Министерство образования и науки Республики Татарстан

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Казанский энергетический колледж»

МДК.03.01. Автоматизированные системы управления в энергосистемах

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Методические указания

для контрольной работы студентов заочного отделения

Вар	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Номера задач	1,11	2,12	3,13	4,14	5,15	6,16	7,17	8,18	9,19	10,20

Казань, 2015 содержание

Введение 4

1. Проблема качества электроэнергии 4

2. Характеристика основных показателей качества

электроэнергии 5

3. Расчет отклонений напряжения и

оценка его допустимости 8

4. Оценка допустимости колебаний напряжения 10

5. Несинусоидальность напряжения. Расчет

коэффициента искажения синусоидальности кривой

напряжения и оценка его допустимости 15

6. Несимметрия напряжения. Расчет коэффициента

несимметрии напряжения по обратной последовательности

и оценка его допустимости. 20

7. Задачи для самостоятельного решения 25

8. Контрольные вопросы 35

Библиографический список 37

Введение

Целью данных методических указаний является приобретение необходимых теоретических знаний и практических навыков проведения расчетов показателей качества электрической энергии, выполняемых при изучении темы “Качество электрической энергии”. Данная тема изучается студентами специальности 140205 в дисциплине “Специальные вопросы энергосистем”, а студентами специальности 140211 в дисциплине “Системы электроснабжения”.

Методические указания содержат необходимый теоретический материал и расчеты, которые проводятся при проектировании и эксплуатации электрических сетей различного назначения.

Указания окажут помощь студентам при подготовке к практическим занятиям, а также к междисциплинарному итоговому экзамену по специальности.

1. Проблема качества электроэнергии

Широкое применение в промышленности мощных нелинейных, несимметричных и резко изменяющихся нагрузок, способных существенно искажать основные характеристики электрической энергии, вызывает проблему электромагнитной совместимости электрооборудования и электрических сетей. Под электромагнитной совместимостью понимается способность потребителей электрической энергии нормально функционировать и не вносить в электрическую сеть недопустимых искажений, затрудняющих работу других потребителей.

При плохой электромагнитной совместимости, в первую очередь, снижается качество электрической энергии. Системы электроснабжения и электроприемники выполняют такими, чтобы наилучшее функционирование достигалось при питании их от однофазной или симметричной трехфазной системы напряжением заданной амплитуды и синусоидальной формы частотой 50 Гц. Однако в реальных электрических сетях в результате различных электромагнитных помех происходят отклонения от этих идеальных параметров, что приводит к ухудшению работы установок потребителей электроэнергии, проявляющемуся в технико-экономическом ущербе.

Пониженное качество электроэнергии оказывает негативное влияние как на работу отдельных электроприемников, так и на нормальное функционирование энергосистемы в целом. При снижении качества электроэнергии в электрических сетях имеют место следующие отрицательные последствия:

• увеличение потерь электроэнергии во всех элементах электрической сети;

• перегрев вращающихся машин, ускоренное старение изоляции, сокращение срока службы или выход из строя электрооборудования;

• рост потребления электроэнергии и необходимой мощности электрооборудования;

• нарушение работы и ложные срабатывания устройств релейной защиты и автоматики;

• помехи в работе теле- и радиоаппаратуры, сбои электронных систем управления и вычислительной техники;

• отрицательное влияние на линии связи и устройства автоблокировки на железных дорогах;

• ухудшение показателей хозяйственной деятельности промышленных предприятий и т.д.

Наличие электрических связей между энергосистемами значительно расширяет зону отрицательного влияния снижения качества электроэнергии, обостряя тем самым проблему электромагнитной совместимости. Появилась необходимость оценивать и контролировать качество электроэнергии не только в данной точке присоединения потребителя к энергоснабжающей организации, но и в различных удаленных точках электрической сети.

Невнимание к качеству электроэнергии в процессе эксплуатации электрических сетей приводит к прогрессирующему расстройству электроснабжения потребителей и нарушениям работы электроприемников. Поэтому изучение вопросов оценки качества электроэнергии в различных точках электрической сети является важной задачей при подготовке инженеров электриков.