лекции сист эл снабж
.pdfИмпульс напряжения
Импульс напряжения – резкое изменение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровню за промежуток времени до 0,01 с.
Импульсы возникают в результате грозы, коммутацоинных переходных процессов и в следствие
работы цепей импульсного управления полупроводниковых преобразователей.
Импульс вреден для радтоэлектронных устройств, ЭВМ и
полупроводниковых устройств с импульсным
управлением.
Норм ГОСТ на импульсные напряжения нет.
Выход:
а.Прямая гальванческая развязка двигатель-генератор б.Трансфильтры с.Источники питания с двойным преобразованием
в.инвертор напряжения.
В промышленной сети до 14 имп/час, в бытовой – до 7 имп/час.
Временное перенапряжение
Временое перенапряжение – повышение напряжение более чем на 10% в точке электрической сети продолжительностью от 0,01 до нескольких секунд, возникающее в системах электроснабжения при коммутациях и к.з.
Коэффициент перенапряжения KперU равен отношению максимального значения огибающей амплитудных значений за время существования временного перенапряжения к амплитуде номинального напряжения сети.
KПЕРU UUАМП max АМПном
Нормы на коэффициент временного перенапряжения не установлены.
Провал напряжения
Провал напряжения – внезапное понижение напряжения в точке электрической сети ниже 0,9Uном, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от 0,01 до нескольких десятков секунд. Длительность автоматически устраняемого провала напряжения в любой точке присоединения к электрическим сетям напряжением до 110 кВ включительно не должна превышать 30 с.
Причина возникновения провалов – к.з., приводящие к отключению элементов сети, которые затем могут снова автоматически включиться. Напряжение восстанавливается либо после отключения к.з., либо после автоматического восстановления питания устройствами АПВ и АВР.
Измерительный комплекс учета: ТТ, ТН, счетчик, линии связи, телеметрия.
Точность учета Счетчики:
-одноэлементные (однофазные) P U I cos
-двухэлементные (в сетях с изолированной нейтралью)
P UAB IA cos( UAB IA ) UCB IC cos( UCB IC )
-трехэлементные (в сетях с эффетивнозаземленной нейтралью)
P UA IA cos A UB IB cos B UC IC cos C
Счетчики:
Индукционные счетчики
+ Диск – модель асинхронного двигателя - Трение, тормозящие моменты
Индукционные счетчики не могут быть с классом точности меньше 1. Отклонение оси от вертикали не более 2 .
Индукционные счетчики – самые незащищенные при несанкционированном доступе
Электронные счетчики – построены на микропроцессорной системе с использованием модуляции входного сигнала.
Цифровые счетчики – используют АЦП для тока и напряжения
|
1 |
T |
|
P |
u i |
|
|
T |
|
||
|
0 |
- 96 точек на период. |
|
|
|
||
|
1 |
|
|
|
|
||
P |
u j ij t |
|
|
T |
|
||
|
j 1 |
|
Класс точности 0,2S.
Измерительные трансформаторы напряжения
Функции:
-снижение напряжения до безопасного для жизни человека уровня
-поддержание максимально точного коэффициента трансформации Виды ТН:
НОМ – напряжения однофазный масляный (6-35 кВ) НОЛ – напряжения однофазный литой (6-35 кВ)
НТМИ – трехфазный масляный измерительный (6-10 кВ)
НТМК – трехфазный с компенсацией угловой погрешности (6-10 кВ) НАМИ – антиферрорезонансный (6-10 кВ)
НАМИТ – антиферрорезонансный улучшенных свойств (6-10 кВ) НКФ – каскадный с фарфоровым корпусом (от 110 кВ)
НДЕ – делитель емкостной Высокий температурный эффект, старение изоляции.
Номинальные напряжения ТН: Линейное 100 В Фазное 57,7 В
Метрологические характеристики ТН
U погрешность напряжения
U U2 U '1 100%
U '1
V - угловая погрешностьV U '1 ^U2
Для коммерческих измерений ТН должен иметь: |
||
U 0,5%; |
V |
20' |
На точность оказывает влияние вторичная нагрузка: |
||
|
|
S2ном – мощность, при которой U 0,5% |
|
|
Поскольку, сигнал идет на измерительные |
|
|
приборы каждого фидера, S2ном больше! |
|
|
Выход: витковая коррекция – на всех ТН. |
Измерительные трансформаторы тока
Назначение:
-создание гальванической развязки между силовой сетью и оборудованием
-поддержание коэффициента трансформации
Номинальный вторичный ток: 5 А и 1 А(500 кВ).
Токовая погрешность: I I2 I '1 100%
I2
Угловая погрешность: I I '1 ^ I2
Для коммерческого учета необходим класс точности 0,5.
Для класса точности 0,5:
I1/Iном |
|
I |
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|||||||
1...1,2 |
<0,5 |
30 ' |
|||||||
0,2 |
<1,0 |
60 ' |
|||||||
0,05 |
<1,5 |
90 ' |
Выход: Замена ТТ, выпуск ТТ с двумя первичными обмотками.
В измерительных комплексах учета используют ТТ с классом точности 0,5S
При возникновении к.з. ТТ меняют свои свойства, необходима процедура размагничивания.
Линии связи (от ТН до счетчика)
Используются провода до 120 мм2. Для целей коммерческого учета U 0, 25%UНОМ .
Две параллельные линии для снижения тока, а следовательно и падения напряжения.
(чаще применяется)
Погрешность измерительного комплекса на примере однофазной схемы |
Допущение: счетчик идеальный, ТТ и ТН класса 0,5, линии |
связи не учитываем. |
P U I cos |
P ' U ' I ' cos U I |
U (1 0, 005) I (1 0, 005) cos( 20 ' 30 ') |
P P P ' 100% 1,9% |
P |
Максимальный вклад – угловые погрешности. Вместе со счетчиком класса точности 0,5 |
P 1,9% . |
Предел относительной погрешности учета.
|
1,1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
... |
W |
|
V |
I |
OC |
ЛС |
|
|
V - предел относительной погрешности ТН
I - предел относительной погрешности ТТ
OC - предел основной погрешности счетчика
ЛС - предел относительной погрешности, вносимой линиями связи от ТТ и ТН до счетчика
- предел относительной погрешности, обусловленной угловой погрешностью ТТ и ТН
0,0291 tg U2 I2
Недостатки: теряем знак при возведении в квадрат; не учитываем, что погрешности разные при использовании разных трансформаторов.
Эта формула справедлива для большого числа одинаковых измерительных комплексов.
Балансовый метод контроля точности
ПiОj
Oj
Каждый комплекс имеет погрешность:
НБФАКТ |
|
WПi WОj W |
|
WПi |
|||
|
|
НБДОП Пi Пi 2 Oj Oj 2
Пi - погрешность i-го измерительного комплекса учета поступившей энергии
-доля поступившей энергии, учтенной i-м комплексом
-погрешность j-го измерительного комплекса учета отпущенной энергии
-доля отпущенной энергии, учтенной j-м комплексом
УЗО – устройство защитного отключения
Нормальный режим: I1=-I2; e 0
Аварийный режим: I1 I2 |
отключение К1, |
К2 без выдержки времени |
|
УЗО делятся по количеству контактов:
1)Одна контактная группа – для Iд и Iкз (более мощные контакты, медленнее срабатывают) 2)Две контактные группы - Iд и Iкз.
По питанию:
1)С дополнительным питанием для контактов
2)Без питания (от катушки)
Характеристики:
1)UНОМ 220; 380 B
2)IНОМ 6...125 A - ток нагрузки
3)I n 6...500 мА - минимальный дифференциальный ток срабатывания УЗО
4)I no 0,5 I n - номинальный неотключающий дифференциальный ток – максимально возможный диф ток, который не приводит к срабатыванию УЗО
Защитное заземление
1)TN-C (защитное зануление)
PE – защитный проводник N – нулевой рабочий провод
2)TN-S
PE – желто-зеленый
3)TN-CS