16.Показатели качества электрической энергии и их характеристики
ГОСТ 13109 - 99 устанавливает показатели и нормы качества электрической энергии (КЭ) в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и одно- фазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся в собственности различных потребителей, или приемники электрической энергии (точки общего присоединения - ТОП).
Этот РОСТ устанавливает 11 основных показателей качества электроэнергии (ПКЭ):
1) отклонение частоты f;
2) установившееся Отклонение напряжения Uу;
3) размах изменения напряжения Ut;
4) дозу фликера (мерцания или колебания) Pt;
5) коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения КU;
6) коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения KU(n);
7) коэффициент несимметрии напряжений по обр. последовательности K2U;
8) коэффициент несимметрии напряжений по нул. последовательности K0U;
9) глубину и длительность провала напряжения Uп, tп;
10) импульсное напряжение Uимп;
11) коэффициент временного перенапряжения КперU.
При определении значений некоторых показателей КЭ используют следующие вспомогательные параметры электрической энергии:
1) частоту повторения изменений напряжения FUt;
2) интервал между изменениями напряжения ti,i+1;
3) глубину провала напряжения Uп;
4) частота появления провалов напряжения Fп;
5) длительность импульса по уровню 0,5 его амплитуды tимп0,5;
6) длительность временного перенапряжения tперU. Установлены два вида норм ПКЭ: нормально допустимые (норм.) и предельно допустимые (пред.).
17Отклонения напряжения
Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения текущего значения напряжения U от номинального значения Uном:
Отклонение напряжения обусловлено изменением потерь, вызываемых изменением мощностей нагрузок.Отклонение напряжения нормируется на выводах приемников электрической энергии; Uy.норм = ±5% и Uy.пред = ±10%. Из всех показателей качества электроэнергии отклонения напряжения от допустимых значений приносят наибольший, причем значительный экономический ущерб. Понижение напряжения вызывает рост скольжения и уменьшение скорости вращения двигателей, а тем самым и исполнительных механизмов. При этом возрастает потребляемый ток, двигатели перегреваются, быстрее изнашивается изоляция. Вращающий момент асинхронных двигателей пропорционален квадрату напряжения, поэтому при понижении напр. затрудняется пуск и самозапуск их под нагрузкой.
Колебания напряжения характеризуются размахом изменения напряжения Ut, частотой повторения изменений напряжения FUt, интервалом между изменениями напряжения ti,i+1 дозой фликера Рt.
Фликер - характеризует субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями напряжения в электрической сети, питающих эти источники.
Предельно допустимое значение для кратковременной дозы фликера PSt при колебаниях напряжения с формой, отличающейся от "меандра" равно 1,38, а для длительной дозы фликера PLt равно 1,00. PSt определяют на интервале времени наблюдения равном 10 минут, а PLt - два часа.
Источниками колебаний напряжения являются потребители электроэнергии с резко переменным графиком потребления мощности (особенно реактивной). К ним относятся: дуговые сталеплавильные печи, электросварка, поршневые компрессоры и ряд других. При резком возрастании нагрузки происходит резкое увеличение потерь напряжения в ветвях сети, питающих эту нагрузку. В результате резко уменьшается напряжение на приемном узле ветви. При резком уменьшении нагрузки происходит уменьшение потерь напряжения и, следовательно, увеличение напряжения на приемном узле ветви. Отмечается, что в электрических сетях распространение колебаний напряжения происходит в направлении шинам низкого напряжения практически без затухания, а к шинам высокого напряжения - с затуханием по амплитуде. Этот эффект проявляется в зависимости от мощности короткого замыкания Sк.з.сист системы.