Тема 1.2 Качество электрической энергии

М-1. Ключевые слова и понятия.

3.1.Качество электроэнергии

3. 2.Показатели качества

3. 3.Частота переменного тока

3. 4.Отклонение частоты

3. 5.Калебание частоты

3. 6.Отклонение напряжения

3. 7.Калебание напряжения

3. 8.Смещение нейтрали

3. 9.Несимметрия напряжений

3. 10. Продольная несимметрия напряжений

3. 11. Поперечная несимметрия напряжений

3. 12. Коэффициент несимметрии напряжений

3. 13. Коэффициент несимметрии токов

3. 14. Коэффициент неуравновешенности системы

3. 15. Несинусоидальность формы кривой напряжения

3. 16. Коэффициент несинусоидальности.

1.Выходная информация

При изучении данной темы необходимо знать основные физические понятия из теории электричества, изучавшиеся в учебных дисциплинах средней школы и в дисциплинах «физика» и «электротехника», изучавшихся в прошлые периоды в ВУЗе.

Кроме того, студент должен опираться на знания учебного материала, изложенного в предыдущих темах дисциплины «Электроснабжение городов».

2.Содержание темы:

§ 1.Общие положения.

§ 2.Отклонение и колебание частоты.

§ 3.Отклонение и колебание напряжения.

§ 4.Смещение нейтрали и несимметрия напряжения основной частоты.

§ 5.Несинусоидальность формы кривой напряжения.

§ 6.Способы и средства повышения качества электроэнергии.

§1.Общие положения

Электроэнергия как и любая другая продукция характеризуется присущими ей показателями качества (3.1.).

3.1.Качество электроэнергии - совокупность свойств электроэнергии, обуславливающих её способность удовлетворять потребности потребителей в соответствии с ее назначением.

Показатели качества электроэнергии (3.2.) регламентируются ГОСТ 13109 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», а также ДСТУ 3465-96 «Якість електричної енергії. Терміни та визначення”.

3.2.Показатели качества электроэнергии –характеристики электроэнергии, позволяющие судить о её потребительских свойствах.

В соответствии с этими стандартами нормируются следующие показатели качества на вводах электроприемников (1.2.) общего назначения:

1. Отклонение и колебание частоты;

2.Отклонение и колебание напряжения;

3.Смещение нейтрали и несимметрия напряжения основной частоты;

4.Несинусоидальность формы кривой напряжения.

§2.Отклонение и колебания частоты.

Частота переменного тока (3.3.) определяется числом пар полюсов (Р) и скоростью вращения синхронных генераторов на электрической станции (n):

ƒн= n∙p/60,

где n – скорость вращения, об/мин;

p – число пар полюсов генератора.

3.3.Частота переменного тока – число полных циклов изменений напряжения или тока в секунду по синусоиде, т.е. числом периодов (Т) в секунду.

Номинальное значение частоты в Украине принято 50 Гц.

1 Герц – это частота, равная 1 периоду в 1 секунду. Поэтому

ƒ= 1/Т

Отклонение частоты (3.4.)

3.4.Отклонением частоты называется разность между фактическим значением частоты (ƒ) и номинальным (ƒн): Δƒ=ƒ-ƒн или Δƒ%=ƒ-ƒн 100% ƒн

Согласно ГОСТ 13109 в нормальном режиме работы отклонение частоты не должно превышать ±0,1 Гц. Допускается временная работа энергосистемы (1.5.)при отклонении частоты в пределах 0,2 Гц.

Отклонение частоты влияет на работу асинхронных двигателей. При снижении частоты снижается скорость вращения и момент на валу электродвигателя, что видно из механической характеристики. Поэтому при снижении частоты уменьшается производительность машины.

Колебание частоты (3.5.)

3.5.Колебанием частоты называется изменение частоты в течении времени.

Колебание частоты во времени характеризуется размахом колебания частоты от минимальной (ƒ min) до максимальной (ƒ max):

δƒ= ƒ max- ƒ min или δƒ%= (ƒ max- ƒ min) 100.

ƒн

Отклонение и колебание частоты вызывает изменение и колебание основных характеристик токоприемников (мощности, момента вращения электрических машин, скорости их вращения и др.), зависящих от частоты тока или напряжения.

Причиной колебания частоты в нормальном режиме могут являться периодические изменения нагрузки крупных двигателей, мощность которых соизмерима с мощностью генераторов. Колебания частоты не должно превышать 0,2 Гц.