МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ
В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ
Методические указания к лабораторным работам
для студентов специальности 140204 «Электрические станции»
ИЗДАТЕЛЬСТВО
Иркутского государственного технического университета
2012
УДК 621.31(076.5)
ББК 31.2я73
Э45
Э45 |
Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. Метод. указания к лабораторным работам. Составитель Д. С. Федосов. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2012. – 76 с. |
Содержится информация о последовательности проведения лабораторных работ по измерению электромагнитных помех. В конце 6-й лабораторной работы указана литература, которой следует пользоваться при выполнении всех работ.
Методические указания предназначены для студентов специальности 140204 «Электрические станции» направления 140200 «Электроэнергетика».
Библиогр. 7 назв. Ил. 55. Табл. 31.
Рецензент: канд. техн. наук, профессор кафедры ЭССиС ИрГТУ
А. Н. Висящев
Лабораторная работа №1. Измерение кондуктивных электромагнитных помех в цепях переменного тока
Цель работы: изучение и измерение кондуктивных электромагнитных помех в цепях переменного тока; получение навыков работы с измерителем показателей качества электроэнергии «Ресурс-UF2M».
Основные понятия
Электромагнитные помехи (ЭМП) на объектах энергетики возникают при коротких замыканиях, ударах молнии, переходных процессах в первичных и вторичных цепях, разрядах статического электричества, а также при воздействии электромагнитных полей промышленной частоты, радиочастотного диапазона и действии источников помех в цепях питания автоматизированных систем технологического управления (АСТУ) постоянного и переменного тока. Перечисленные виды ЭМП могут передаваться от их источников к рецепторам (приёмникам) двумя способами: через электромагнитное поле (излучаемые помехи) или за счёт электрической (гальванической) связи источника и приёмника. ЭМП, распространяющиеся по проводникам, называются также кондуктивными.
В отечественной практике среди кондуктивных ЭМП, распространяющихся в системах электроснабжения (СЭС) переменного тока, принято выделять особую группу помех, характеризующих качество электроэнергии (КЭ).
Ухудшение КЭ приводит к сокращению срока службы электрооборудования, к увеличению потерь мощности, росту повреждаемости элементов электрической сети, ложной работе устройств релейной защиты и автоматики и к другим отрицательным последствиям.
КЭ в СЭС общего назначения нормируется ГОСТ 13109-97 и характеризуется набором свойств, для каждого из которых определены показатели качества электроэнергии (ПКЭ):
отклонение напряжения – установившееся отклонение напряжения δUy;
колебания напряжения – размах изменения напряжения δUt, доза фликера Рt;
несинусоидальность напряжения – коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KU, коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения KU(n);
несимметрия трёхфазной системы напряжений – коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U, коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K0U;
отклонение частоты – отклонение частоты Δf;
провал напряжения – длительность провала напряжения Δtп;
импульс напряжения – импульсное напряжение Uимп;
временное перенапряжение – коэффициент временного перенапряжения KперU.
Рис. 1.1 иллюстрирует перечисленные свойства электрической энергии.
а) |
в) |
г) |
|
б) |
д)
|
е) |
Рис. 1.1. Свойства электрической энергии:
а – отклонение напряжения и колебания напряжения; б – провал напряжения и временное перенапряжение; в – несинусоидальность напряжения; г – несимметрия трёхфазной системы напряжений; д – импульс напряжения; е – отклонение частоты.
Для всех названных ПКЭ, кроме последних трёх, ГОСТ 13109-97 устанавливает два вида норм: нормально допустимые и предельно допустимые значения. Оценка соответствия ПКЭ указанным нормам проводится в течение расчетного периода, равного 24 ч.
В связи со случайным характером изменения электрических нагрузок требование соблюдения норм КЭ в течение всего этого времени практически нереально, поэтому в стандарте устанавливается вероятность превышения норм КЭ. Измеренные ПКЭ не должны выходить за нормально допустимые значения с вероятностью 0,95 за установленный стандартом расчетный период времени (это означает, что можно не считаться с отдельными превышениями нормируемых значений, если ожидаемая общая их продолжительность составит менее 5% за установленный период времени).
Другими словами, КЭ по измеренному показателю соответствует требованиям стандарта, если суммарная продолжительность времени выхода за нормально допустимые значения (время T1) составляет не более 5% от установленного периода времени, т.е. 1 ч 12 мин, а за предельно допустимые значения (время T2) – 0% от этого периода времени.