25. Показатели, характеризующие качество электроэнергии. Коэффициент несинусоидальности. Коэффициент обратной последовательности.

К основным ПКЭ относят:

1. отклонение напряжения;

2. размах изменения напряжения;

3. доза колебаний напряжения;

4. коэффициент несинусоидальности кривой напряжения;

5. коэффициент гармонической составляющей;

6. коэффициент обратной последовательности напряжения;

7. коэффициент нулевой последовательности напряжения;

8. длительность провала напряжения;

9. импульсное напряжение;

10. отклонение частоты.

К дополнительным ПКЭ относятся:

1. коэффициент амплитудной модуляции;

2. коэффициент небаланса фазных и межфазных напряжений.

Несинусоидальность.

Появление несинусоидальности обусловлено наличием ЭП с нелинейными вольтамперными характеристиками. К ним относятся: вентильные преобразователи, установки электросварки, электродуговые печи, газоразрядные источники света, а также силовые трансформаторы и двигатели.

Характерной особенностью этих устройств является потребление ими из сети несинусоидальных токов при подведении к их зажимам синусоидального напряжения.

Токи высших гармоник, протекая по элементам сети, вызывают падения напряжения в сопротивлениях этих элементов, которые накладываясь на основную синусоиду напряжения, приводят к искажению формы кривой напряжения.

   Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:   - коэффициентом искажения синусоидальности напряжения;

  - коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения.

, определяемым отношением действующего значения n-й гармонической составляющей напряжения к номинальному значению междуфазного напряжения ,%:

.

Стандарт позволяет не учитывать гармонические составляющие порядка 40 или те, значения которых менее 0,3%.   Нормы приведенных показателей установлены в 5.4.1, 5.4.2.

   5.4.1 Нормально допустимые и предельно допустимые значения коэффициента искажения синусоидальности напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям с разным номинальным напряжением приведены в таблице 1.

Нормально допустимое значение при Uном , кВ				Предельно допустимое значение при Uном , кВ
0.38	6-20	35	110-330	0.38	6-20	35	110-330
8.0	5.0	4.0	2.0	12.0	8.0	6.0	3.0

Таблица 1. Значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения, в процентах.

  5.4.2 Нормально допустимые значения коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям с разным номинальным напряжением Uном приведены в таблице 2.

Нечетные гармоники, не кратные 3, при Uном, кВ					Нечетные гармоники, кратные 3* при Uном, кВ						Четные гармоники при Uном, кВ
n	0.38	6-20	35	110-330		n	0.38	6-20	35	110-330		n	0.38	6-20	35	110-330
5 7 11 13 17 19 23 25 >25	6.0 5.0 3.5 3.0 2.0 1.5 1.5 1.5 0.2+ 1.3x 25/n	4.0 3.0 2.0 2.0 1.5 1.0 1.0 1.0 0.2+ 0.8x 25/n	3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 0.2+ 0.6 25/n	1.5 1.0 1.0 0.7 0.5 0.4 0.4 0.4 0.2+ 0.2 25/n		3 9 15 21 >21	5.0 1.5 0.3 0.2 0.2	3.0 1.0 0.3 0.2 0.2	3.0 1.0 0.3 0.2 0.2	1.5 0.4 0.2 0.2 0.2		2 4 6 8 10 12 >12	2.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.2 0.2	1.5 0.7 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2	1.0 0.5 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2	0.5 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

Таблица 2 Значения коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения в процентах. n - номер гармонической составляющей напряжения * Нормально допустимые значения, приведенные для n, равных 3 и 9, относятся к однофазным злектрическим сетям. В трехфазных трехпроводных электрических сетях эти значения принимают вдвое меньшими приведенных в таблице

  Предельно допустимое значение коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения вычисляют по формуле:

KU(n)пред = 1,5 KU(n)норм, (1)

   где KU(n)норм - нормально допустимые значения коэффициента  n-ой гармонической составляющей напряжения, определяемые по таблице 2.

Несимметрия напряжения.

Несимметрия напряжения и токов трехфазной системы является одним из важнейших показателей качества эл. энергии.

Причиной появления несимметрии напряжения и токов являются различные несимметричные режимы СЭС.

Широкое применение различных однофазных электроустановок значительной мощности (до 10МВт) и трехфазных дуговых печей также привело к значительному увеличению доли несимметричных нагрузок на промышленных предприятиях.

Примеры несимметричных нагрузок: индукционные и дуговые эл. печи; тяговые нагрузки ж/д переменного тока; электросварочные агрегаты; освещение.

В СЭС различают кратковременные (аварийные) и длительные (эксплуатационные) несимметричные режимы.

Кратковременные несимметричные режимы обычно связаны с различными аварийными процессами, например, несимметричное к.з., обрыв одного или двух проводов ВЛ с замыканием на землю, отключение одной фазы при однофазном АПВ и т.п.

Длительные несимметричные режимы обычно обусловлены наличием несимметрии в элементах электрических сетей (продольная несимметрия) или при подключении к СЭС несимметричных (одно-, двух-, трехфазных) нагрузок (поперечная несимметрия).

Несимметрия междуфазных напряжений вызывается наличием составляющих обратной последовательности, а несимметрия фазных еще и наличием составляющих нулевой последовательности.

Несимметрия характеризуется двумя коэффициентами:

а) коэффициент обратной последовательности:

,

- напряжение обратной последовательности основной частоты.

б) коэффициентов нулевой последовательности:

.

Несимметрия напряжения в СЭС оказывает значительное влияние на работу отдельных элементов сети и ЭП.