с мощными резкопеременными активными нагрузками нужно проводить проверочные расчеты колебаний частоты и предусматривать мероприятия по их уменьшению.
Действительное значение напряжения U в электрических сетях фазного тока определяют как действующее значение напряжения основной частоты U(1) без учета гармонических составляющих, в сетях трехфазного тока – как действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты U1(1).
Колебания напряжения оцениваются:
размахом изменения напряжения, % - отношением разности между следующими друг за другом экстремумами (или экстремума и горизонтального участка) Ui и Ui+1 огибающей амплитудных значений напряжения к номинальному значению напряжения
дозой колебания напряжения, (%)2,
где qf – коэффициент приведения действительных размахов изменении напряжений к эквивалентным; q – интервал времени усреднения, рав-
ный 10 мин; S (f, t) – частотный спектр процесса изменения напряжения в момент времени t.
Дозу колебания напряжения при периодических или близких к периодическим изменениях напряжения можно определять по выражению
где dUf – действующие значения разложения составляющих в ряд Фурье изменений напряжения с размахом dUf .
Колебания напряжения дополнительно оцениваются вспомогательными параметрами:
а) частотой изменения напряжения, c-1 , мин-1, ч -1,
F = т/Т,
где т – число изменений напряжения за время измерения Т;
б) интервалом времени между изменениями напряжения]
где ti+1 , ti - начальные моменты следующих друг за другом изменений напряжения, с, мин, ч, в соответствии с рис. 10.2; в) глубиной провала напряжения %,
где Umin – минимальное действующее значение напряжения в течение провала напряжения, В, кВ;
г) интенсивностью провалов напряжения, %,
где m(dUп, Dtп) – число провалов глубины dUп и длительности Dtп за рассматриваемый интервал времени Т; М – суммарное число провалов напряжения за рассматриваемый интервал времени Т; д) длительностью импульса напряжения по уровню половины его амплитуды, мкс, мс,
где tн, tк – моменты времени, соответствующие пересечению кривой импульса напряжения горизонтальной линией, проведенной на половине амплитуды импульса, мкс, мс.
Допустимые значения колебаний напряжения определяются по кривым на рис. 10.1 в зависимости от частоты их повторения или интервала между последующими изменениями; кривая получена экспериментальным путем исследования реакции человека на периодические мигания осветительных установок. Степень раздражения органов зрения человека зависит от значений и частоты миганий светильника. Наиболее неприятный психологический эффект, утомление зрения и организма человека вызывает мигание света с частотой 3–10 Гц, поэтому допустимые колебания напряжения в этом диапазоне минимальны: не более 0,5% в СНГ, 0,2-0,3% во Франции, США, Японии. Отклонения и колебания напряжения вызывают ухудшение работы электроприемников.
Несимметрия напряжений трехфазной сети характеризуется коэффициентом обратной последовательности напряжений К2и, которая представляет собой отношение действующего значения напряжения обратной последовательности основной частоты U2(1) определяемого разложением на симметричные составляющие системы линейных напряжений, к номинальному значению междуфазного напряжения Uном, %:
Неуравновешенность напряжения характеризуется коэффициентом нулевой последовательности напряжений U0и трехфазной четырехпроводной системы, определяемым отношением действующего значения напряжения нулевой последовательности основной частоты U0(1) к номинальному фазному напряжению Uном. ф, %:
Несимметрия напряжения питающей сети обусловлена ростом числа и единичной мощности потребителей электроэнергии, симметричное трехфазное исполнение которых или невозможно, или нецелесообразно по технико-экономическим соображениям, например, индукционные и дуговые электрические печи, тяговые нагрузки железных дорог переменного тока, электросварочные агрегаты, освещение.
Несинусоидальность напряжения характеризуется коэффициентом несинусоидальности кривой напряжения Кнси, определяемым отношением действующего значения гармонических составляющих напряжения от п-й до последней гармоники порядка N к номинальному значению междуфазного напряжения Uном, %:
и коэффициентом п-й гармонической составляющей напряжения Ки(п), определяемым отклонением действующего значения п-й гармонической составляющей напряжения U(п) к номинальному значению междуфазного напряжения Uном, %:
Стандарт позволяет не учитывать гармонические составляющие порядка 40 или те, значения которых менее 0,3%.
На различных ступенях напряжения в ряде стран, как и в СНГ, несинусоидальность напряжения нормируется тем строже, чем выше напряжение. Например, в Швеции для сети 0,25–0,43 кВ допустимые значения Кнс приняты 4%, для 3,3-24 кВ - 3%, более 84 кВ - 1%.
ГОСТ 13109-87 указывает на необходимость установления на границе раздела балансовой принадлежности электрических сетей требуемых значений всех показателей качества электроэнергии. Эти значения должны определяться по согласованию между договаривающимися сторонами, при подключении нового промышленного потребителя контроль ПКЭ проводят до присоединения и после него.
Периодичность контроля показателей качества электроэнергии осуществляется в зависимости от самого показателя и от потребителя (электроприемника). Во всяком случае, длительность измерения ПКЭ должна быть не менее 1 сут.
Вопросы для самопроверки
1. Охарактеризуйте основные показатели качества напряжения.
2. В чем отличие колебания напряжения от отклонения?
3. Чем вызвана несимметрия напряжения?
4. От чего зависит коэффициент несинусоидальности?
5. От чего зависит качество напряжения?
ЛЕКЦИЯ 17
УЧЕТ И ОТЧЕТНОСТЬ ПО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. ЭЛЕКТРОБАЛАНСЫ, ЭЛЕКТРОСБЕРЕЖЕНИЯ
Учет электроэнергии предназначен для получения информации о параметрах электропотребления. Информация необходима для: расчетов предприятия с энергоснабжающей организацией; контроля соответствия фактических значений параметров электропотребления ожидаемым (планируемым); оперативного управления процессами производства, преобразования, распределения и конечного использования энергии; разработки обоснованных удельных норм расхода электроэнергии; составления электробалансов предприятий, производств, цехов, агрегатов и определения фактического использования электроэнергии; планирования и прогнозирования параметров электропотребления предприятий и отдельных его подразделений; организации системы поощрения.
Учет расхода электроэнергии на промышленном предприятии осуществляется приборным, расчетным и опытно-расчетным способами. Приборный является основным способом учета и предполагает измерение расхода электроэнергии с помощью стационарных контрольно-измерительных приборов и систем. Расчетный учет предполагает определение расхода электроэнергии в случае, если приборный способ технически невозможно осуществить или его применение экономически не оправдано. Опытно-расчетный учет основан на сочетании контрольных замеров электропотребления переносными приборами и последующего использования расчетного способа.
Объектами учета электроэнергии на промышленном предприятии являются: производство собственными электростанциями; потребление со стороны (из энергосистемы); отпуск на сторону; расход отдельными производствами, цехами, участками, агрегатами, т. е. на всех уровнях системы электроснабжения (6УР—1УР). Учет принято разделять на расчетный (коммерческий) и технический (контрольный).
Расчетный учет электроэнергии предназначен для учета выработанной, а также отпущенной потребителям электроэнергии с целью осуществления денежных расчетов. Его выполняют путем установки счетчиков электроэнергии. Если счетчики устанавливают в системе электроснабжения предприятия ниже границы раздела с энергосистемой, то потери электроэнергии в элементах системы электроснабжения до счетчиков (трансформаторах, линиях) определяют расчетом и они оплачиваются предприятием.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 |
