13. Влияние качества электроэнергии на работу электроприемников и потребителей электрической энергии.

Качество электрической энергии-соответствие основных параметров энергосистемы установленным нормам производства, передачи и распределения эл. энергии

Снижение значений параметров качества электроэнергии приводит к ряду отрицательных последствий технологического, электромагнитного и экономического характера:

- невозможность нормального хода технологических процессов потребителей;

- значительные финансовые потери;

- увеличение потерь активной мощности и электроэнергии;

- сокращение срока службы электрооборудования;

- увеличение капитальных вложений в электрическую систему.

Отклонения напряжения оказывают значительное влияние на работу АД, которые наиболее распространенны в промышленности. При снижении напряжения уменьшается вращающий момент и частота вращения ротора двигателя. Так же увеличивается ток, потребляемый из сети. При этом происходит более интенсивный нагрев обмоток двигателя и, соответственно, снижается срок его службы. При провалах напряжения двигатель может остановиться. Повышение напряжения на зажимах электродвигателя приводит к увеличению потребляемой им реактивной мощности, что приводит к увеличению потерь активной мощности в элементах электрической сети. В лампах накаливания происходит изменение светового потока, а, следовательно, и изменение освещенности рабочей поверхности. Это приводит к резкому снижению производительности труда, а также к сокращению срока службы ламп.

Колебания напряжения оказывают значительное влияние на осветительные приборы: мигание источников освещения вызывает утомление зрения и организма в целом.

При несимметрии напряжений возникает тормозной электромагнитный момент, а также дополнительный нагрев активных частей машины, главным образом, ротора за счет токов двойной частоты, следовательно уменьшается срок службы изоляции.

Несинусоидальность вызывает: ускоренное старение изоляции; ухудшение cosφ; ухудшение или нарушение работы устройств автоматики, телемеханики, компьютерной техники и др

Снижение частоты оказывает наибольшее влияние на двигатели собственных нужд электростанций. Приводит к уменьшению их производительности, Кроме этого, пониженная частота в электрической сети влияет и на срок службы оборудования, содержащего элементы со сталью, за счет увеличения тока намагничивания в таких аппаратах и дополнительного нагрева стальных сердечников.

14. Причины снижения качества электрической энергии. Основные показатели качества электроэнергии и их отклонения.

Под термином "качество электрической энергии" понимается соответствие основных параметров энергосистемы установленным нормам производства, передачи и распределения эл. Энергии. Поэтому отклонениеэтих основных параметров от установленных норм и сказывается на качестве эл.энергии.

Основной причиной возникновения несимметрии напряжения являются потребители с несимметричным потреблением мощности по фазам. К ним относятся: однофазные потребители, включаемые на фазное либо междуфазное напряжения; трехфазные потребите¬ли с несимметричным потреблением мощности по фазам (в частно¬сти, дуговые сталеплавильные печи, сварочные установки). Причи¬ной несимметрии напряжений может быть также несимметрия со¬противлений сети по фазам.

Несимметрия трехфазной системы напряжений характеризуется коэффициентами несимметрии обратной последовательности, и нулевой последовательности, которые представля¬ют собой отношение действующего значения напряжения соответ¬ственно обратной и нулевой последовательности к действующему значению напряжения прямой последовательности (к номинально¬му напряжению):

(9)Влияние:

дополнительный нагрев электродвигателей, увеличение суммарных потерь, перегрев нулевых проводников, возможность пожара, увеличение сопротивлений заземляющих устройств, увеличение пульсаций выпрямленных напряжений, нарушение управления тиристорных преобразователей, некачественная компенсация реактивной мощности конденсаторными установками.

Несимметричные режимы напряжений в электрических сетях имеют место также в аварийных ситуациях при обрыве фазы, рабочего нуля или несимметричных коротких замыканиях.

Несимметрия напряжений характеризуется следующими показателями:

- коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности (К2u).

Нормально допускаемое и предельно допускаемое значения К2u равны соответственно 2,0% и 4,0%.

- коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности (Коu).

Нормированные значения Коu в точке общего присоединения к четырехпроводным электрическим сетям с номинальным напряжением 0,38 кВ также равны 2,0% и 4,0%.

К основным показателям качества эл. Энергии относятся:

Отклонение напряжения – отличие фактического напряжения в установившемся режиме работы системы электроснабжения от его номинального значения.

Отклонение напряжения в той или иной точке сети происходит под воздействием медленного изменения нагрузки в соответствии с её графиком.

Колебания напряжения – быстро изменяющиеся отклонения напряжения длительностью от полупериода до нескольких секунд.

Колебания напряжения происходят под воздействием быстро изменяющейся нагрузки сети.

Несинусоидальность напряжения — искажение синусоидальной формы кривой напряжения. Электроприёмники с нелинейной вольт­амперной характеристикой потребляют ток, форма кривой которого отличается от синусоидальной. А протекание такого тока по элементам электрической сети создаёт на них падение напряжения, отличное от синусоидального, это и является причиной искажения синусоидальной формы кривой напряжения.

Отклонение частоты - отклонение фактической частоты переменного напряжения (f_ф) от номинального значения (f_ном) в установившемся режиме работы системы электроснабжения.

Снижение частоты происходит при дефиците мощности работающих в системе электростанций.

Провалы напряжений - внезапное и значительное снижение напряжения (менее 90 % Uном) длительностью от нескольких периодов до нескольких десятков секунд с последующим восстановлением напряжения.Причинами провалов напряжения является срабатывание средств защиты и автоматики при отключении грозовых перенапряжений, токов короткого замыкания (КЗ), а также при ложных срабатываниях защит или в результате ошибочных действий оперативного персонала.

Временное перенапряжение - внезапное и значительное повышение напряжения (более 110 % U_ном) длительностью более 10 миллисекунд.Временные перенапряжения возникают при коммутациях оборудования (коммутационные, кратковременные) и при коротких замыканиях на землю (длительные).

Импульсное перенапряжение -

Резкое повышение напряжения длительностью менее 10 миллисекунд.

Импульсные перенапряжения возникают при грозовых явлениях и при коммутациях оборудования (трансформаторы, двигатели, конденсаторы, кабели), в том числе при отключении токов КЗ.