Вопрос 8. Характеристика потерь холостого хода.

Внимание!! Странный вопрос, конкретно не понятно о чём писать, предположил, что про трансформатор.

Режим работы трансформатора, когда его первичная обмотка включена в сеть с переменным напряжением, а вторичная обмотка разом кнута, называется режимом холостого хода трансформатора. При холостом ходе трансформатор только возбужден, т. е. на вторичной обмотке имеется напряжение, но полезную нагрузку трансформатор не несет.

Режим холостого хода используется, в частности, при испытании готового трансформатора. При так называемом опыте холостого хода определяются некоторые из его эксплуатационных параметров (характеристик), а именно:

а) потери холостого хода Р_х;

б) ток холостого хода t₀;

в) коэффициент трансформации К.

Потери холостого хода Р_х трансформатора состоят главным образом из потерь в активной стали магнитопровода. Электрические потери в первичной обмотке, вызванные током холостого хода, относительно весьма малы и ими обычно пренебрегают.

Потери в конструкционных стальных деталях остова трансформатора и диэлектрические потери в изоляции, имеющие место при холостом ходе, не поддаются точному расчету, и они обычно учитываются коэффициентом добавочных потерь, определяемым опытным путем.

Потери в стали состоят из потерь от перемагничивания (гистерезиса) и потерь от вихревых токов. Процентное соотношение этих потерь бывает различно и зависит от марки применяемой электротехнической стали. В горячекатаной высоколегированной стали марок Э42 и Э43 потери от вихревых токов составляют примерно 20—30% от полных потерь в стали, в холоднокатаной повышеннолегированной стали марок Э320 и ЭЗЗО — 65—75% от полных потерь в стали.

При расчете потерь в стали, а также при их измерении во время испытания трансформатора определяют общие потери в стали, не разделяя их по отдельным составляющим, так как в этом нет необходимости.

Потери в стали зависят от ее марки, толщины, частоты тока, индукции и веса. Значения удельных потерь, т. е. потерь на единицу веса, выражаемых в вт/кГ, нормированы ГОСТ 802—58. Однако в готовом трансформаторе на величину потерь в стали влияет еще целый ряд факторов, как-то: род изоляции пластин, применение отжига пластин после их обработки, качество сборки, конструкция магнитопровода и др. Точный учет влияния этих факторов не всегда возможен, поэтому при расчете пользуются кривыми или таблицами, составленными на основании испытания реальных конструкций магнитопроводов.

Вопрос 9. Характеристика показателей качества электроэнергии.

1) Отклонения напряжения.

Происходят из-за суточных, сезонных и технологических изменений электрической нагрузки потребителей; изменения мощности компенсирующих устройств; регулирования напряжения генераторами электростанций и на подстанциях энергосистем; изменения схемы и параметров электрических сетей.

Характеризуется показателем δU_у, для которого установлены следующие нормы: НД, ПД значения для δU_у равны +-5% и +-10% от номинального.

2) Колебания напряжения.

Характеризуются размахом изменения напряжения и дозой Фликера.

Предельно-допустимые значения размаха изменения напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям при колебаниях напряжения, огибающая которых имеет форму меандра в зависимости от частоты повторения изменения напряжений и интервала между изменениями напряжения.

Размах изменения напряжения    вычисляют по формуле, %

где  ,   – значения следующих один за другим экстремумов (или экстремума и горизонтального участка) огибающей среднеквадратичных значений напряжения, в соответствии с рисунком.

Дозу Фликера кратковременную определяются следующим образом:

Измеряют с помощью Фликерметра за интервал времени tsh, равный 10 минут, уровни Фликера P [%2] соответствующей интегрально вероятности, равной 0,1; 0,7; 1,0; 1,5; 2,2; 3,0; 4; 6; 8; 10; 13; 17; 30; 50; 80; %.

Система уравнений для расчета важных уровней Фликера.

P1S=(P0,7+P1,0+P1,5)/3

P3S=(P2,2+P3,0+P4,0)/3

P10S=(P6+P8+P10+P13+P17)/5

P50S=(P30+P50+P80)/3

P1S, P3S, P10S, P50S – сглаженные уровни Фликера при интегральной вероятности, равно 1, 3, 10 и 50% соответственно.

Таким образом, кратковременная доза Фликера Pst будет вычисляться по следующей формуле:

Pst=√(0,0314P0,1+0,0525P1S+0,0657P3S+0,28P10S+0,08P50S)

3. Несинусоидальность напряжения.

В процессе выработки, преобразования, распределения и потребления электроэнергии имеют место искажения формы синусоидальных токов и напряжений. Источниками искажений являются синхронные генераторы электростанций, силовые трансформаторы, работающие при повышенных значениях магнитной индукции в сердечнике (при повышенном напряжении на их выводах) преобразовательные устройства переменного тока в постоянный и ЭП с нелинейными вольт - амперными характеристиками (или нелинейные нагрузки).

Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения определяется по выражению, %

где  – действующее значение n-ой гармонической составляющей напряжения, В; n – порядок гармонической составляющей напряжения, N – порядок последней из учитываемых гармонических составляющих напряжения, стандартом устанавливаетсяN =40; – действующее значение напряжения основной частоты, В.

3. Несимметрия напряжения.

Несимметрия напряжений характеризуется наличием в трехфазной электрической сети напряжений обратной или нулевой последовательностей, значительно меньших по величине соответствующих составляющих напряжения прямой (основной) последовательности.

Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности равен, %

где  – действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений, В;

- действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты, В.

Допускается  вычислять по выражению, % :

где  – номинальное значение междуфазного напряжения сети, В.

Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности равен, % :

где  – действующее значение напряжения нулевой последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений, В.

Допускается   вычислять по формуле, %

где  – номинальное значение фазного напряжения, В.

3. Отклонение частоты.

Отклонение частоты – разность между действительным и номинальным значениями частоты, Гц

или, %

Стандартом устанавливаются нормально и предельно допустимые значения отклонения частоты равные ± 0,2 Гц и ± 0,4 Гц соответственно.

3. Провал напряжения.

К провалам напряжения относится внезапное значительное изменение напряжения в точке электрической сети ниже уровня 0,9, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от десяти миллисекунд до нескольких десятков секунд.

Провал напряжения характеризуется также глубиной провала напряжения – разностью между номинальным значением напряжения и минимальным действующим значением напряжения, выраженной в единицах напряжения или в процентах от его номинального значения. Провал напряжения вычисляется по выражениям

Предельно допустимое значение длительности провала напряжения в электрических сетях напряжением до 20 кВ включительно равно 30 с. Длительность автоматически устраняемого провала напряжения в любой точке присоединения к электрическим сетям определяется выдержками времени релейной защиты и автоматики.

7) Импульс напряжения и временное перенапряжение

Искажение формы кривой питающего напряжения может происходить за счет появления высокочастотных импульсов при коммутациях в сети, работе разрядников и т.д. Импульс напряжения - резкое изменение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня. Величина искажения напряжения при этом характеризуется показателем импульсного напряжения.

Импульсное напряжение в относительных единицах равно:

где  – значение импульсного напряжения, В.

Временное перенапряжение – повышение напряжения в точке электрической сети выше 1,1  продолжительностью более 10 мс, возникающие в системах электроснабжения при коммутациях или коротких замыканиях (рис. 3.8.).

 

Временное перенапряжение характеризуется коэффициентом временного перенапряжения (  ): это величина, равная отношению максимального значения огибающей амплитудных значений напряжения за время существования временного перенапряжения к амплитуде номинального напряжения сети.