Качество электроэнергии.

Введение Электрические приборы становятся многофункциональнее, точнее, чувствительнее. Чувствительнее они становятся не только к входным сигналам, но и к качеству питающей сети. А усложнение аппаратуры и увеличение ее количества ухудшает качество сети. Самым неприхотливым прибором, наверное, является нагреватель (электроплитка). Он может работать и при пониженном напряжении (отдавая меньше мощности), при бросках, провалах и любых помехах. Хотя и он при длительном повышенном напряжении выйдет из строя. Холодильник — капризнее, он может сгореть и при пониженном напряжении (если мотору не хватит напряжения, чтобы запуститься). Радиоприемнику и телевизору может «не понравиться» не только повышенное или пониженное напряжение сети, но и наличие в ней помех. Эти устройства могут их показывать, воспроизводя помехи поверх полезного изображения и звука. А устройства, имеющие сложные блоки управления, при наличии в сети помех могут сбиваться или вообще откажутся работать. Поэтому стандартом определены требования, предъявляемые к качеству электроэнергии: ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». И вся аппаратура должна быть приспособлена к этим параметрам. Изначально качество электроэнергии зависит от производителя, однако в процессе транспортировки к потребителю её качественные показатели изменяются. Их ухудшение чаще всего происходит на конечном участке системы электроснабжения, т.е. непосредственно в распределительных сетях и системе электроснабжения потребителя. В данной статье определены основные технические решения позволяющие поддерживать качество электроэнергии на должном уровне. Наибольшее внимание уделено самым современным разработкам только начинающим появляться в наших системах электроснабжения. 1. Отклонение напряжения Отклонение напряжения — отличие фактического напряжения в установившемся режиме работы системы электроснабжения от его номинального значения. Отклонение напряжения в той или иной точке сети происходит под воздействием медленного изменения нагрузки в соответствии с её графиком. 1.1. Влияние отклонения напряжения на работу электрооборудования 1) Технологические установки: • При снижении напряжения существенно ухудшается технологический процесс, увеличивается его длительность. Следовательно, увеличивается себестоимость производства. • При повышении напряжения снижается срок службы оборудования, повышается вероятность аварий. • При значительных отклонениях напряжения происходит срыв технологического процесса. 2) Освещение: • Снижается срок службы ламп освещения, так при величине напряжения 1,1•Uном срок службы ламп накаливания снижается в 4 раза. • При величине напряжения 0,9•Uном снижается световой поток ламп накаливания на 40 % и люминесцентных ламп на 15 %. • При величине напряжения менее 0,9•Uном люминесцентные лампы мерцают, а при 0,8•Uном просто не загораются. 3) Электропривод: • При снижении напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя на 15 % момент снижается на 25 %, двигатель может не запуститься или остановиться. • При снижении напряжения увеличивается потребляемый от сети ток, что влечёт разогрев обмоток и снижение срока службы двигателя. При длительной работе на напряжении 0,9•Uном срок службы двигателя снижается вдвое. • При повышении напряжения на 1 % увеличивается потребляемая двигателем реактивная мощность на 3...7 %. Снижается эффективность работы привода и сети. Обобщённый узел нагрузки электрических сетей (нагрузка в среднем) составляет: — 10 % специфической нагрузки ; — 30 % освещение и прочее; — 60 % асинхронные электродвигатели. Поэтому, ГОСТ 13109-97 устанавливает нормально и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на зажимах электроприёмников в пределах соответственно δUyнор= ± 5 % и δUyпред= ± 10 % номинального напряжения сети. 1.2. Регулирование напряжения Способы регулирования напряжения в системах электроснабжения промышленных предприятий можно классифицировать следующим образом а) Регулирование на шинах электростанций и подстанций На шинах эл.станций изменением тока возбуждения генераторов повышают напряжения в часы максимума нагрузки и снижают напряжения в часы минимума нагрузок. Регулирование напряжения на шинах понизительной п/cт 6-10 кВ может осуществляться при помощи трансформаторов, статистических конденсаторов, синхронных компенсаторов и т.д. б) Регулирование на отходящих линиях Индивидуальное регулирование напряжения на каждой отходящей от шин п/ст линии является эффективным способом. В этом случае могут быть использованы трансформаторы с РНП, и конденсаторы для продольной компенсации.

Оглавление
Введение..3
1. Отклонение напряжения4
1.1. Влияние отклонения напряжения на работу электрооборудования..4
1.2. Регулирование напряжения...4
1.3. Средства регулирования напряжения в сетях промышленных предприятий..5
1.3.1. Трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой.6
1.3.2. Установка продольной компенсации (УПК)..6
1.3.3. Вольтодобавочные трансформаторы...7
2. Колебания напряжения...8
2.1. Влияние колебаний напряжения на работу электрооборудования.8
2.2. Мероприятия по снижению колебаний напряжения..8
2.2.1. Специальные быстродействующие синхронные компенсаторы (СК)9
2.2.2. Синхронные двигатели...9
2.2.3. Статические источники реактивной мощности (ИРМ)9
2.2.4. STATCOM...10
3. Несимметрия напряжений15
3.1. Источниками несимметрии напряжений являются15
3.2. Влияние несимметрии напряжений на работу электрооборудования.16
3.3. Мероприятия по снижению несимметрии напряжений16

4. Несинусоидальность напряжения..20
4.1. Источниками несинусоидальности напряжения являются...20
4.2. Влияние несинусоидальности напряжения на работу электрооборудования21
4.3. Мероприятия по снижению несинусоидальности напряжения...21
4.3.1. Увеличение числа фаз выпрямления.21
4.3.2. Многофазный эквивалентный режим работы преобразователей21
4.3.3. Фильтры высших гармоник22

5. Отклонения и колебания частоты..23
5.1. Схемные решения АЧР24

6. Заключение...26
7. Список литературы..27

писок литературы
1. Кузнецов, В. Г., Шидловский, А. К. Фильтросимметрирующие устройства для повышения качества электроэнергии в сетях. Электричество, 1976 № 2.
2. Шидловский, А. К., Кузнецов, В. Г. Повышение качества энергии в электрических сетях.
3. Железко, Ю. С. Влияние потребителя на качество электроэнергии в сети и технические условия на его присоединение. Пром. энергетика, 1991 № 6.
4. Жак Куро Современные технологии повышения качества электроэнергии при ее передаче и распределении. Новости электротехники, 2005 - №1,2.
5. «Рынок Электротехники», 2006 - № 2.
6. «Силовая электроника», 2008 - №2.
7. ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
8. ГОСТ 21128-83 «Системы энергоснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В».
9. Журнал «Новости электротехники», www.news.elteh.ru
10. Журнал «Силовая электроника», www.Power-e.ru/2008_2_136.php