SEKSJON 9. Strømkvalitet
JORDING AV KABELSKJERMER
Kabelskjermforbindelser i form av en "pigtail" kan ikke anbefales for å sikre EMC av kabellinjer, med unntak av lavfrekvente applikasjoner, uansett bør lengden på "pigtail" ikke overstige 30 mm. For å jorde CL-skjermer anbefales det å bruke spesielle klemmer eller koblinger.
Grunnregelen er at skjermene til kontroll- og strømkabler skal jordes i begge ender. Dette reduserer common mode interferens. Spesielle tilfeller er dobbel skjerming av kabler, jording gjennom en kondensator eller overspenningsvern. Ved å bruke kondensatorer oppnås koblingen mellom lav- og høyfrekvente strømmer.
Bruken av snoede par reduserer indusert interferens betydelig;
Koaksialkabler, til tross for deres bruk for overføring av høyfrekvente signaler, er ikke veldig gode for frekvenser under gjennomsnittet;
Skjermer i form av en flette på den ytre overflaten av kabelen er overlegne i elektriske parametere til skjermer i form av en spiralviklet folie;
Flett og folie er bedre, jo tykkere tråd eller foliemateriale;
Langsgående installasjon av folie er bedre enn spiralinstallasjon, men det er vanskelig å bøye;
Ekstern skjerm i form av flette og folie eller dobbel flette, mye bedre enn en enkelt skjerm;
Individuelle tvunnede par i en felles skjermet kabel kan kreve individuelle skjerminger for å forhindre kapasitiv interferens mellom signalledere;
Flerlagsskjermer med isolasjon mellom skjermlagene er bedre enn de uten isolasjon.
Konklusjoner på avsnittet
Designløsninger for å sikre EMC av høyspentstasjoner inkluderer: utvikling av layoutløsninger, design av nettstasjons jordingsanordning, utvikling av kabelkanaler og lynbeskyttelsessystemer, design av et operativt likestrømsystem og et vekselstrømsforsyningssystem.
Elektriske energikvalitetsindikatorer (EQI), metoder for deres vurdering og standarder bestemmes av Interstate Standard: "Electric Energy. Elektromagnetisk kompatibilitet av teknisk utstyr. Standarder for kvaliteten på elektrisk energi i kraftforsyningssystemer for generelle formål" GOST 54149-2010.
EC-grensene fastsatt av denne standarden er elektromagnetiske kompatibilitetsnivåer for ledet elektromagnetisk interferens i generelle strømforsyningssystemer. Med forbehold om samsvar med disse standardene, er elektromagnetisk kompatibilitet for generelle elektriske strømforsyningsnettverk og elektriske nettverk til elektriske strømforbrukere (elektriske strømmottakere) sikret.
Standardene fastsatt av denne standarden er underlagt inkludering i de tekniske spesifikasjonene for tilkobling av elektriske energiforbrukere og i kontrakter for bruk av elektrisk energi mellom strømforsyningsorganisasjoner og elektriske energiforbrukere.
I tillegg til EMC-kravene i forbindelse med utstedelse av russisk regjeringsdekret nr. 1013 av 13. august 1997 om inkludering av elektrisk energi i listen over varer som er underlagt obligatorisk sertifisering, må EC også følges ut fra synspunktet den russiske føderasjonens lov "om beskyttelse av forbrukerrettigheter". I lys av dette regjeringsdekretet ble det tatt en felles beslutning av Russlands statsstandard og departementet for drivstoff og energi i Den russiske føderasjonen "Om prosedyren for å innføre obligatorisk sertifisering av elektrisk energi" datert 03/03/1998, og også en "Midlertidig prosedyre for sertifisering av elektrisk energi" ble innført.
Det raskeste ville være å ringe nettverkene og finne ut nøyaktig hva de trenger.
Personlig vet jeg ikke hva som må gjøres, men jeg skal prøve å gjette:
Alternativ én: det er GOST 32144-2013 (trådte i kraft 1. juli 2014) "Elektriske energikvalitetsstandarder i generelle strømforsyningssystemer" der finner du kvalitetsstandarder og tillatte avvik og selve begrepet:
3.1.38 kvaliteten på elektrisk energi (QE): Graden av samsvar mellom egenskapene til elektrisk energi på et gitt punkt i det elektriske systemet med totaliteten av standardiserte CE-indikatorer.
Faktisk, hvis du har utført alle beregningene og du ikke har forbrukere som forverrer kvaliteten på elektrisitet, så i delen "Sikre kvaliteten på elektrisitet", bare angi disse beregningene og fraværet av behovet for å installere "enheter for kompensasjon og regulering av reaktiv effekt i elektriske nettverk."
Alternativ to: til resolusjonen (nr. 861 av 27. desember 2004) i vedlegget om at de tekniske spesifikasjonene skal inneholde: «Tekniske betingelser for tilkobling til elektriske nettverk (for enkeltpersoner med det formål teknologisk tilkobling av strømmottakende enheter, maksimalt effekt som er inntil 15 kW inklusive (med hensyn til tidligere tilkoblede strømmottaksenheter ved dette koblingspunktet) og som brukes til husholdningsbehov og andre behov som ikke er relatert til næringsvirksomhet) "det er punkt 10:
10. Nettverksorganisasjonen gjennomfører
(angir kravene til styrking av eksisterende elektrisk nett i forbindelse med tilknytningen
ny kapasitet (bygging av nye kraftledninger, transformatorstasjoner, øke tverrsnittet av ledninger og kabler,
utskifting eller økning i transformatorkapasitet, utvidelse av koblingsanlegg, modernisering av utstyr, ombygging
kraftnettanlegg, installasjon av spenningsreguleringsenheter for å sikre pålitelighet og kvalitet på elektrisk energi,
samt, etter avtale mellom partene, andre forpliktelser til å oppfylle de tekniske betingelsene fastsatt i paragraf 25_1 i reglene for teknologisk tilkobling
energimottakende enheter til elektriske energiforbrukere, elektrisk energiproduksjonsanlegg, samt elektriske nettanlegg som tilhører nettverksorganisasjoner og andre personer i elektriske nettverk)
Du kan indikere i avsnittet "Sikre kvaliteten på elektrisitet" at for forbrukere opp til 15 kW, i henhold til forskriften, er kvaliteten sikret av nettorganisasjonen.
Alternativ tre: Hvis avtalen er mellom relaterte nettverksorganisasjoner, så:
(RF regjeringsdekret nr. 861 datert 27. desember 2004, III. Prosedyre for inngåelse og gjennomføring av avtaler mellom nettverksorganisasjoner) punkt 38. En avtale mellom relaterte nettverksorganisasjoner må inneholde følgende vesentlige vilkår:
f) organisatoriske og tekniske tiltak avtalt med gjenstanden for operativ ekspedisjonskontroll i elkraftindustrien for installasjon av anordninger for kompensasjon og regulering av reaktiv effekt i elektriske nett som er gjenstand for utsendelse av det tilsvarende emnet for operativ ekspedisjonskontroll i det elektriske kraftindustrien, innenfor fagets territorium Den russiske føderasjonen eller andre territorier bestemt av den spesifiserte enheten, som har som mål å sikre en balanse mellom forbruket av aktiv og reaktiv kraft innenfor grensene til balansen for strømmottakende enheter til elektriske energiforbrukere (med forbehold om samsvar fra produsenter og forbrukere av elektrisk energi ( kraft) med kravene til kvaliteten på elektrisk energi for reaktiv kraft) (ekstra avsnitt inkludert 27. mars 2010 ved dekret fra regjeringen i Den russiske føderasjonen datert 3. mars 2010 N 117);
g) partenes forpliktelser til å overholde de nødvendige parameterne for pålitelighet av strømforsyning og kvalitet på elektrisk energi, moduser for elektrisk energiforbruk, inkludert å opprettholde forholdet mellom aktivt og reaktivt strømforbruk på nivået fastsatt av lovgivningen i Den russiske føderasjonen og kravene til faget operativ ekspedisjonskontroll i elkraftindustrien, samt å overholde etablerte emnet operativ ekspedisjonskontroll i elkraftindustrien for kompensasjonsnivåer og reaktiv effektreguleringsområder (delklausulen ble i tillegg inkludert i mars 27, 2010 ved dekret fra regjeringen i Den russiske føderasjonen av 3. mars 2010 N 117);
de. du må angi utstyret som er installert for å bringe elektrisitetskvaliteten tilbake til normalen.
noe sånt, men det er ikke et faktum denne informasjonen Det vil hjelpe deg.
Hombre, Jeg kom over et lignende spørsmål angående kvaliteten på elektrisitet. Nettverksorganisasjonen skrev kommentarer til det eksterne strømforsyningsprosjektet som "... for å bestemme et sett med tekniske tiltak for å kontrollere kvaliteten på elektrisitet, unntatt deres avvik fra standardverdier i samsvar med GOST 32144-2013..."
Så spørsmålet er, hvordan kan dette settet med tiltak bestemmes i et eksternt og internt strømforsyningsprosjekt? Hvordan evaluere strømkvalitetsparametere i et prosjekt for å avgjøre om det er behov for ytterligere. enheter eller ikke?
Ok, basert på spenningstapene, beregnet jeg om jeg skulle kompensere for reaktiv effekt eller ikke, jeg beregnet også - hva skal jeg gjøre med de andre parameterne for kvaliteten på elektrisitet (deres vurdering) i strømforsyningsprosjektet?
Prosjektet er en produksjonsbase, vurdert i henhold til spesifikasjoner 100 kW. I mitt tilfelle driver jeg kun med eksterne nettverk fra nettverksorganisasjonens pakketransformatorstasjon til 0,4 kV produksjonsdistribusjonspunktet. baser, dvs. Jeg driver ikke med interne nettverk og interne nettverk
Generelt skriver jeg i PP, bare i tilfelle, at noe sånt som "de planlagte strømmottakere og strømforbrukere forringer ikke kvalitetsparametrene for elektrisitet under standardene etablert av GOST ..." Men i dag mottok jeg disse kommentarene
Et spørsmål til - vi skrev kommentarer om reaksjonskompensasjon. kraft og bringe tgf til ikke mer enn 0,1.
Slik jeg forstår det, hvis den tilkoblede effekten i henhold til spesifikasjonene er mindre enn 150 kW, deretter kravene til cosf fra strømforsyningssiden. organisasjonen kan ikke eksistere og reaktiv kraftkompensasjon trenger ikke gjøres (basert på ordre fra departementet for industri og energi i Den russiske føderasjonen datert 22. februar 2007 N 49)
Fortell meg hvordan jeg best kan svare
Hvis jeg tar feil om noe, vennligst korriger meg.
I følge GOST 23875-88 forstås kvaliteten på elektrisk energi som graden av samsvar mellom elektriske energiparametere med deres etablerte verdier.
En parameter forstås som en mengde som kvantitativt karakteriserer enhver egenskap ved elektrisk energi (for eksempel spenning, frekvens, spenningskurveform, etc.).
Forskjellen mellom den nåværende verdien av den elektriske energiparameteren og dens nominelle eller grunnleggende verdi kalles avviket til den elektriske energiparameteren. Grunnverdien av parameteren kan tas som driftsgjennomsnitt, beregnet verdi, grenseverdi eller fastsatt i kraftforsyningskontrakten.
Steady-state spennings (frekvens) avvik er spennings (frekvens) avviket i steady-state driftsmodus for strømforsyningssystemet.
Spenningsavvik estimeres i prosent
Spenningssvingninger er en serie enkeltendringer i spenning over tid. Spenningssvingninger er preget av størrelsen på spenningsendringen og flimmerdosen.
Spenningssvingningene er en verdi lik forskjellen mellom høyeste og laveste spenningsverdier over et visst tidsintervall i stabil drift av en kilde, elektrisk energiomformer eller strømforsyningssystem
Flimmer er en persons subjektive oppfatning av fluktuasjoner i lysstrømmen til kunstige lyskilder forårsaket av spenningssvingninger i det elektriske nettverket.
Flimmerdose er et mål på en persons mottakelighet for effekten av flimmer over en spesifisert tidsperiode.
Overspenning i strømforsyningssystemet refererer til spenningsoverskuddet over høyeste driftsspenning etablert for et gitt elektrisk utstyr. Med midlertidig overspenning menes en spenningsøkning på et punkt i det elektriske nettet over 1,1 U HOM , varer i mer enn 10 ms, som forekommer i strømforsyningssystemer under bytte
og kortslutninger.
En spenningspuls er en plutselig endring i spenning på et punkt i et elektrisk nettverk, etterfulgt av gjenoppretting til det opprinnelige eller nær nivået i løpet av en tidsperiode på opptil flere millisekunder.
Spenningsfall betyr et plutselig betydelig spenningsfall (under 0,9 U NOM) i strømforsyningssystemet med dets påfølgende restaurering etter en tidsperiode fra ti millisekunder til flere titalls sekunder.
I henhold til GOST 13109-97 er de normalt tillatte og maksimalt tillatte verdiene for steady-state spenningsavvik ved terminalene til elektriske energimottakere lik henholdsvis +5% og +10% av den nominelle spenningen til den elektriske nettverk.
Grensene for tillatte spenningssvingninger avhenger av gjentakelsesfrekvensen av spenningssvingninger per minutt, og for spenningssvingninger som har en meanderform, varierer de fra brøkdeler av en prosent til 10 % av den nominelle verdien.
Normalt tillatte og maksimalt tillatte verdier for frekvensavvik er henholdsvis +0,2 og +0,4 Hz.
Spenningsdypet er preget av varigheten av spenningsfallet. Maksimal tillatt verdi for varigheten av et spenningsfall i elektriske nettverk opp til 20 kV inkludert er 30 s.
Ris. 3.1 illustrerer noen av definisjonene ovenfor.
Forvrengning av formen til vekselspennings (strøm) kurven - forskjellen i formen til vekselspennings (strøm) kurven fra den nødvendige.
Koeffisienten for formen til vekselspenning (strøm) kurven er en verdi lik forholdet mellom den effektive verdien av den periodiske spenningen (strømmen) til dens gjennomsnittsverdi (i en halv periode).
For sinusbølge 
.
Amplitudekoeffisienten til vekselspenning (strøm) kurven er en verdi lik forholdet mellom den maksimale absolutte verdien av spenningen (strømmen) over perioden og den effektive verdien av den periodiske spenningen (strømmen). (For sinusoid 
).
Den sinusformede forvrengningsfaktoren til spenningskurven (strøm) er en av hovedindikatorene for strømkvalitet, lik forholdet mellom den effektive verdien av summen av høyere harmoniske komponenter og den effektive verdien av hovedkomponenten til vekselspenningen (strømmen) ):
% ,
Hvor n- serienummeret til den harmoniske komponenten av spenning. Den andre indikatoren på ikke-sinusoidalitet er koeffisienten n den harmoniske komponenten av spenning:
,
%.
De normalt tillatte og maksimalt tillatte verdiene for spenningskurvens sinusformede forvrengningskoeffisient er henholdsvis ved tilkoblingspunktene til elektriske nettverk:
Med U NOM = 0,38 kV 8 og 12 %, s U NOM = 6 -20 kV 5 og 8 %, s U NOM = 35 kV 4 og 6 % , Med U NOM= 110 - 330 kV 2 og 3 %. .
For å karakterisere spenningsasymmetri brukes asymmetrikoeffisienter for negative og nullsekvenser.
Den negative sekvensubalansefaktoren er gitt for fase-til-fase spenninger, hvis geometriske sum alltid er null. Det er lik forholdet, %,
,
% ,
Hvor U 2 , U 1 - negative og positive sekvenskomponenter når de dekomponeres ved bruk av metoden for symmetriske komponenter i fase-til-fase spenningssystemet.
Ner definert som
,
% .
Det er lik prosentforholdet mellom komponentene i null- og positive sekvenser når de dekomponeres ved bruk av metoden for symmetriske komponenter i fasespenningssystemet. Dessuten er det kjent at forholdet U 1 Og U 1 F for tilkoblede systemer av fase- og fase-til-fase spenninger har en enkel form:
U 1
=
U 1 F .
Normalt tillatte og maksimalt tillatte verdier for spenningsasymmetrikoeffisienten for negativ sekvens ved punkter med felles tilkobling til elektriske nettverk er lik henholdsvis 2 og 4 %.
Normalt tillatte og maksimalt tillatte verdier for nved punkter med felles tilkobling til firetråds elektriske nettverk med en merkespenning på 0,38 kV er lik henholdsvis 2 og 4 %.
De positive og nullsekvenskomponentene kan legges inn ved hjelp av lineær transformasjon basert på matriseligningen:
,
Hvor 
,
;
;
EN 3
= 1;
EN 4 = EN; 1+ a + a 2 = 0.
Her 
Og 
symbol for kolonnevektorer av fasespenninger og spenninger inkludert i symmetriske systemer med null, direkte og negative sekvenser, dvs.
= 
= 
.
Dette betyr at systemer med fasemengder kan være sammensatt av systemer med null ( 
,
,
),
rett linje som sammenfaller med den grunnleggende rekkefølgen av faseveksling ( 
,EN 2
,EN
)
og omvendte sekvenser ( 
,
EN
,
EN 2 
).
Fasevekslingen vist i fig. 1 er tatt som den viktigste. 3.2. Pilen indikerer at etter å ha nådd en positiv maksimalspenning i fase A, må det oppstå et positivt maksimum i fase B, og deretter i fase C. Rekkefølgen på fasespenninger i kolonnevektoren for fasespenninger tilsvarer grunnrekkefølgen for faseveksling.
VITENSKAPSMINISTERIET OG UTDANNING I UKRAINA
STATISK HØYERE UTDANNINGSINSTITUTION
DONETSK NATIONAL TECHNICAL UNIVERSITY
Forskningsarbeid
om emnet: "Strømkvalitet"
Fullført st.gr. _________________________________ dato signatur Krysset ________________________ dato signatur
Donetsk, 2011
Dette verket inneholder: 27 sider, 7 figurer, 1 tabell, 6 kilder. Formålet med forskningsarbeidet er: kvaliteten på elektrisitet i strømforsyningssystemer i Ukraina. Formålet med arbeidet: å bli kjent med faktorene som påvirker kvaliteten på elektrisitet og metoder for å regulere den; finne ut hvordan automatisk regulering av strømkvaliteten utføres; bestemme hvordan kvaliteten på elektrisitet vil påvirke kostnadene. Arbeidet undersøkte strømforsynings- og strømforbrukssystemer av forskjellige design og identifiserte hovedproblemene til disse systemene, noe som kan føre til en reduksjon i kraftkvaliteten. ELEKTRISK ENERGI, ELEKTRISK KVALITET, USYMMETRI AV SPENNING, OVERSPENNING, AUTOMATISK STYRING, ELEKTRISK SYSTEM.
1. Strømkvalitetsindikatorer………………………………………………4 1.1 Spenningsavvik………………………………………………………………………6 1.2 Spenningssvingninger…… ………………………………………………….8 1.2.1 Spenningssvingningers innflytelse på driften av elektrisk utstyr………………………………………… ………………………… ..8 1.2.2 Tiltak for å redusere spenningssvingninger………….9 1.3 Spenningsasymmetri…………………………………………10 1.3. 1 Spenningsasymmetriens innflytelse på driften av elektrisk utstyr … …………………………………………………………11 1.3.2 Tiltak for å redusere spenningsasymmetri…………12 1.4 Spenning ikke -sinusoidalitet……………………………………… …..12 1.4.1 Påvirkningen av ikke-sinusformet spenning på driften av elektrisk utstyr……………………………………………… ………….13 1.4.2 Tiltak for å redusere ikke-sinusformet spenning..14 1.5 Frekvensavvik ………………………………………………………….15 1.6 Midlertidig overspenning… …………………………………………………………15 1.7 Pulsoverspenning………… …………………………………………16 2. Automatisert kontroll elektrisitetskvalitet…………..16 2.1 Grunnleggende krav til modeller av elektriske systemer som inneholder distribuerte blandede kilder til spenningsforvrengning…………..17 2.2 Metodikk for å bestemme forbrukerens faktiske innflytelse på energieffektiviteten...19 3. Betalinger for elektrisitet avhengig av dens kvaliteter……………….22 Litteratur……………………………………………………………………………………………….. .26
1 ELEKTRISK KVALITETSINDIKATORER
Elektriske apparater og utstyr er designet for å fungere i et spesifikt elektromagnetisk miljø. Det elektromagnetiske miljøet anses å være strømforsyningssystemet og de elektriske enhetene og utstyret som er koblet til det, koblet induktivt og skaper interferens i en eller annen grad som påvirker hverandres drift negativt. Hvis det er mulig for utstyr å fungere normalt i det eksisterende elektromagnetiske miljøet, snakker de om elektromagnetisk kompatibilitet av teknisk utstyr. Samlede krav til det elektromagnetiske miljøet er etablert av standarder, som gjør det mulig å lage utstyr og garantere ytelsen under forhold som oppfyller disse kravene. Standardene etablerer akseptable nivåer av interferens i det elektriske nettverket, som karakteriserer kvaliteten på elektrisitet og kalles strømkvalitetsindikatorer (PQI). Med den evolusjonære endringen i teknologi endres også kravene til det elektromagnetiske miljøet, naturligvis i retning av innstramming. Så vår standard for strømkvalitet, GOST 13109 fra 1967, ble revidert i 1987 med utviklingen av halvlederteknologi, og revidert i 1997 med utviklingen av mikroprosessorteknologi. Kvalitetsindikatorene for elektrisk energi, metoder for deres vurdering og standarder bestemmes av Interstate Standard: "Electric Energy. Elektromagnetisk kompatibilitet av teknisk utstyr. Standarder for kvaliteten på elektrisk energi i generelle strømforsyningssystemer" GOST 13109-97. Tabell 1.1 – Standardisering av kraftkvalitetsindikatorer
Navn på PKE | Mest sannsynlig årsak |
|
Spenningsavvik |
||
jevnt spenningsavvik | forbruker lasteplan |
|
Spenningssvingninger |
||
spenningsområde | forbruker med raskt skiftende last |
|
flimmerdose |
||
Spenningsasymmetri i et trefasesystem |
||
negativ sekvens spenningsasymmetrifaktor | forbruker med asymmetrisk belastning |
|
nullsekvens spenningsasymmetri koeffisient |
||
Ikke-sinusformet spenningsbølgeform |
||
spenningsbølgeform forvrengningsfaktor | forbruker med ikke-lineær belastning |
|
koeffisient for den n-te harmoniske komponenten av spenning |
||
frekvensavvik | egenskaper ved nettverket, klimatiske forhold eller naturfenomener |
|
varighet for spenningsfall |
||
impulsspenning |
||
midlertidig overspenningsfaktor |
||
- Med en langsom endring i belastningen i samsvar med tidsplanen, er det et spenningsavvik Med en kraftig skiftende karakter av belastningen, er det spenningssvingninger spenningsasymmetri i et trefasesystem Med en ikke-lineær belastning er det en ikke-sinusformet form av spenningskurven.
Påvirkningen av spenningsavvik på driften av elektrisk utstyr:
- Teknologiske installasjoner:
- Når spenningen synker, forverres den teknologiske prosessen betydelig og dens varighet øker. Følgelig øker produksjonskostnadene Når spenningen øker, reduseres levetiden til utstyret og sannsynligheten for ulykker øker.
- Belysning:
- Levetiden til belysningslamper reduseres, så ved en spenningsverdi på 1,1 U nom reduseres levetiden til glødelamper med 4 ganger Ved en spenningsverdi på 0,9 U nom reduseres lysstrømmen til glødelamper med 40. % og lysrør med 15 % Når spenningen er mindre enn 0,9 U nom, flimrer lysrør, og ved 0,8 U nom lyser de rett og slett ikke.
- Elektrisk drift:
- Når spenningen ved terminalene til en asynkron elektrisk motor synker med 15 %, reduseres dreiemomentet med 25 %. Det kan hende at motoren ikke starter eller stopper.
- Når spenningen synker, øker strømmen som forbrukes fra nettverket, noe som fører til oppvarming av viklingene og en reduksjon i levetiden til motoren. Ved langvarig drift ved en spenning på 0,9 U, reduseres motorens nominelle levetid med halvparten. Effektiviteten til stasjonen og nettverket reduseres.
- 10% av spesifikk belastning (for eksempel i Moskva er dette metroen - ~ 11%);
-30% belysning, etc.;
- 60 % asynkrone elektriske motorer. Derfor etablerer GOST 13109-97 normale og maksimalt tillatte verdier for steady-state spenningsavvik ved terminalene til elektriske mottakere innenfor grensene, henholdsvis δUy nor = ± 5% og δUy pre = ± 10% av den nominelle nettverksspenningen . Disse kravene kan oppfylles på to måter: redusering av spenningstap og regulering av spenning. ΔU = (P R + Q X) / U CPU (TP) Redusering av spenningstap (ΔU) oppnås:
- Velge tverrsnittet av strømledningsledere (≡ R) i henhold til betingelsene for spenningstap. Bruk av langsgående kapasitiv kompensasjon for linjereaktans (X). Dette er imidlertid farlig på grunn av en økning i kortslutningsstrømmer ved X→0 Kompensasjon av reaktiv effekt (Q) for å redusere overføringen gjennom elektriske nettverk, ved bruk av kondensatorenheter og synkrone elektriske motorer som opererer i overeksitasjonsmodus.
Spenningsregulering:
- I kraftsenteret utføres spenningsregulering (U CPU) ved hjelp av transformatorer utstyrt med en enhet for automatisk regulering av transformasjonsforholdet avhengig av laststørrelsen - on-load-regulering (OLTC). ~10 % av transformatorene er utstyrt med slike enheter. Reguleringsområdet er ± 16 % med en diskrethet på 1,78 %. Spenningen kan reguleres ved mellomliggende transformatorstasjoner (U TS) ved hjelp av transformatorer utstyrt med en enhet for kobling av kraner på viklinger med forskjellige transformasjonsforhold - kobling uten magnetisering (PBV), dvs. med frakobling fra nettverket. Kontrollområde ± 5 % med 2,5 % oppløsning.
Ansvar for å opprettholde spenningen innenfor grensene fastsatt av GOST 13109-97, er tildelt energiforsyningsorganisasjonen.
Faktisk velges den første (R) og andre (X) metoden når du designer nettverket og kan ikke endres senere. Den tredje (Q) og femte (U TP) metoden er bra for å regulere sesongmessige endringer i nettverksbelastningen, men det er nødvendig å kontrollere driftsmodusene til kompensasjonsutstyret til forbrukerne sentralt, avhengig av driftsmodusen til hele nettverket, det vil si energiforsyningsorganisasjonen. Den fjerde metoden - spenningsregulering i kraftsenteret (U CPU), lar energiforsyningsorganisasjonen raskt regulere spenningen i samsvar med nettverksbelastningsplanen. GOST 13109-97 etablerer de tillatte verdiene for steady-state spenningsavvik ved terminalene til den elektriske mottakeren. Og grensene for spenningsendring ved forbrukertilkoblingen må beregnes under hensyntagen til spenningsfallet fra dette punktet til strømmottakeren og spesifisert i energiforsyningskontrakten. 1.2 Spenningssvingninger Spenningssvingninger er raskt skiftende spenningsavvik som varer fra en halv syklus til flere sekunder. Spenningssvingninger oppstår under påvirkning av raskt skiftende nettverksbelastning. Kilder til spenningssvingninger er kraftige elektriske mottakere med en pulsert, skarpt variabel natur av aktivt og reaktivt strømforbruk: lysbue- og induksjonsovner; elektriske sveisemaskiner; elektriske motorer ved oppstart.2.1. Indikatorer for elektrisitetskvalitet og deres standardisering
I lang tid ble utviklingen av energisektoren i vårt land ledsaget av undervurdering og ofte uvitenhet om problemene med kvaliteten på elektrisk energi, noe som førte til massiv agitasjon av elektromagnetisk kompatibilitet av elektriske nettverk, forbrukere og kraftsystemer. Elektromagnetisk kompatibilitet er definert som evnen elektrisk apparat fungerer tilfredsstillende i det elektromagnetiske miljøet som andre enheter også tilhører. Kvaliteten på elektrisk energi blir dårligere fra år til år, mens kravene til forbedring øker. Nå er det en vanskelig situasjon når det er mange teknologiske prosesser, for eksempel bioteknologi, automatiske linjer, databehandling, vakuum, mikroprosessorteknologi, telemekanikk, elektriske målesystemer, etc. Gitt dagens kvalitet på elektrisk energi, kan de ikke fungere pålitelig (uten forstyrrelser).
Tross alt er tiden kommet da elektrisk energi (EE) må betraktes som en vare, som under ethvert styringssystem er preget av visse (spesifikke) indikatorer, hvis liste og verdier bestemmer forbrukerkvaliteten.
Strømkvalitet (QE) det er et tilsvarende sett med parametere som beskriver funksjonene til EE-overføringsprosessen for bruk under normale driftsforhold, bestemmer kontinuiteten til strømforsyningen (fravær av langvarige eller kortsiktige avbrudd i strømforsyningen) og karakteriserer forsyningsspenningen (størrelse, asymmetri, frekvens, bølgeform). Før denne definisjonen må det legges til ytterligere to bemerkninger.
For det første: KE uttrykkes generelt ved graden av forbrukertilfredshet med strømforsyningsforholdene, noe som er viktig fra et praktisk synspunkt.
For det andre: KE avhenger ikke bare av strømforsyningsforholdene, men også av egenskapene til det elektriske utstyret som brukes (dets kritikalitet overfor elektromagnetiske hindringer (EMI), samt evnen til å generere dem) og driftspraksis. Den siste bemerkningen bestemmer det faktum at ansvaret for KE ikke bare skal bæres av leverandørorganisasjoner, men også av forbrukere av elektrisitet og produsenter av elektrisk utstyr.
Den internasjonale elektrotekniske kommisjonen (IEC) utvikler og godkjenner KE-standarder av tre typer: definerende standarder, som inneholder en beskrivelse av det elektromagnetiske miljøet, terminologi, instruksjoner for å begrense lik generering av EMF og for å måle og teste midler for å bestemme strømkvalitetsindikatorer ( PQE), anbefalinger for produksjon av elektrisk utstyr; generelle standarder som gir tillatte nivåer av EMF som genereres eller deres tillatte nivåer i elektriske nettverk for husholdnings- eller industrielle formål; detaljerte (fag)standarder, som inneholder krav til enkeltprodukter og er vedlagt fra KEs side.
Hovedorganisasjonen i Europa som koordinerer arbeidet med standardisering innen elektroteknikk, elektronikk og relaterte kunnskapsfelt er MEK. Det er også nødvendig å navngi slike internasjonale organisasjoner som Committee on Large Electrical Systems og Union of EE Manufacturers and Distributors. En innflytelsesrik regional organisasjon som arbeider med normalisering innen CE for landene i Den europeiske union (EU) er CENELEC. Det finnes også en rekke internasjonale fagorganisasjoner og nasjonale komiteer som utvikler nasjonale standarder for EC, vanligvis basert på IEC-standarder. Vedtakelsen av normer skjer hovedsakelig ved metoden for ekspertvurderinger, ved avstemning.
Normalisering av PKE-verdier er et av hovedproblemene ved KE-problemet. PKE-systemet er dannet av kvantitative karakteristikker av langsomme (avvik) og raske (oscillasjon) endringer i den effektive spenningsverdien, dens form og symmetri i et trefasesystem, samt endringer i frekvens. Energitjenestepersonell kan ikke påvirke frekvensnivået i nettet. Unntaket er tilfeller av strømforsyning fra autonome kilder, som er relativt sjeldne i praksis. Derfor vurderes i det følgende kun problemstillinger som er knyttet til spenningskontrollenheter.
Prinsippene for spenningsstandardisering av PKE er basert på tekniske og økonomiske forutsetninger og er som følger:
Spennings-PKE-er har en energiverdi, det vil si at de karakteriserer kraft (energi) forvrengning av spenningskurven, graden av negativ effekt av denne energien på elektrisk utstyr, og effektiviteten til teknologiske prosesser sammenlignes med verdiene til spesifiserte PKE-forvrengninger;
De maksimalt tillatte verdiene for PKE er valgt basert på tekniske og økonomiske hensyn;
PKE er normalisert med en gitt pålitelighet over et visst tidsintervall for å oppnå spesifikke verdier som tillater sammenligning.
PKE-systemet, som er basert på disse premissene, kan benyttes fra kl designarbeid. Det gjør det mulig å implementere massemålingsstøtte for KE-overvåking ved hjelp av relativt enkle og rimelige instrumenter, samt å iverksette tiltak og tekniske midler normalisering av KE.
I Ukraina, 1. januar 2000, trådte den mellomstatlige standarden GOST 13109-97 "Elektriske energikvalitetsstandarder i generelle strømforsyningssystemer" i kraft. Standarden etablerer indikatorer og standarder for KE i elektriske nettverk for generelle strømforsyningssystemer med utskiftbare trefase- og enfasestrøm med en frekvens på 50 Hz i noder som elektriske nettverk er koblet til, som eies av forskjellige EE-forbrukere, eller EE-mottakere (i noder med felles tilkobling). Med forbehold om samsvar med disse standardene, er elektromagnetisk kompatibilitet for elektriske nettverk av generelle strømforsyningssystemer og elektriske nettverk til EE-forbrukere (EE-mottakere) sikret.
Standardene etablert av denne standarden er obligatoriske i alle driftsmoduser for generelle strømforsyningssystemer, bortsett fra moduser som bestemmes av følgende:
Eksepsjonelle værforhold og naturkatastrofer (orkan, flom, jordskjelv, etc.);
Uforutsette situasjoner som er forårsaket av handlingene til en part som ikke er energiforsyningsorganisasjonen og forbrukeren (brann, eksplosjon, militæraksjon, etc.);
Forhold som er regulert av offentlige myndigheter, samt de som er knyttet til eliminering av konsekvenser forårsaket av eksepsjonelle værforhold og uforutsette omstendigheter.
Normene etablert av denne standarden er underlagt inkludering i de tekniske spesifikasjonene for tilkobling av EE-forbrukere og i kontrakter for bruk av EE mellom strømleverandører og -forbrukere. I følge GOST 13109-97 er KE-indikatorene:
Stabilt spenningsavvik dU y;
Spenningssving dUt;
Pt flimmer dose;
Spenningskurve sinusformet forvrengningsfaktor KU;
Koeffisient for den n-te harmoniske komponenten til spenningen KU (n);
Negativ sekvens spenningsasymmetri koeffisient K 2U ;
Nullsekvens spenningsasymmetri koeffisient K 0U ;
Frekvensavvik (f;
Spenningsfall varighet Dtn;
pulsspenning U imp;
Midlertidig overspenningsfaktor K perU.
Det skal bemerkes at det vurderes to typer normer på KE - normalt tillatt og maksimalt tillatt. Vurderingen av overholdelse av PKE med de spesifiserte standardene utføres i løpet av beregningsperioden, som er lik 24 timer.
De fleste av fenomenene som observeres i elektriske nettverk og forringer kvaliteten på elektrisk energi oppstår på grunn av særegenhetene generelt arbeid elektriske mottakere og det elektriske nettverket, deres elektromagnetiske kompatibilitet. Syv PKE-er er hovedsakelig forårsaket av spenningstap (fall) i den delen av det elektriske nettverket som forbrukerne får strøm fra.
Spenningstap i en del av det elektriske nettverket bestemmes av uttrykket:
Den aktive (R) og reaktive (X) motstanden til nettverksseksjonene angitt her antas å være konstante, og de aktive (P) og reaktive (Q) effektene som overføres gjennom nettverksseksjonen er utskiftbare. Arten av disse endringene kan dessuten være forskjellig, noe som gir forskjellige definisjoner av spenningstap:
Når belastningen endres sakte i henhold til tidsplanen - spenningsavvik;
Med en kraftig skiftende karakter av lasten - spenningssvingninger;
Når belastningen er fordelt asymmetrisk over fasene i det elektriske nettverket - spenningsubalanse i et trefasesystem;
For ikke-lineær belastning – ikke-sinusformet lastkurveform.
Fra de fenomenene som forbrukeren av elektrisk energi ikke kan påvirke, kan han bare beskytte utstyret sitt med spesielle midler, for eksempel høyhastighetsbeskyttelsesenheter eller garanterte kraftenheter.
Ansvaret for å opprettholde spenningen innenfor grensene fastsatt av GOST 13109-97 ligger hos energiforsyningsorganisasjonen.
Spenningsavvik (VV) – avvik mellom den faktiske spenningen i en stabil driftsmodus for strømforsyningssystemet og dens nominelle verdi. Det spesifiserte avviket er preget av indikatoren for stabil VN dU y.
Spenningsavvik på et eller annet punkt i nettverket oppstår, som allerede nevnt, under påvirkning av en langsom belastningsendring i henhold til tidsplanen.
GOST 13109 – 97 sett tillatte verdier for konstant spenningsavvik på terminalene til den elektriske mottakeren. Og grensene for spenningsendring ved forbrukertilkoblingen må bestemmes under hensyntagen til spenningsfallet fra det spesifiserte punktet til strømmottakeren og spesifisert i energiforsyningskontrakten.
Spenningsfluktuasjoner (VF) er spenningsavvik som oppstår i intervallet fra en halv syklus til flere sekunder.
Kildene til spenningssvingninger er kraftige elektriske mottakere med en pulserende, skarpt skiftende natur av aktivt og reaktivt energiforbruk: lysbue- og induksjonsovner; elektrisk sveiseutstyr; elektriske motorer i startmodus, etc. CN er preget av følgende indikatorer:
Spenningsendringsområde dUt;
Flimmerdose Pt.
Flimmer – Dette er en persons subjektive oppfatning av fluktuasjoner i lysstrømmen til kunstige lyskilder, som er forårsaket av spenningssvingninger i det elektriske nettverket som driver disse kildene.
Flimmerdose – et mål på en persons mottakelighet for effekten av flimmer over en spesifisert tidsperiode. Flimmer persepsjonstid - minimumsperioden for en persons subjektive oppfatning av flimmer forårsaket av spenningssvingninger av en viss form.
Den kortvarige flimmerdosen bestemmes over et observasjonstidsintervall som ikke overstiger 10 minutter. Langtidsdosen av flimmer bestemmes over et observasjonstidsintervall på 2 timer.
Ikke-sinusformet spenning er en forvrengning av den sinusformede formen til spenningskurven.
Elektriske mottakere med en ikke-lineær strøm-spenningskarakteristikk forbruker strøm hvis kurveform er forskjellig fra sinusformet. Og strømmen av slik strøm gjennom elementene i det elektriske nettverket skaper et spenningsfall over dem som er forskjellig fra en sinusformet. Dette er årsaken til krumningen av den sinusformede formen til spenningskurven.
Figur 2.1. Ikke-sinusformet spenning
Den sinusformede spenningen er preget av følgende indikatorer:
Krumningskoeffisienten til den sinusformede spenningskurven K U;
Koeffisient for den n-te harmoniske komponenten til spenningen K U (n).
Spenningsasymmetri - asymmetri av et trefaset spenningssystem.
Spenningsasymmetri forekommer bare i et trefasenettverk under påvirkning av ujevn fordeling av belastninger over fasene. GOST 13109-97 indikerer en forbruker med en asymmetrisk belastning som en pålitelig kilde til den skyldige for spenningsasymmetri.
Kildene til spenningsasymmetri er: lysbuestålsmelteovner, vekselstrømtransformatorstasjoner, elektriske strømforsyningsmaskiner, enfase elektrotermiske installasjoner og andre enfasede, tofasede og asymmetriske trefaseforbrukere av elektrisitet, spesielt for husholdningsbruk formål.
Så den totale belastningen til enkeltforetak inneholder 85...90 % av den asymmetriske belastningen. Og null-sekvens spenningsasymmetrikoeffisienten (K 0U) til et 9. overflatehus kan være 20%, som på samleskinnene til en transformatorstasjon (punkt for felles tilkobling) kan overstige de tillatte 2%.
Figur 2.2. Spenningsasymmetri
Spenningsasymmetri er preget av følgende indikatorer:
Negativ sekvens spenningsasymmetri koeffisient K 2U;
Nullsekvens spenningsasymmetri koeffisient K 0U.
Frekvensavvik er avviket til den faktiske frekvensen til erstatningsspenningen (f fact) fra den nominelle verdien (f nom) i konstant driftsmodus til strømforsyningssystemet.
Frekvensavviket til vekselstrømspenningen i elektriske nettverk er preget av frekvensavviksindikatoren (f.
Spenningsfall er en plutselig og betydelig reduksjon i spenning (mindre enn 90 % U nom) som varer fra flere perioder til flere titalls sekunder med ytterligere spenningsgjenoppretting.
Årsakene til spenningsfall er aktivering av automatiske beskyttelsesmidler når lynoverspenninger, kortslutningsstrømmer (SC) er slått av, så vel som under feil aktivering av beskyttelsen eller som et resultat av feil handlinger fra driftspersonell.
GOST 13109-97 standardiserer ikke spenningsfall; den begrenser varigheten til 30 sekunder. Riktignok skjer spenningsfall som varer i 30 sekunder praktisk talt aldri - spenningen gjenopprettes ikke.
Spenningsdypet er preget av spenningsfallets varighetsindikator Dtn. .
Spenningspuls - en kraftig økning i spenning som varer mindre enn 10 millisekunder.
Pulsoverspenninger oppstår under tordenvær og ved bytte av utstyr (transformatorer, motorer, kondensatorer, kabler), spesielt ved utkobling av kortslutningsstrømmer. Størrelsen på overspenningspulsen avhenger av mange forhold, men er alltid betydelig og kan nå mange hundre tusen volt.
GOST 13109-97 gir referanseverdier for pulsoverspenning under bytte for ulike typer nettverk.
Fig.2.3. Spenningspuls
Spenningspulsen karakteriseres av pulsspenningsindikatoren U imp.
Midlertidig overspenning er en plutselig og betydelig økning i spenning (mer enn 110 % U nom) som varer mer enn 10 millisekunder.
Midlertidige overspenninger oppstår under utstyrsveksling (svitsje, kortvarig) og ved kortslutning til jord (langsiktig).
Koblingsoverspenninger oppstår når lange høyspentledninger avlastes. Langsiktige overspenninger oppstår i nettverk med kompensert nøytral, firetrådsnettverk når nøytralledningen er brutt, og i nettverk med isolert nøytral under en enfaset kortslutning til jord (i 6-10-35 kV nettverk, kontinuerlig drift er tillatt i denne modusen). I disse tilfellene kan spenningen til de uskadede fasene i forhold til jord (fasespenning) øke til verdien av interfase (linje)spenningen.
Midlertidig overspenning er karakterisert ved den midlertidige overspenningskoeffisienten K per.U.
Standardene for gitt PKE er presentert i tabell 2.1. Hvis endringen i høyspennings- og frekvensavvik er tilfeldig, gjelder kravene i GOST 13109-97 for de av dem som i løpet av beregningsperioden har en integrert pålitelighet på minst 95%.
Tabell 2.1. – Normer for indikatorer KE og mulige årsaker deres reduksjon
| Symbol |
KE-indikator, måleenhet |
KE normer
GOST 13109-97 |
Mer sannsynlig grunn | |
|
normalt akseptabelt |
maksimalt tillatt |
|||
| Spenningsavvik | ||||
| δuy | Bærekraftig VN, % | ±5 | ±10 | |
| Spenningsfluktuasjoner | ||||
| δut | Spenningsendringsområde, % | - | kurver 1.2 i fig. 2.1 | |
| Flimmerdose, synlig. od.: kortsiktig langvarig |
||||
| Spennings sinusoidalitet | ||||
| Ku | Spennings sinusformet krumningskoeffisient, % | i henhold til tabell 2.1.2 | i henhold til tabell 2.1.2 | |
| Ku(n) | Koeffisient for den n-te harmoniske komponenten av spenning, % | i henhold til tabell 2.1.3 | i henhold til tabell 2.1.3 | |
| Spenningsasymmetri i et trefasesystem | ||||
| K 2 u | Negativ sekvens spenningsasymmetrikoeffisient, % | 2 | 4 | |
| K 0 u | Nullsekvensspenningsasymmetrifaktor, % | 2 | 4 | |
| Annen | ||||
| Df | Frekvensavvik, Hz | ±0,2 | ||
