Качество электрической энергии.

Основные понятия и определения.

Электроэнергия – это товар, но товар специфический. Она используется при создании других видов продукции и непосредственно влияет на экономические показатели производства и качество выпускаемой продукции.

Как товар электрическая энергия характеризуется тем, что качество электрической энергии в месте её производства вовсе не гарантирует качество электроэнергии в точке подключения потребителя. Иначе говоря, качество электроэнергии в разных точках может быть разным. Качество электроэнергии являются одно из составляющих электромагнитной совместимости (ЭМС), характеризующей электромагнитную среду

Под ЭМС понимается способность электроэнергетического оборудования функционировать в электромагнитной среде (ЭМ), не создавая помех другому оборудованию.

В электромагнитном процессе ЭМ среда – это производство, передача и распределение электроэнергии. Каждому этапу этого процесса свойственны определённые изменения, вызванные отклонением режима от заданных параметров, состоянием оборудования, устройств защиты и автоматики, действиями обслуживающего персонала. Например, при изменении скорости вращения генераторов, изменяется частота; при изменении передаваемой мощности, изменяются отклонения напряжения. Таким образом, электромагнитная среда представляет собой характеристику электрических сетей, в которых создаются, распространяют, воздействуют в электроприёмнике различного рода электромагнитные помехи. Сами электроприёмнике также являются источниками электромагнитных помех, поэтому качество электрических систем характеризуют по уровню помех, называемых качеством электроэнергии. ГОСТ 13109-97 – Нормы качества.

электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения (всего 11 показателей).

Физическая сущность баланса активных мощностей и его связь с

Регулированием частоты

В каждый момент времени t имеет место баланс:

При этом частота в энергосистеме общесистемный параметр вычисляется:

Нарушается частота – нарушается баланс

Причины отклонения частоты:

●

● отключение ЛЭП (МЛЭП)

МЛЭП отключилась

P_МЛЭП =0

Рассмотрим рисунок: когда f=50 Гц, баланс выполняется, при повышении или понижении f баланс выполняется, но это плохо (при f неравном 50 плохой баланс, но он выполняется).

Точка 1 – установившийся режим

f₂< f_ном

Р_1Г=Р_1Н

Пусть в момент времени t₁ дефицит генерируемой активной мощности (т. 8). Этот дефицит равен P₁₈-P₂₈. Р_н станет больше P_t, следовательно, частота в системе уменьшится. Потребители будут стремиться восстановить частоту на прежний уровень, изменяя потребляемую активную мощность (снижая) и стремясь восстановить при этом частоту.

Если бы мощность станции не зависела от частоты, то процесс пошел бы по кривым 1-2 для Р_Г и t и при достижении точки 2 на обоих рисунках баланс будет Р₂₈=Р_2н, но при пониженной частоте f₂< f_ном. Однако мощность станции сильно зависит от частоты, и при отсутствии резерва мощности на станциях процесс пойдет по кривой 8-3, и частота будет снижаться далее по кривой 1-5, которая круче чем 1-2, следовательно, разница между потребляемой и генерируемой мощностями будет увеличиваться и так до критической частоты (f_к). Далее мощность станций – кривая 3-4 понижается почти до 0 и частота резко падает. Возникает лавина частоты. Двигатель и генератор, оставшиеся в работе, резко

затормаживаются. Двигатели потребляют повышенную реактивную мощность, а генераторы электрических станций не могут ее выдать из-за сниженного числа оборотов и пониженным ЭДС. Во избежание лавины частоты в энергосистеме применяются различные средства. Возникает вопрос: связано ли изменение частоты с изменением напряжения?

Влияние частоты на работу ЭП (электроприемников) электрической сети

Отрицательное.

При понижении частоты происходит снижение числа оборотов двигателей. При этом понижается производительность механизмов, которая работает от двигателей, значит, ухудшается их технико-экономические показатели. При повышении частоты возможен преждевременный износ оборудования.

Все электроприемники по степени влияния частоты делятся на 3 группы.

1) P≠ F(f) – их мощность не зависит от частоты

Приемники с чисто активным сопротивлением.

2) P=F(f)= n=1

К ним относятся насосы, а также металлорежущие станки.

3) n=2÷ 4

К таким приемникам отнесем следующее:

Агрегаты соответственных нужд электростанций, питательные насосы, дымовые вентиляции и т.д.

Пэн – питательный электронасос

В – вентилятор

П – производительность

Наиболее сильное влияние на износ оборудования является понижение частоты на оборудование, содержащее элементы стали. Двигатели, трансформаторы, реакторы (Р) и т.д.

Показатели качества частоты

ГОСТ 13109-97 устанавливает только 1 показатель частоты – отклонение частоты от номинального значения.

- установившееся значение частоты

Отклонение частоты – это изменение в ЭЭС, происходящее из-за изменения числа оборотов синхронных генераторов электростанции за счет плавного изменения баланса активной мощности, вызванной изменением выдачи мощности станции и потреблением.

По ГОСТу: нормально допустимое ± 0, 2 Гц. Предельно допустимое ± 0, 4Гц,

погрешность измерения 0, 003.

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒