- •1. Розвиток та сучасний стан електропостачальних систем
- •1.1. Відомості з історії розвитку електропостачання
- •1.2. Задача електропостачальних систем. Основні вимоги та визначення
- •1.3. Проблеми електропостачання
- •1.4. Структура та функційні складові сучасних електропостачальних систем
- •1.5. Джерела живлення електропостачальних систем підприємств
- •1.6. Особливості ліній електропередачі та підстанцій електропостачальних систем
- •1.7. Принципи аналізу електропостачальних систем
- •1.7.1. Особливості електричних розрахунків електропостачальних систем
- •1.7.2. Принципові, розрахункові та заступні схеми
- •1.7.3. Векторна діаграма та електричні розрахунки ділянки електричної мережі
- •2. Електричні навантаження
- •2.1. Споживачі та приймачі електричної енергії
- •2.2. Структура електроспоживання
- •2.3. Класифікація приймачів електричної енергії
- •2.4. Загальна характеристика приймачів електричної енергії
- •2.5. Графіки електричного навантаження
- •2.6. Величини та коефіцієнти, що характеризують графіки навантажень
- •2.7. Методи визначення розрахункових навантажень
- •2.7.1. Класифікація та загальна характеристика методів
- •2.7.3. Метод коефіцієнта попиту
- •2.7.4. Метод питомих витрат електроенергії
- •2.7.5. Метод питомого навантаження
- •2.7.6. Метод упорядкованих діаграм
- •2.7.7. Статистичний метод
- •2.8. Послідовність визначення розрахункових навантажень
- •2.9. Визначення пікових навантажень
- •3. Реактивна потужність в електропостачальних системах
- •3.1. Поняття реактивної потужності
- •3.2. Споживання та генерування реактивної потужності
- •3.3. Реактивна потужність в електричній мережі
- •3.4. Негативні явища, пов’язані з передачею реактивної потужності
- •3.5. Заходи щодо зменшення споживання реактивної потужності
- •3.6. Класифікація компенсувальних пристроїв
- •3.6.1. Синхронні компенсатори та синхронні двигуни
- •3.6.2. Шунтові конденсаторні батареї та реактори
- •3.7. Статичні компенсатори прямого регулювання
- •3.7.1. Регулювання зміною опору
- •3.7.2. Регулювання зміною струму
- •3.7.3. Регулювання зміною напруги
- •3.7.4. Регулювання зміною частоти
- •3.8. Статичні компенсатори непрямого регулювання
- •3.8.1. Статичні компенсатори з реакторами, керованими вентилями
- •3.8.2. Статичні компенсатори з керованими реакторами
- •3.8.3. Статичні компенсатори з параметричним регулюванням
- •3.8.4. Комбіновані статичні компенсатори
- •3.9. Розподіл компенсувальних пристроїв в мережах
- •3.9.1. Розподіл конденсаторів в радіальній мережі
- •3.9.2. Розподіл конденсаторів в магістральній мережі
- •3.9.3. Розподіл конденсаторів в мережі двох напруг
- •3.9.4. Використання синхронних двигунів для компенсації реактивної потужності
- •3.9.5. Оптимізація місця приєднання конденсаторної батареї до струмопроводу з рівномірно розподіленим навантаженням
- •3.9.6. Баланс реактивної потужності та забезпечення вимог постачальної системи в різних режимах
- •3.10. Схеми та обладнання конденсаторних установок
- •3.10.1. Схеми та обладнання конденсаторних установок нн
- •3.10.2. Схеми та обладнання конденсаторних установок напругою 6(10) кВ
- •3.10.3. Розряд конденсаторних установок
- •3.11. Плата за реактивну потужність
- •4 Якість електричної енергії в електропостачальних системах
- •4.1. Загальні засади
- •4.3.2. Коливання напруги
- •- Розмахом зміни напруги, - дозою флікера.
- •4.3.3. Несинусоїдність напруги
- •4.3.7. Імпульс напруги
- •4.3.8. Тимчасова перенапруга
- •4.4. Способи розрахунку та методики визначення показників якості електроенергії
- •4.4.1. Розрахунок відхилень напруги
- •Визначати u1(1) і методом симетричних складових;
- •Визначати u1(1) і за наближеною формулою
- •4.4.2. Розрахунок коливань напруги
- •4.4.3. Розрахунок несинусоїдності напруги
- •4.4.4. Розрахунок несиметрії напруг
- •Розраховувати u2(1)і за методом симетричних складових;
- •Розраховувати u2(1)і за наближеною формулою
- •4.4.5. Розрахунок відхилення частоти
- •4.4.7. Розрахунок імпульсів напруги
- •Електроприймачі, на роботу яких зміна частоти практично не впливає. До них відносяться освітлення, значна частина електротермічного обладнання, електролізні і електрозварювальні установки тощо.
- •Споживачі, продуктивність механізмів яких змінюється пропорційно другого, третього і більш високого ступеню частоти: вентилятори, відцентрові помпи, турбокомпресори тощо.
- •4.6. Нормалізація та регулювання показників якості електроенергії
- •4.6.1. Регулювання частоти
- •4.6.2. Регулювання напруги
- •4.6.3. Зменшення коливань напруги
- •4.6.4. Зменшення рівня вищих гармонік
- •4.6.5. Симетрування навантажень
- •5. Схеми та обладнання електропостачальних мереж напругою понад 1000 в
- •5.1. Класифікація мереж електропостачальних систем.
- •5.2. Підстанції мереж електропостачальних систем
- •5.2.1. Головні понижувальні підстанції
- •5.2.2. Розподільні пункти
- •5.2.3. Цехові та розподільні підстанції
- •5.3. Схеми мереж зовнішнього електропостачання
- •5.3.1. Схеми мереж зовнішнього електропостачання промислових підприємств
- •5.3.2. Схеми мереж зовнішнього електропостачання електрифікованих залізниць
- •5.3.3. Схеми мереж зовнішнього електропостачання міст
- •5.3.4. Схеми зовнішнього електропостачання в сільський місцевості
- •5.4. Мережі внутрішнього розподілу електроенергії на напрузі більше 1000 в
- •5.4.1. Радіальні схеми розподільних мереж
- •5.4.2. Магістральні схеми розподільних мереж
- •5.4.3. Комплексні схеми розподільних мереж
- •6. Розподільні мережі напругою нижче 1000 в
- •6.1. Системи мереж низької напруги
- •6.2. Схеми та конструктивне виконання мереж нн
- •6.2.1. Класифікація
- •6.2.2. Схеми та конструкції мереж нн
- •6.2.3. Схеми первинних з’єднань систем вводу резерву
- •6.3. Комутаційні та захисні апарати нн
- •6.3.1. Вимикачі навантаження
- •6.3.2. Силові запобіжники
- •6.3.3. Автоматичні вимикачі
- •100 До 630 а та термічного й електронного розчіплювачів
- •6.3.4. Пристрої захисного вимкнення
- •6.3.5. Пристрої захисту від перенапруг
- •6.3.6. Магнітні пускачі та контактори
- •6.4. Обмеження струмів короткого замикання в мережах нн
- •6.5. Принципи вибору апаратів та струмопровідних частин нн
- •6.5.1. Вибір обладнання за умовами тривалого нормального режиму
- •6.5.2. Перевірка за умовами тимчасових режимів (післяаварійних)
- •6.5.3. Перевірка за умовами аварійних режимів
- •6.5.4. Перевірка перерізу провідників за умовами пуску
- •6.5.5. Вибір контакторів
- •6.5.6. Вибір запобіжників
- •6.6. Розподільні пристрої мереж низької напруги
- •7. Розрахунки мереж електропостачальних систем
- •7.1. Мета та особливості електричних розрахунків мереж електропостачальних систем
- •7.2. Принципи аналізу мереж за втратами напруги
- •7.3. Розрахунок втрат напруги та перерізів проводів в лініях постійного струму та двопровідних освітлювальних лініях змінного струму
- •7.4. Випадки розрахунку мереж напругою менше 1000 в
- •7.4.1. Розрахунок мереж без врахування індуктивних опорів
- •7.4.2. Розрахунок ліній з рівномірно розподіленим навантаженням
- •7.4.3. Розрахунок неповнофазних мереж нн
- •7.4.4. Особливості розрахунку трифазної мережі з рівномірно розподіленими однофазними навантаженнями
- •7.5. Аналіз трифазної мережі сн/нн з симетричним навантаженням за відхиленнями напруги
- •7.6.Визначення положення рпн трансформаторів
- •Список посилань
4.3.2. Коливання напруги
Коливання напруги характеризуються наступними показниками:
- Розмахом зміни напруги, - дозою флікера.
Останній технічний термін (флікер) вперше застосований в нормативних документах, хоча в світовій практиці його використовують давно. Флікер – це суб’єктивне сприйняття людиною коливань світлового потоку штучних джерел світла, які пов’язані з коливаннями напруги в електричній мережі живлення цих джерел.
Норми цих показників установлені наступним чином.
Гранично
допустимі значення розмаху зміни напруги
Ut
в точках загального приєднання до
електричних мереж для коливань напруги,
огинаюча яких має форму меандру, в
залежності від частоти повторення змін
напруги (F
Ut)
або інтервалу між змінами напруги
(
tі,і+1)
дорівнюють значенням, що визначають за
кривою 1
на рис. 4.2.
|
а) |
|
б) |
Рис 4.1. Коливання напруги довільної форми (а) та за формою меандру (б)
Для споживачів електричної енергії з лампами розжарення в приміщеннях, де вимагається значне зорове напруження, – рівні значенням, які визначаються з кривої 2 рис. 4.2.
Рис 4.2. Гранично допустимі значення змін напруги в залежності від частоти повторення зміни напруги за хвилину для коливань напруги
Гранично допустиме значення суми усталеного відхилення напруги ( Uу) та розмаху зміни напруги ( Ut) в точках приєднання до електричних мереж напругою 0,38 кВ рівне 10% від номінальної напруги.
Гранично допустиме значення для короткочасної дози флікера(Рst) у випадку коливань напруги з формою, що відрізняється від меандру, рівне 1.38, а для тривалої дози флікера (PLt) для тих самих коливань рівне 1,0.
Короткочасну дозу флікера визначають за інтервал часу спостереження 10 хв. Тривалу дозу флікера визначають за інтервал часу, рівний 2 год.
Граничні допустимі значення для короткочасної дози флікера (Рst) в точках загального приєднання споживачів з ламами розжарення в приміщеннях, де необхідне значне зорове напруження для коливань напруги з формою, яка відрізняється від меандру, рівне 1,0, а для тривалої дози флікера (PLt) у тих самих точках рівне 0,74.
4.3.3. Несинусоїдність напруги
Несинусоїдність напруги характеризується наступними показниками:
- коефіцієнтом спотворення синусоїдності форми кривої напруги;
- коефіцієнтом n-ї гармонічної складової напруги.
Нормально допустимі та гранично допустимі значення коефіцієнта спотворення синусоїдності кривої напруги в точках загального приєднання до електричних мереж з різними номінальними напругами Uном наведені в табл. 4.1.
Таблиця 4.1.
Значення коефіцієнта спотворення синусоїдності
кривої напруги (в процентах)
Нормально допустиме значення при Uном, кВ |
Гранично допустиме значення 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 |
Нормально допустимі значення коефіцієнта n-ї гармонічної складової напруги в точках загального приєднання до електричних мереж з різними номінальними напругами Uном наведені в табл. 4.2.
Граничне значення коефіцієнта n-ї гармонічної складової напруги розраховують за формулою:
KU(n)гран=1,5 KU(n)норм, (4.1)
де KU(n)норм – нормально допустиме значення коефіцієнта n-ї гармонічної складової, яке визначене з табл. 4.2.
Таблиця 4.2.
Значення коефіцієнта n–ї гармонічної складової напруги
Непарні гармоніки, не кратні 3, при Uном, кВ |
Непарні гармоніки, кратні 3**, при Uном, кВ |
Парні гармоніки, при Uном, кВ |
||||||||||||
n* |
0,38 |
6-10 |
35 |
110-330 |
n* |
0,38 |
6-10 |
35 |
110-330 |
n* |
0,38 |
6-10 |
35 |
110-330 |
5 |
6,0 |
4,0 |
3,0 |
1,5 |
3 |
5,0 |
3,0 |
3,0 |
1,5 |
2 |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
0,5 |
7 |
5,0 |
3,0 |
2,5 |
1,0 |
9 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
0,4 |
4 |
1,0 |
0,7 |
0,5 |
0,3 |
11 |
3,5 |
2,0 |
2,0 |
1,0 |
15 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
6 |
0,5 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
13 |
3,0 |
2,0 |
1,5 |
0,7 |
21 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
8 |
0,5 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
17 |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
0,5 |
>21 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
10 |
0,5 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
19 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
0,4 |
|
|
|
|
|
12 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
23 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
0,4 |
|
|
|
|
|
>12 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
25 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
>25 |
0,2+ +1,3х х25/n |
0,2+ +0,8х х25/n |
0,2+ +0,6х х25/n |
0,2+ +0,2х х25/n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*n – номер гармонічної складової напруги.
** Нормально допустимі значення, приведені для n, рівних 3 та 9, відносяться до однофазних електричних мереж. В трифазній трипровідній електричній мережі ці значення приймають вдвічі меншими від приведених в таблиці.
4.3.4. Несиметрія напруг
Несиметрія напруг характеризується наступними показниками:
- коефіцієнтом несиметрії напруг за оберненою послідовністю;
- коефіцієнтом несиметрії напруг за нульовою послідовністю.
Нормально допустиме та гранично допустиме значення коефіцієнта несиметрії напруг за оберненою та нульовою послідовностями в точках загального приєднання до електричних мереж 0,38 кВ дорівнюють 2,0 та 4,0 % відповідно.
4.3.5. Відхилення частоти
Відхилення частоти напруги змінного струму в електричних мережах характеризується показником відхилення частоти, для якого встановлені наступні норми:
- нормально допустиме та гранично допустиме відхилення частоти рівні 0,2 та 0,4 Гц відповідно.
4.3.6. Провал напруги
Провал напруги δUn характеризується показником тривалості провалу напруги Δtn (рис.4.3), для якого встановлено наступну норму:
Рис 4.3. Показники провалу напруги:
δUn – глибина провалу; Δtn – тривалість провалу.
гранично допустиме значення тривалості провалу напруги в електричних мережах напругою до 20 кВ включно рівне 30 с. Тривалість провалу, який усувається автоматично, визначається витримками часу захисту та автоматики.
За статистичними даними провалів напруги про їх глибину, тривалість та частість можна отримати картину про кількість пошкоджень в:
лініях за рік;
розподільчих пунктах(РП) та трансформаторних підстанціях (ТП);
центрах живлення (також успішних та неуспішних АПВ, ефективність АВР тощо).
