vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Размах колебаний частоты – разность между наибольшим и наименьшим значениями основной частоты за определённый промежуток времени:

Под колебанием частоты понимают её изменения, происходящие со скоростью 0,2 Гц в секунду. Размах колебаний частоты не должен превышать 0,2 Гц.

Основной причиной возникновения колебаний частоты являются мощные приёмники электрической энергии с резкопеременной активной нагрузкой. Возможность подключения таких приёмников к СЭС проверяют по допустимой скорости изменения активной мощности

P t из условия:

где S к - мощность короткого замыкания.

Изменения отклонений и размаха колебаний частоты даже в жёстко установленных пределах влияют на работу приёмников электроэнергии и на надёжность некоторых типов электрооборудования. Асинхронные и синхронные электродвигатели с постоянным моментом на валу изменяют частоту вращения в зависимости от частоты сети, при этом возможны нарушения технологического процесса. Например, для асинхронного двигателя такую зависимость определяют по формуле:

где s − скольжение двигателя; f1 − частота напряжения питающей сети, Гц; р − число пар

полюсов двигателя.

Влияние отклонений частоты на производительность механизмов зависит от их типа. Потребляемая при этом активная мощность определяется по формуле:

Характеристики ряда потребителей, таких как электрические печи сопротивления, дуговые печи и лампы накаливания, не зависят от изменений частоты.

Неблагоприятно влияют отклонения частоты на сети промышленных предприятий, в этом случае увеличиваются потери мощности и напряжения. Кроме того, в случае установки силовых фильтров с защитными реакторами, предназначенными для снижения уровня высших гармоник, возможны резонансные явления. Так, при некотором значении отклонения частоты в цепи защитный реактор - конденсаторная батарея возникает резонанс напряжения па частоте v.

При дальнейшем снижении частоты цепь будет иметь ёмкостной характер для всех высших гармоник их источника. Это может явиться причиной перегрузок конденсаторной батареи по току, выходу её из строя, а также может привести к перераспределению высших гармоник в сети.

Способы и средства улучшения качества электрической энергии

Соответствие ПКЭ требованиям ГОСТ достигается схемными решениями или применением специальных технических средств. Выбор данных средств производится на основании технико-экономического обоснования, при этом задача сводится не к минимизации

ущерба, а к выполнению требований ГОСТ.

Для улучшения всех ПКЭ целесообразно подключение электроприёмников с усложнёнными режимами работы к точкам ЭЭС с наибольшими значениям мощности КЗ. При

14

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

выборе схемы электроснабжения предприятия учитывают ограничение токов КЗ до оптимального уровня с учётом задачи повышения ПКЭ.

Для снижения влияния на «спокойную» нагрузку вентильных электроприёмников и резкопеременной нагрузки, подключение таких приёмников выполняют на отдельные секции шинопроводы подстанций с трансформаторами с расщеплённой обмоткой или со сдвоенными реакторами.

Возможности улучшения каждого ПКЭ.

1.Способы снижения размахов колебаний частоты:

1.1увеличение мощности КЗ в точке присоединения приёмников с резкопеременной и «спокойной» нагрузок;

1.2питание резкопеременной и «спокойной» нагрузок через отдельные ветви

расщеплённых обмоток трансформаторов.

2.Мероприятия для поддержания уровней напряжений в допустимых пределах:

2.1.Рациональное построение СЭС путём применения повышенного напряжения для линий питающих предприятие; использование глубоких вводов; оптимальная загрузка трансформаторов; обоснованное применение токопроводов в распределительных сетях.

2.2.Использование перемычек на напряжение до 1 кВ между цеховыми ТП.

2.3Снижение внутреннего сопротивления СЭС предприятия включением на параллельную работу трансформаторов ГПП, если токи КЗ не превышают допустимых значений для коммутационно-защитной аппаратуру.

2.4Регулирование напряжения генераторов собственных источников питания.

2.5Использование регулировочных возможностей синхронных двигателей с автоматическим регулированием возбуждения (АРВ).

2.6Установка автотрансформаторов и устройств регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) у силовых двухобмоточных трансформаторов.

2.7Применение компенсирующих устройств.

3.Снижение колебания напряжения достигается путём использования:

3.1сдвоенных реакторов мощность резкопеременной нагрузки, которую можно

к одной ветви реактора при работе резкопеременной нагрузки, подключённой к другой ветви; uк.з. − напряжение короткого замыкания трансформатора, к

которому подключён сдвоенный реактор; Sн.т. − номинальная мощность

трансформатора; xв − сопротивление ветви реактора; U н − номинальное

напряжение сети.

3.2трансформаторов с расщеплённой обмоткой максимальную мощность резкопеременной нагрузки, подключённой к одной обмотке, определяют по формуле Sр.н 0,8Sн.т. U t .

3.3установка быстродействующих статических компенсирующих устройств.

4.Способы борьбы с высшими гармониками:

4.1Увеличение числа фаз выпрямителя.

4.2Установка фильтров или фильтрокомпенсирующих устройств.

5.Методы борьбы с несимметрией (не требующие применения специальных устройств):

5.1Равномерное распределение однофазных нагрузок по фазам.

5.2Подключение несимметричных нагрузок на участки сети с большей мощностью К.З или увеличение мощности КЗ.

5.3Выделение несимметричных нагрузок на отдельные трансформаторы.

15

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

5.4Использование специальных приёмов для устранения несимметрии:

5.4.1Замена трансформаторов со схемой соединения обмоток Y - Y0 на

трансформаторы со схемой соединения - Y0 (в сетях до 1 кВ). При этом

токи нулевой последовательности, кратные трём, замыкаясь в первичной обмотке, уравновешивают систему, и сопротивление нулевой последовательности резко уменьшается.

5.4.2Т.к. сети 6-10 кВ выполняются обычно с изолированной нейтралью, то

снижение несимметричных составляющих достигается применением конденсаторных батарей (используемых для поперечной компенсации), включаемых в несимметричный или неполный треугольник. При этом распределение суммарной мощности БК между фазами сети выполняют таким образом, чтобы создаваемый ток обратной последовательности был близок по значению току обратной последовательности нагрузки.

5.4.3Эффективным средством является использование нерегулируемых устройств, например, устройства симметрирования однофазной нагрузки, построенного на основе схемы Штейнметца.

16