ПиКЭЭ - Лаб работа 1
.docxТольяттинский государственный университет
Кафедра «Электроснабжение и электротехника»
Отчет о практической работе №1
«Исследование режимов работы приемников на отклонение напряжения в электрической сети»
по дисциплине
«Показатели и контроль качества электрической энергии»
Руководитель: Шлыков С.В.
Исполнитель: Назаров М.А.
Вариант: 3
Группа: ЭЭТп-1401
Тольятти 2015
1 Цель работы
Исследовать влияние режимов работы приемников в электрической сети и определить допустимость величины отклонения напряжения в рамках стандартов качества электроэнергии установленных ГОСТом.
2 Краткие теоретические сведения
Отклонения напряжения – разность между фактическим значением напряжения и его номинальным значением для сети, возникающая сравнительно медленном изменении режима работы когда скорость изменения меньше 1% в секунду.
σU=U-Uн
Основными причинами отклонения напряжения в системах электроснабжения предприятий являются изменения режимов работы приемников электроэнергии, изменение режимов работы питающей энергосистемы, значительные индукционные изменения на зажимах приемника электроэнергии даже в установленных пределах вызывает изменение его технико-экономических показателей. Отклонение напряжения зависит от широкого спектра случайных и к тому же часто изменяющихся факторов. Последствия отклонений напряжения зависят не только от величины, но и от продолжительности отклонений, а так же от того, какой процент потребителей подвергается большим отклонениям. В условиях нормальной работы допускается отклонение напряжения в следующих пределах:
- от -5% до +10% - на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления.
- от -2,5 до +5% - на зажимах приборов рабочего освещения
от -5% до +5% - на зажимах остальных приемников электроэнергии
В точках общего присоединения потребителей электроэнергии пределы отклонения напряжения должны быть установлены в договорах электроснабжения для часов минимума и максимума нагрузок в энергосистеме, с учетом необходимости выполнения норм стандарта на выводах приемников электроэнергии, в соответствии с нормативными документами. В послеаварийных режимах допускается дополнительное понижение напряжения на 5%.
3 Ход работы
-
Для каждого из трех подключенных к сети приемников измерили падение напряжения в сети.
-
Поочередно отключали приемники электроэнергии и проводили такие же измерения падения напряжения в цепи приемников.
-
При отключенных приемниках измерили номинальное значение напряжения в сети.
Рисунок 1 – Компьютерная модель схемы замещения исследуемой электрической цепи
Таблица 1 – Экспериментальные и расчетные данные
|
№ |
Экспериментальные данные |
Расчетные данные |
Режимы |
|||||||||||||
|
U1(В) |
U2(В) |
U3(В) |
σU1(%) |
σU2(%) |
σU3 (%) |
|
||||||||||
|
1 |
205,5 |
204,2 |
209,8 |
-10,7 |
-11,2 |
-8,8 |
+++ |
|||||||||
|
2 |
221,3 |
215,5 |
216,9 |
-3,8 |
-6,3 |
-5,7 |
-++ |
|||||||||
|
3 |
210,8 |
213,2 |
215,6 |
-8,3 |
-7,3 |
-6,3 |
+-+ |
|||||||||
|
4 |
208,4 |
209,0 |
216,7 |
-9,4 |
-9,1 |
-5,8 |
++- |
|||||||||
|
5 |
213,7 |
218,1 |
222,6 |
-7,0 |
-5,17 |
-3,2 |
+-- |
|||||||||
|
6 |
224,4 |
220,5 |
224,1 |
-2,4 |
-4,1 |
-2,6 |
-+- |
|||||||||
|
7 |
227,0 |
224,9 |
222,8 |
-1,3 |
-2,2 |
-3,1 |
--+ |
|||||||||
|
8 |
230 |
230 |
230 |
0 |
0 |
0 |
--- |
|||||||||
4 Вывод
В данной работе исследовали отклонение напряжения приемников электрической сети при изменении их режимов работы. Исследуемая компьютерная модель представляла собой схему замещения источника питания, линии передач и подключенных к ней приемников.
Схема замещения линии передач и приемников электрической энергии состояла из продольных и поперечных R-L элементов. Напряжения на каждом из приемников в установившемся режиме контролировалось виртуальными вольтметрами.
Создавая различные режимы работы приемников, заносили показания вольтметров в таблицу 1. На основании экспериментальных данных рассчитали отклонения напряжения на каждом из приемников.
Провели анализ результатов отклонения напряжений в соответствии с ГОСТ 32144-2013:
Номинально допустимое напряжение ±5%;
Предельно-допустимое напряжение ±10%;
Не соответствует ГОСТ 32144-2013;
4.1 Ответы на контрольные вопросы
1. Отклонение напряжения — отличие фактического напряжения в установившемся режиме работы системы электроснабжения от его номинального значения.
2. Отклонения напряжения от номинальных значений 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.
3. Отклонение напряжений можно рассмотреть на примере электрических приемников:
-
Асинхронные двигатели:
При отклонении напряжения изменяются частота вращения ротора, значения потери активной мощности (Р), потребление реактивной мощности (Q). Срок службы изоляции, экономические показатели характеризующие работу двигателя
-
Синхронные двигатели:
При отклонении напряжения, изменяются генерируемая реактивная мощность, увеличиваются потери мощности, снижается запас статической устойчивости.
-
Вентильные и тиристорные преобразователи:
При соблюдении постоянства выпрямления тока, отклонение напряжения приводит к изменению коэффицента мощности преобразователя и потребляемой реактивной мощности. Если преобразователь неуправляемый, то отклонение напряжения влияет на производительность механизмов и расход электрической энергии.
-
Электротехнические установки:
Отрицательное отклонение напряжения приводит к снижению продолжительности и повышению расхода электрической энергии.
-
Осветительные установки:
Положительное отклонение напряжения увеличивает производительность, и сокращают срок службы ламп.
4. К организационным мероприятиям относятся правовое и нормативное обеспечение качества электрической энергии, включающий юридическую, экономическую и финансовую базу и направленное укрепление на оптовых и розничных рынках энергии и мощности, договорной основы в части требований качества электрической энергии.
Тех мероприятия:
-
Применение схем и технических решений, технических средств, направленных на обеспечение КЭ в нормируемых пределах
-
Мониторинг КЭ
-
Производство средств измерения для учета и контроля КЭ
-
Создание систем управления КЭ
Прежде чем изучать проблему КЭ, необходимо оценить влияние его параметром на систему электроснабжения.
5. Явление лавинообразного снижения напряжения вследствие нарушения статической устойчивости энергосистемы и нарастающего дефицита реактивной мощности.