- •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
4.4.3. Розрахунок несинусоїдності напруги
Визначення показників якості напруги, які характеризують спотворення синусоїдності її кривої, виконують на основі вимірювань гармонічного складу напруги відповідними приладами (аналізаторами гармонік). Для кожного і-го спостереження за період часу 24 год. визначають діюче значення напруги n-ї гармоніки U(n)і (В, кВ) та розраховують значення коефіцієнтів гармонік (%) за формулою
, (4.12)
де U(1)і – діюче значення напруги основної частоти на і-му спостереженні(В, кВ); замість цієї величини стандартом допускається використовувати значення номінальної напруги Uном .
Значення коефіцієнта n-ї гармонічної складової напруги KU(n)(%) як результат осереднення N спостережень на інтервалі Тks , рівному 3 с, розраховують за формулою
. (4.13)
Як результат і-го спостереження для гармонік з 2-ї до 40-ї розраховують значення коефіцієнта спотворення кривої напруги KUі(%) за формулою
. (4.14)
Допускається не враховувати гармонічні складові, значення яких складає менше 0,1 %, а також замість діючого значення напруги основної частоти U(1)і використовувати значення номінальної напруги Uном.
Значення коефіцієнта спотворення синусоїдності кривої напруги KU(%) розраховують як результат осереднення N спостережень KUі за інтервал часу Тks, рівний 3 с, за формулою
. (4.15)
Кількість спостережень N повинно бути не менше 9.
Якість електричної енергії за коефіцієнтами n-ї гармоніки та коефіцієнтом спотворення синусоїдності кривої напруги в точці загального приєднання вважають такою, що відповідає вимогам стандарту, якщо найбільше з усіх виміряних на протязі 24 год. значень коефіцієнтів спотворення синусоїдності кривої напруги не перевищує гранично допустимого значення, а значення коефіцієнта спотворення синусоїдності кривої напруги, яке відповідає ймовірності 95% за встановлений період часу, не перевищує нормально допустимого значення.
Додатково допускається визначати відповідність нормам стандарту за сумарною тривалістю часу вихід виміряних значень даного показника за нормально допустимі значення, яке не повинно складати більше 5% від встановленого періоду часу, тобто 1 год. 12 хв., а для гранично допустимого значення – 0%
4.4.4. Розрахунок несиметрії напруг
Визначення коефіцієнтів несиметрії здійснюють за даними вимірювань лінійних та фазних напруг за період 24 год. наступним чином.
Розрахунок коефіцієнта несиметрії оберненої послідовності виконують для кожного і-го спостереження за даними вимірювань міжфазних напруг основної частоти UAB(1)і ,UBC(1)і ,UCA(1)і , для чого спочатку розраховують діюче значення напруги оберненої послідовності основної частоти U2(1)і за формулою
.
(4.16)
За діючим значенням оберненої напруги U2(1)і розраховують коефіцієнт оберненої послідовності K2Uі для і-го спостереження за формулою
, (4.17)
Для визначення K2Uі допускається:
Розраховувати u2(1)і за методом симетричних складових;
Розраховувати u2(1)і за наближеною формулою
U2(1)і = 0,62(Uнб(1)і-Uнм(1)і), (4.18)
де Uнб(1)і, Uнм(1)і – найбільше та найменше діючи значення з трьох міжфазних напруг основної частоти для і-го спостереження, В, кВ.
3) застосувати для розрахунку K2Uі замість діючих значень міжфазних напруг діючі значення відповідних напруг з врахуванням гармонічних складових з коефіцієнтом спотворення синусоїдності напруги не більше 5%.
4) розраховувати K2Uі за формулою
, (4.19)
де Uном – номінальне значення міжфазної напруги(В, кВ).
Значення коефіцієнта несиметрії напруги оберненої послідовності K2U (%) як результат осереднення N спостережень за інтервал часу Tvs , рівному 3 с, розраховують за формулою
. (4.20)
Визначення коефіцієнта несиметрії нульової послідовності K0Uі у чотирипровідних мережах, для чого вимірюють одночасно три міжфазних та дві фазних напруги основної частоти UAB(1)і ,UBC(1)і ,UCA(1)і , UA(1)і ,UB(1)і , (В, кВ).
Розрахунок діючого значення напруги нульової послідовності основної частоти здійснюють за точною формулою
(4.21)
За діючим значенням напруги нульової послідовності U0(1)і розраховують коефіцієнт нульової послідовності K0Uі для і-го спостереження за формулою
, (4.22)
Для визначення K0Uі допускається:
розраховувати U0(1)і за методом симетричних складових;
розраховувати U0(1)і за наближеною формулою
U0(1)і = 0,62(Uнб ф(1)і-Uнм ф(1)і), (4.23)
де Uнб ф(1)і, Uнм ф(1)і – найбільше та найменше діючи значення з трьох фазних напруг основної частоти для і-го спостереження, В, кВ.
застосувати для розрахунку K0Uі замість діючих значень фазних напруг діючі значення відповідних напруг з врахуванням гармонічних складових з коефіцієнтом спотворення синусоїдності напруги не більше 5%.
розраховувати K0Uі за формулою (переробити на 0)
, (4.24)
де Uном ф– номінальне значення фазної напруги(В, кВ).
Розрахунок значення коефіцієнта несиметрії напруги нульової послідовності K0U (%) як результат осереднення N спостережень за інтервал часу Tvs , рівному 3 с, за формулою
(4.25)
Кількість спостережень N повинно бути не менше 9.
Якість електричної енергії за показниками коефіцієнтів несиметрії напруг оберненої та нульової послідовностей в точках загального приєднання вважають такими, що відповідають вимогам чинного стандарту, якщо найбільші з усіх значень коефіцієнтів несиметрії, виміряних на протязі 24 год., не перевищують гранично допустимого значення, а осереднені значення цих коефіцієнтів, які відповідають ймовірності 95%, не перевищують нормально допустимого значення.
Допускається визначати відповідність нормам стандарту за сумарною тривалістю часу виходу розрахованих значень даних показників за нормально та гранично допустимі величини, як і для попередніх показників.
