13 Определение коэффициентов несимметрии напряжений по
обратной и нулевой последовательностям
13.1 Общие положения
В системах электроснабжения различают кратковременные (аварийные) и длительные (эксплуатационные) несимметричные режимы.
Кратковременные несимметричные режимы обычно связаны с аварийными процессами. Длительная несимметрия обусловлена применением в промышленности, в быту, на транспорте несимметричных потребителей электроэнергии, то есть таких потребителей электроэнергии, симметричное исполнение которых невозможно или нецелесообразно по технико-экономическим показателям.
Несимметрия нагрузок может иметь место и при работе трехфазных нагрузок, например, дуговые печи, что обусловлено неустойчивостью горения дуги и изменением ее сопротивления в каждой фазе в процессе горения.
Наиболее простыми и эффективными методами симметрирования являются: равномерное распределение однофазных нагрузок, подключение симметричных нагрузок на участках сети с большой мощностью коротких замыканий.
Ухудшение качества электроэнергии в результате внедрения новых технологий должно учитываться как на этапе проектирования систем электроснабжения, так и при их эксплуатации. Так, неучет отрицательных последствий от несимметрии напряжений при подключении к энергосистеме тяговых подстанций может привести к снижению срока службы всех двигателей региона более чем в два раза. Поэтому этот процесс необходимо контролировать, а коэффициент несимметрии не должен быть больше 2%.
13.2 Расчет коэффициентов несимметрии
Исходные данные напряжений, таблица 1.3:
UАВ – действующее значение междуфазного напряжения между фазами А и В основной частоты, UАВ = 0,4 кВ;
UBC – действующее значение междуфазного напряжения между фазами В и С основной частоты, UBC = 0,39 кВ;
UCA – действующее значение междуфазного напряжения между фазами С и А основной частоты, UCA = 0,43 кВ;
UА – действующее значение напряжения фазы А, UА = 0,27 кВ;
UС – действующее значение напряжения фазы С, UС = 0,24 кВ;
Uном,с – номинальное напряжение сети, Uном,с = 0,38 кВ с.7.
Определим действующее значение напряжения прямой последовательности (U1 ) основной частоты по формуле (Б.1) /1/:
; (13.1)
кВ.
Определим действующее значение напряжения обратной последовательности (U2) основной частоты по формуле (Б. 18) /1/:
; (13.2)
кВ.
Определим действующее значение напряжения нулевой последовательности (U0) основной частоты по формуле (Б.23) /1/:
;(13.3)
кВ.
Определим коэффициент несимметрии по обратной последовательности:
; (13.4)
.
Определим коэффициент несимметрии по нулевой последовательности:
; (13.5)
.
Примечание – Допускается вычислять коэффициенты несимметрии обратной и нулевой последовательностей по формуле:
; (13.6)
.
; (13.7)
.
Полученные значения коэффициентов несимметрии сравним с нормально допустимыми и предельно допустимыми значениями k2U и k0U .
Значения k2U в точке общего присоединения к электрическим сетям:
нормально допустимое 2%;
предельно допустимое 4%.
Значения k0U в точке общего присоединения к четырехпроводным электрическим сетям с номинальным напряжение 0,38 кВ:
нормально допустимое 2%;
предельно допустимое 4%.
В исследуемом случае значения коэффициентов несимметрии по обратной и нулевой последовательности не проходит по ГОСТу, следовательно, необходимо принять меры по симметрированию напряжения.
Данный ручной расчет подтверждается автоматизированным расчетом, приведенным на с. 107.