- •«Самарский государственный технический университет»
- •Лекция 1.
- •Тема 1.1. Схемы и элементы энергетических систем Введение
- •Лекция 2. Энергетические системы. Источники питания.
- •Лекция 3.
- •Тема 1.2. Основные элементы системы электроснабжения Основные типы подстанций и лэп
- •Лекция 4
- •Тема 2.1. Основные элементы систем электроснабжения Силовые трансформаторы
- •Лекция 5
- •Тема 2.1. Графики электрических нагрузок
- •Графики нагрузок.
- •Лекция 6
- •Тема 2.2. Методы определения расчетных нагрузок
- •Метод упорядоченных диаграмм (метод эффективного числа метод коэффициента максимума)
- •Метод удельной плотности нагрузки.
- •Метод расхода электроэнергии на единицу продукции.
- •Лекция 7
- •Тема 3.1. Передача и распределение электроэнергии
- •Уровни (ступени) сэс.
- •Лекция 8
- •Тема 3.2. Классификация сетей по конструктивным признакам
- •Маркировка изолированных проводов
- •Маркировка силовых линий
- •Способ прокладки кабелей
- •Лекция 9. Тема 3.2 (продолжение) Шинопроводы
- •Факторы, влияющие на выбор конструкции электросетей
- •Степени защиты электрооборудования и электроаппаратов
- •Лекция 10
- •Тема 3.3. Схемы цеховых электрических сетей
- •Лекция 11 Тема 3.3 (продолжение) Режимы нейтрали
- •Классификация сетей tn-c, tn-s.
- •Лекция 12
- •Тема 3.4. Цеховые трансформаторные подстанции.
- •Лекция 13
- •Тема 4.1. Источники реактивной мощности.
- •Лекция 14
- •Тема 4.2. Выбор компенсирующих устройств, и их распределение в электрической сети
- •Наивыгоднейшее распределение кб в электрической сети
- •Лекция 15
- •Тема 5.1. Трехфазные короткие замыкания
- •Лекция 16
- •Тема 5.2. Несимметричные короткие замыкания
- •Лекция 17
- •Тема 6.1. Защита электрических сетей
- •Автоматические выключатели (Автоматы)
- •Лекция 18 Сведения о релейной защите
- •Лекция 19
- •Тема 6.3. Качество электроэнергии
- •Лекция 20
- •Тема 7.1. Схемы внешнего электроснабжения. Общие требования к системам электроснабжения.
- •Нормативные материалы
- •Основные требования к главным схемам эСиП
- •Лекция 21
- •Тема 7.1. Схемы внешнего электроснабжения (продолжение)
- •Выбор рационального напряжения распределительной сети
- •Лекция 22
- •Тема 7.1. (продолжение) Схемы распределительных устройств без сборных шин
- •Лекция 23
- •Тема 7.1. (продолжение) Схемы распределительных устройств со сборными шинами
- •Лекция 24
- •Тема 7.2. Главные понизительные подстанции. Выбор трансформаторов гпп.
- •Выбор схем гпп.
- •Лекция 25.
- •Тема 8.1. Внутризаводское электроснабжение Основные схемы внутризаводского электроснабжения.
- •Лекция 26.
- •Тема 8.1. (продолжение) Канализация электроэнергии на напряжении выше 1 кВ.
- •Лекция 27.
- •Тема 9.1. Электроснабжение непромышленных объектов. Расчет электрических нагрузок
- •Надежность электроснабжения непромышленных объектов
Лекция 19
Тема 6.3. Качество электроэнергии
Для системы трехфазного тока качество электроэнергии характеризуется отклонениями и колебаниями частоты и напряжения от установленных норм, не синусоидальность формы кривой напряжения, а также смещением нейтрали и несимметрией напряжения основной частоты.
отклонение напряжения – разность между действительным напряжением и номинальным
, кВ, В , %;
на зажимах электроприборов рабочего освещения: -2,5..5%;
Регулирование напряжения. Для выбора средств регулирования и места их установки, а также для правильной установки ответвлений трансформатора необходимо выявить уровень напряжения в разных точках ЭПП в разное время суток. Для всех расчетных режимов предварительно определяют мощности и точки от ИП до ЭП и технические параметры этих участков. Выбор средств регулирования базируется на анализе режимов напряжения и на основании техноко-экономических расчетов.
Необходимо рассматривать весь комплекс мероприятий по улучшению режимов напряжения:
а) применение понизительных трансформаторов и автотрансформаторов с РПН – это основное и часто достаточное средство
б) применение последовательных регулировочных трансформаторов ПБН при отсутствии трансформаторов с РПН.
в) использование рекомендаций по правильному выбору ответвлений у не регулируемых трансформаторов.
г) уменьшение потерь напряжения в отдельных элементов сети путем рационального построения всей СЭС.
д) применение автоматического регулирования конденсаторный установок.
е) применение связей, позволяющих отключать часть трансформаторов
ж) применение синхронных двигателей с автоматическим регулированием тока возбуждения.
Применение цеховых трансформаторов с РПН возможно лишь в тех случаях, когда другие средства недостаточны или менее экономичны.
Выбор ответвления на обмотках трансформатора.
Наиболее простой и дешевый способ регулирования напряжения. Трансформатор без РПН чаще всего применяется для сезонного регулирования. Для повседневного переключения их использовать нельзя. Для суточного регулирования применяются трансформаторы с регулированием их коэффициента трансформации под нагрузкой. При выборе ответвлений нужно добиться такого положения , чтобы вторичное напряжение на шинах подстанции в период максимума нагрузок было возможно ближе к UНОМ+5%
Колебание напряжений.
Показатели:
размах изменения напряжения - разность между следующими друг за другом экстремумами, огибающих действующих значений напряжений.Если огибающая действующих значений напряжения имеет горизонтальные участки, то размах изменения напряжения определяется как разность между соседним экстремумом и горизонтальным участком или как разность между соседними участками.
Частота изменения напряжения ;m-количество изменений напряжения со скоростью изменения более одного % в секунду за время Т
Интервалы между следующими друг за другом изменений
Показатели обусловлены резкими толчками потребляемой мощности при работе ЭП с ударной нагрузкой (сварочные машины, дуговые печи, электродвигатели прокатных станов). Колебания напряжения нормируются ГОСТом только для ламп, т.к. они наиболее чувствительны к перепадам напряжения.
Мероприятия по ограничению колебаний напряжения:
рациональное построение схемы электроснабжение (например, подключение агрегатов, обуславливающих колебания напряжения, в точках сети в наибольшей мощностью КЗ)
раздельное питание резко переменной и прочей нагрузки, т.е. подключаются на отдельные трансформаторы или на различные плечи сдвоенного реактора, а также применение трансформаторов с расщепленной обмоткой.
5) Качество электроэнергии. Отклонение и колебание частоты.
Величину, равную разности между действительным и заданным значением частоты, выраженную в основных единицах, называется отклонением частоты.
;
Допустимое отклонение - , кратковременное отклонение не более 10 мин -.
Уменьшение частоты ведет к увеличению потерь мощности и напряжения: причина – дефицит активной мощности. Регулирование осуществляется одновременно по всей энергосистеме путем ввода дополнительных генерирующих мощностей или отключением части менее ответственных ЭП с помощью устройств автоматической частотной разгрузки (АЧР).
Колебание частоты – это серия единичных изменений частоты, происходящих со скоростью 0,2 Гц/с.
Характеристикой являются размах колебаний, представляющих разность между наибольшими и наименьшими значением основной частоты за определенный промежуток времени.
;
Причина возникновения колебаний – наличие мощных электроприемников с резко переменной активной нагрузкой.
6) Несимметричия напряжения.
Под несимметрией понимают неравенство фазных или линейных напряжений (токов) по амплитуде и углам сдвига между ними. Различают кратковременные (аварийные) и длительные (эксплуатационные) несимметрические режимы.
Несимметрию напряжения характеризуют:
коэффициентом несимметрии – отношение напряжения обратной последовательности основной частоты к номинальному линейному напряжению
коэффициентом неуравновешанности – отношение нулевой последовательности к номинальному фазному напряжению
Несимметрию создают однофазные нагрузки: дуговые печи, сварочные участки и т.д.
Методы симметрирования:
равномерное распределение однофазных нагрузок по фазам(дополнительные 15% несимметрии)
выделение несимметричных нагрузок большой мощности на отдельные трансформаторы.
замена трансформаторов со схемой соединения «звезда»-«двойная звезда» на «треугольник»- «звезда с землей» или «треугольник» -«».
Несинусоидальность формы кривой напряжения. Оценивается коэффициентом несинусоидальности – отношение действующего значения гармоник несинусоидального напряжения к напряжению основной частоты.
Допустимая несинусоидальность - 5%.
U - действительное значение напряжение-ой гармоники.
n- номер последней из учитываемых гармоник.
Несинусоидальность формы приводит к нагреву оборудования, увеличению старения изоляции, влияет на работу конденсаторных батарей. Методы уменьшения несинусоидальности:
рациональное построение схемы
применение схем выпрямления и резонансных фильтров.