Колебания напряжения

Колебания напряжения — быстро изменяющиеся отклонения напряжения длительностью от полупериода до нескольких секунд.

Колебания напряжения происходят под воздействием быстро изменяющейся нагрузки сети.

Источниками колебаний напряжения являются мощные электроприёмники с импульсным, резкопеременным характером потребления активной и реактивной мощности: дуговые и индукционные печи; электросварочные машины; электродвигатели при пуске.

Влияние колебаний напряжения на работу электрооборудования:

Отклонения напряжения, усугублённые резкопеременным характером, ещё более снижают эффективность работы и срок службы оборудования. Вызывают брак продукции. Способствуют отключению автоматических систем управления и повреждению оборудования. Так, например, колебания амплитуды и, в большей мере, фазы напряжения вызывают вибрации электродвигателя, приводимых механизмов и систем. В частности, это ведёт к снижению усталостной прочности трубопроводов и снижению срока их службы. А при размахах колебаний более 15 % могут отключаться магнитные пускатели и реле.

Не менее опасна, вызываемая колебаниями напряжения, пульсация светового потока ламп освещения. Её восприятие человеком — фликер — утомляет, снижает производительность труда и, в конечном счёте, влияет на здоровье людей. Мера восприятия человеком пульсаций светового потока — доза фликера. Наиболее раздражающее действие фликера проявляется при частоте колебаний 8,8 Гц и размахах изменения напряжения δUt = 29 %. Причём, при одинаковых колебаниях напряжения отрицательное влияние ламп накаливания проявляется в значительно большей мере, чем газоразрядных ламп.

Поэтому в ГОСТ 13109-97, размах изменения напряжения (δU_t) жёстче нормируется для помещений с лампами накаливания и повышенной освещённостью, а доза фликера (P_t) для помещений с лампами накаливания, работа в которых требует значительного зрительного напряжения.

В качестве вероятного виновника колебаний напряжения ГОСТ 13109-97 указывает потребителя с переменной нагрузкой.

Мероприятия по снижению колебаний напряжения:

Применение электродвигателей со сниженным пусковым током и улучшенным cos φ при пуске. Применение частотного регулирования электроприводов, или устройств плавного пуска-останова двигателя.
Подключение к мощной системе электроснабжения (≡ ↑ Sкз)

Распространение колебаний напряжения в сторону системы электроснабжения происходит с затуханием колебаний по амплитуде. Причём, коэффициент затухания тем больше, чем мощнее система электроснабжения (↑ Sкз).

Разнесение питания спокойной и резкопеременной нагрузок на разные трансформаторы или секции сборных шин.

Размах изменения напряжения δUt на шинах спокойной нагрузки (– Q) снижается на 50. 60 %.

„Минусы“ — возрастают потери при неполной загрузке трансформаторов.
Снижение сопротивления питающего участка сети.

При увеличении сечения проводников линии снижается R, а применение устройств продольной компенсации снижает суммарное X.

„Минусы“ — увеличиваются капитальные затраты, а применение продольной компенсации опасно повышением токов короткого замыкания при X→0.

Источник

Колебания напряжения у электроприемников

Колебания напряжения — это быстрые изменения напряжения, которые в современных электрических системах могут быть вызваны достаточно мощной нагрузкой, характеризующейся импульсным, резкопеременным характером потребления активной и реактивной мощностей.

При проектировании систем электроснабжения силового электрооборудования необходимо предусматривать мероприятия, устраняющие или снижающие до указанных выше значений колебания напряжения, вызываемые резко-переменными нагрузками крупных двигателей, мощных электропечей, выпрямителей и т. п.

Из таких мероприятий следует отметить:

приближение электроприемников с резкопеременными нагрузками к мощным источникам питания,

уменьшение реактивного сопротивления питающей сети,

выделение на отдельные линии или трансформаторы электроприемников с резкопеременной нагрузкой,

присоединения ударных и спокойных нагрузок на разные ветви трансформаторов с расщепленными обмотками,

применение продольной компенсации.

Колебания напряжений в сетях 6—10 кВ от резких изменений нагрузки могут быть ориентировочно определены по приближенной формуле, %

где ΔI — пиковый ток в сети 6—10 кВ, Iк — ток короткого замыкания на данном участке сети 6—10 кВ (с учетом дополнительной подпитки синхронными двигателями).

При питании синхронных двигателей с резкопеременной нагрузкой от достаточно мощной системы (если мощность всех источников питания системы в 10 раз и более превышает наброс мощности при пуске самого крупного двигателя) колебания напряжения в точке присоединения двигателей могут быть ориентировочно определены по формуле

где SK — мощность короткого замыкания в точке, в которой определяется δVt, MBА, ΔQ — изменение реактивной нагрузки (с положительным знаком — при увеличении потребляемой и при уменьшении отдаваемой мощности), Мвар.

Рис. 1. Схема питания пускаемого двигателя.

Остаточное напряжение при асинхронном пуске (или самозапуске) двигателей (рис. 1) рекомендуется определять по следующим формулам, выведенным для расчета (мощность двигателя Sд принимается за базисную), отн. ед.:

где Vд — снижение напряжения на зажимах двигателя, доли номинального, Vш — снижение напряжение на шинах, Кi — номинальная кратность пускового тока двигателя,

Источник

Раздел 2.

Вопрос. Каким документом регламентируются нормы показателей качества электроэнергии.

Ответы. 1. Гражданским кодексом.

2. Правилами устройства электроустановок.

4. Правилами технической эксплуатации.

Вопрос. Требования ГОСТ для величины установившегося отклонения напряжения..

Ответы. 1.Uу н = 5%UномUпред =5%Uном.

2. Uу н = 5%UномUпред =10%Uном.

3. Uу н= 10%UномUпред =10%Uном.

Вопрос. Требования ГОСТ для величины коэффициента несинусоидальности напряжения Кuпри номинальном напряженииUн=0,38кВ

Ответы1. Кuнорм.=8,0 и Кuпред. = 12,0

3. Кuнорм. = 10,0 Кuпред = 15,0

Вопрос. Требования ГОСТ для величины а)коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности К2uи б) коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности К0u

Ответы1. а)К2uн = 2% К2uпред. = 4% б) К0uн = 2% К0uпред.=4%.

2. а)К2uн = 1% К2uпред. = 2% б) К0uн = 1% К0uпред.=2%.

3. а)К2uн = 4% К2uпред. = 6% б) К0uн = 4% К0uпред.=6%.

4. а)К2uн = 5% К2uпред. = 10% б) К0uн = 5% К0uпред.=10%.

Вопрос. Требования ГОСТ для величины отклонения частотыf

Ответы1.fн = 0,2 Гцfпред. =0,4Гц.

Вопрос. Влияние увеличения уровня напряжения на работу электроприемников

а) электроосвещения, б) электродвигателей.

Ответы. 1. а) срок службы ламп накаливания увеличивается б) ротор перегревается

2. а) срок службы ламп накаливания уменьшается б) статор перегревается

3. а) срок службы ламп накаливания уменьшается б) ротор перегревается

4. а) срок службы ламп накаливания увеличивается б) статор перегревается

Вопрос. Влияние уменьшения уровня напряжения на работу электроприемников

а) электроосвещения, б) электродвигателей.

Ответы. 1 а) срок службы ламп накаливания увеличивается б) статор перегревается

2. а) срок службы ламп накаливания увеличивается, световой поток уменьшается б) ротор перегревается, пусковой момент уменьшается.

3. а) срок службы ламп накаливания уменьшается, световой поток уменьшается б) ротор перегревается, пусковой момент увеличивается.

4. а) срок службы ламп накаливания уменьшается, световой поток увеличивается б) статор перегревается, пусковой момент уменьшается.

2.8. Вопрос. Комплекс мероприятий по снижению отклонения напряжения

Ответы 1. Регулировка напряжения.

2. Стабилизация напряжения.

3. Компенсация реактивной энергии.

4. Подключение добавочного напряжения.

2.9. Вопрос. Комплекс мероприятий по снижению колебания напряжения

Ответы 1. Регулировка напряжения.

2. Стабилизация напряжения.

3. Компенсация реактивной энергии.

4. Подключение добавочного напряжения

2.10. Вопрос. Какие мероприятия позволяют уменьшить отклонение напряжения до допустимой величиныUу.

Ответы: 1. Установка фильтров высших гармоник.

3. Компенсация реактивной энергии.

4. Компенсация реактивной энергии и подключение добавочного напряжения.

2.11. Вопрос. Зависимость а) уровня напряжения от потребляемой реактивной мощностиU2=f(Q), б) потребляемой реактивной мощности от уровня напряженияQ=f(U2)

Ответы 1. а) Графики 1,2,3. б) Графики 4,5,6.

2. а) Графики 4,5,6 б) Графики 1,2,3.

2.12. Вопрос. Графики, зависимости уровня напряжения от потребляемой реактивной мощностиU2=f(Q) и потребляемой реактивной мощности от уровня напряженияQ=f(U2), построенные а) при увеличенииUдоб. б) при измененииQку

Ответы 1. а) Графики 2,3. б) Графики 5,6.

2. а) Графики 5,6 б) Графики 2,3.

Вопрос. Влияние колебания напряженияUtна работу электроприемников

Ответы. 1. Срок службы ламп накаливания увеличивается, срок службы электродвигателей уменьшается.

2. Срок службы ламп накаливания уменьшается, срок службы электродвигателей увеличивается

3. Мерцание ламп освещения, нарушение работы средств связи и телевидения.

4. Уменьшение светового потока ламп освещения.

Вопрос. Какие электроприемники создают в сети колебания напряженияUt.

Ответы. 1. Электродвигатели.

2. Нелинейная нагрузка (выпрямители)

3. Резкопеременная нагрузка (дуговые сталеплавильные печи, прокатные станы и т.п.).

Вопрос. Какие устройства позволяют уменьшить размах колебания напряжения до допустимой величиныUt.

4. Синхронные компенсаторы и статические компенсирующие устройства.

Вопрос. Из чего состоят статические компенсирующие устройства (для компенсации колебаний напряжения) прямой компенсации.

3. Батареи конденсаторов и фильтров высших гармоник.

4. Фильтров высших гармоник.

Вопрос. Из чего состоят статические компенсирующие устройства (для компенсации колебаний напряжения) косвенной компенсации.

Ответы. 1. Фильтры и реакторы.

2. Плавно регулируемый реактор и нерегулируемые батареи конденсаторов или фильтры высших гармоник

3. Батареи конденсаторов и фильтры высших гармоник.

4. Фильтры высших гармоник.

Вопрос. Источники несимметрии напряжения и токов при а) продольной и б) поперечной несимметрии.

Ответы: 1. а) несимметрия источников тока, б) несимметрия нагрузки.

2. а) несимметрия нагрузки, б) несимметрия источников тока.

3. а) несимметрия емкостей, б) несимметрия индуктивностей.

4. а) несимметрия индуктивностей, б) несимметрия емкостей.

Вопрос. Влияние несимметрии напряжения и токов на работу электродвигателей.

Ответы: 1. Нагрев двигателей.

3. Создание противодействующего момента на валу.

Вопрос. Какие мероприятия позволяют уменьшить несимметрию напряжения и токов у потребителя.

Ответы: 1. Равномерное распределение нагрузок по фазам.

2. Включение батарей конденсаторов.

3. Включение индуктивностей и емкостей в ненагруженные фазы.

4. Равномерное распределение нагрузок по фазам и включение индуктивностей и емкостей в ненагруженные фазы.

Вопрос. Источники несинусоидальности напряжения.

Ответы: 1. Электронагреватели.

4. Вентильные преобразователи.

Вопрос. Появление резонанса в сетях с высшими гармониками.

Ответы: 1. При включении батарей конденсаторов.

2. При отключении батарей конденсаторов.

3. При включении трансформаторов.

4. При включении реакторов.

Вопрос. Устройства для уменьшения несинусоидальности напряжения.

Ответы: 1. Батареи конденсаторов.

Вопрос. Параметры идеального фильтра.

Вопрос. Рекомендуемые мероприятия по уменьшению колебаний частоты.

Ответы: 1. Увеличение мощности короткого замыкания трансформатора.

2. Увеличение мощности батарей конденсаторов.

3. Увеличение мощности реакторов.

4. Увеличение мощности нагрузки.

Вопрос. Какими приборами осуществляется контроль всех показателей качества электроэнергии

Анализатором высших гармоник

Вопрос. Штрафные санкции за электроэнергию ухудшенного качества.

Ответы: 1. За ухудшение качества электроэнергии потребителю назначается фиксированный штраф.

За ухудшение качества электроэнергии энергоснабжающая организация не взимает плату с потребителя.

За ухудшение качества электроэнергии тариф потребителя увеличивается на коэффициент от 0,2 до 10%.

За ухудшение качества электроэнергии тариф потребителя увеличивается на коэффициент 25%.

3.2. Вопрос. Какие виды учета электроэнергиине используются.

Ответы:1. Активный и реактивный

Технический и коммерческий.

3.3. Вопрос. Зонный учет электроэнергии.

Ответы: 1. Учет потребления электроэнергии по времени суток

2. Учет потребления электроэнергии по дням недели.

3. Учет потребления электроэнергии по времени года

4. Учет потребления электроэнергии по уровню напряжения.

3.4. Вопрос.Не применяемыйтип счетчиков электроэнергии

Ответы:1. Прямого включения

3.5. Вопрос. Назначение АСКУЭ.

Ответы: 1. Учет электроэнергии

2. Контроль электроэнергии

3. Учет и контроль электроэнергии

4. Учет и контроль электроэнергии и показателей качества.

3.6. Вопрос. Порядок работы двухтарифного счетчика

Ответы:1. Включение шкал учета по времени суток

2. Включение шкал учета по дням недели.

3. Включение шкал учета по времени года.

4. Включение шкал учета по уровню напряжения.

3.7. Вопрос. Порядок учета реактивной энергии.

Ответы: 1. Учет по счетчику реактивной энергии.

2. Учет потребления реактивной энергии в сравнении с эффективным значением реактивной энергии Qэ.

3. Скидки и надбавки к тарифу за компенсацию реактивной энергии

4. Скидки и надбавки к тарифу за установку компенсирующих устройств.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник