- •Раздел 4. Электрическая часть станций и подстанций
- •4.1. Основное силовое оборудование
- •Выключатели
- •Разъединители
- •Ограничители перенапряжений (опн)
- •Трансформаторы тока (тт)
- •Трансформаторы напряжения (тн)
- •4.2.Учёт электроэнергии
- •Счётчики
- •Кабели (кл)
- •Основные проблемы учёта электроэнергии
- •4.3. Метод контроля достоверности показаний электроэнергии Критерий достоверности
- •Баланс электроэнергии
- •Расчёт фактического и допустимого небаланса (балансовый метод)
- •Схемы с коммутацией присоединений одним выключателем
- •Схемы с коммутацией присоединений двумя выключателями
- •Оперативные переключения в электрической части электрических станций и подстанций (на примере схемы электрических соединений с двумя рабочими и обходной системами сборных шин)
- •Конструктивное выполнение распределительных устройств (ру). Основные требования к конструкции ру. Области применения ору, эру, кру
- •Электрические подстанции Место, роль и классификация электрических подстанций
- •Главные схемы электрических соединений подстанций
- •Электрические станции Типы электрических станции, их назначение, особенности эксплуатации
- •4.5. Качество электроэнергии
- •Установившееся отклонение напряжения
- •Отклонение частоты
- •Борьба с несинусоидальностью
Отклонение частоты
(4..)
где N- число измерений;
(4..)
Нормально допустимое значение ;
Предельно допустимое значение .
В послеаварийных режимах нормально допустимое значение ;
предельно допустимое значение .
Частота рассчитывается на основе осциллограммы:
Рис.4.. Осциллограмма
- номинальная частота в России (в других странах частота иная).
Длительность провала напряжения
Причём - предельное значение по ГОСТ
Рис.4.. Характерный график
Любой провал начинает считаться (то есть имеет место) до 0,9 от номинально напряжения.
Основными причинами провалов напряжений являются:
к.з., которые ликвидируются автоматикой
включение мощного потребителя.
Импульсное напряжение (это величина перенапряжения)
Импульсное перенапряжение появляется при коммутациях высоковольтных выключателей, а также во время грозы. Импульсное перенапряжение приводит к нарушению работы или к выходу из строя всей электроники; нормы ГОСТ отсутствуют.
Рис.4.. Характерный график
Коэффициент временного перенапряжения
(4..)
Рис.4.. Характерный график
Нормы ГОСТ отсутствуют; при коммутациях возникает к.з..
Основные источники помех и методы борьбы с ними
Борьба с помехами сводится к борьбе с несинусоидальностью путём установки фильтров. Для ввода параметров качества электроэнергии в рамки ГОСТ устанавливается собственное генерирующее оборудование. Источником несимметрии и несинусоидальности всегда является потребитель. Все потребители делятся на три группы:
1. Полупроводники:
Рис.4.. Вольтамперная характеристика (ВАХ) диода
Относят:
1). Выпрямители переменного тока
где БП- блок питания
Рис.4.. Схема выпрямителя переменного тока
(а) (б)
Рис.4.. Графики режимов без выпрямителя переменного тока (а) и с ним (б)
При закрытии (открытии) диода – тиристора появляется обратный ток в схеме.
2). Импульсные блоки питания (UPS)
(а) (б)
Рис.4.. Графики режимов без UPS (а) и с ним (б)
UPS является источником третьей гармоники. В сетях 0,4 кВ величина третьей гармоники достигает 30% - это очень плохо! Генерация третьей гармоники величиной в 10% от основной гармоники приводит к перегрузке нейтрального провода, для которого необходимо увеличить сечение.
2. Все приборы, имеющие линейную ВАХ (это потребители - лампы накаливания, батареи, калорифера): Источниками несимметрии и несинусоидальности они не являются.
Рис.4.. ВАХ лампы накаливания, батареи, калорифера
3. Все установки, имеющие в своей технологической цепочке дугу (это потребители - сварочные трансформаторы, индукционные печи, мощные радиоустановки):
Рис.4.. ВАХ дуги (например, печи на сталелитейном заводе)
Дуга является плазмой, а плазма является генератором токов высокой частоты и электроэнергии. При включении печи, например, начинается генерация токов высокой частоты во внешнюю сеть. Однако индукционные печи очень хороши и им нет альтернативы.
Последствия повышенных уровней несинусоидальности:
1. Скин-эффект – это явление вытеснения тока. С ростом частоты происходит вытеснение тока на поверхность проводника. К примеру, имеется два близкорасположенных друг от друга цеха. Цех №1 имеет повышенный уровень несинусоидальности, а цех №2 вообще синусоидален. В итоге изоляция всего энергооборудования цеха №1 через год будет в два раза хуже, чем у цеха №2.
2. С ростом частоты растёт радиус распространения электромагнитных волн, причём значительно, что приводит к вялотекущей лучевой болезни человека, повышенной утомляемости, усталости и т.д..