Влияние качества элетроэнергии на элементы СЭС

надежность систем электроснабжения (СЭС) в целом

В данной теме будет рассмотрено влияние отдельных показателей качества электроэнергии на работу элементов СЭС

Качество электроэнергии непосредственно связано с экономичностью производства, поскольку отклонения показателей качества от номинальных приводят к снижению КПД, коэффициента мощности, производительности, срока службы и других показателей потребителей электроэнергии.

в соответствии с их назначением при расчётной работоспособности

напряжения δUt
Доза фликера Pt
Несимметрия напряжения в трёхфазной системе
Несинусоидальность формы кривой напряжения
Отклонение частоты Δf
Импульсное напряжение Uимп
Длительность провала напряжения ΔtП

ГОСТ 32144-2013

В:
или,%

Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения dUy

где Uy  — установившееся (действующее) значение напряжения за интервал усреднения

,

и электродвигателей для их управления и пуска от -5 до +10%; 
на зажимах аппаратов рабочего освещения от -2,5 до +5%; 
на зажимах других электроприёмников не более 5%. При этом, в после аварийных режимах понижение напряжения дополнительно допускается не более 5%.

свойств изоляции или её разрушению.
Понижение напряжения влияет на производительность предприятий.
Отклонение напряжения на зажимах АД сверх допустимых значений приводит:
к увеличению потерь активной мощности (изменение напряже­ния на 10 % против номинального увеличивает ΔР приблизительно на 1-2 %);
к увеличению потерь реактивной мощности (РМ) (на каждый процент повышения напряжения против номинального ΔQ увеличиваются для мелких АД на 5 – 7 %, для АД средней мощности - на 3 %);
к изменению скорости АД (скорость АД пропорциональна квадрату напряжения и в связи с этим изменяется значительно даже при небольших отклонениях напряжения).

максимальный вращающий момент пропорционален первой степени напряжения и может регулироваться с помощью тока возбуждения.

Самым чувствительным элементом СЭС к отклонению напряжения являются ОУ с лампами накаливания. При снижении напряжения в электрической сети резко падает освещенность. при снижении освещенности снижается производительность труда (уменьшение освещенности в 1,5 - 2 раза снижает производительность труда на 1 – 2 %) и ухудшаются условия безопасности труда. Повышение напряжения приводит к резкому уменьшению срока службы ламп накаливания

следующими показателями:
коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения Ku;
коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения Ku(n)

Причина возникновения несинусоидальности напряжения – это силовое оборудование с тиристорным управлением, люминесцентные лампы, сварочные установки, преобразователи частоты, импульсные преобразователи напряжения.

сердечниках и обмотках
В синхронных машинах возникают паразитные тормозные моменты, в синхронных - вибрации
Сокращается срок службы изоляции
Конденсаторные установки.
Высшие гармоники напряжений вызывают дополнительные потери энергии в изоляции и обкладках конденсаторов
Возникает резонансный режим на частоте одной из высших гармоник
Силовые кабели.
Происходит ускорение старения изоляции

и токах имеют довольно большую погрешность, которая может достигать 10%

напряжений и/или углы между ними не равны между собой.

В качестве источника несимметрии напряжений ГОСТ 54149-2010 указывает потребителя с несимметричной нагрузкой.

Для характеристики несимметрии напряжений служат коэффициенты несимметрии по обратной и нулевой последовательностям.

В соответствии с ГОСТ Р 54149-2010 нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выходах приемников электрической энергии равны соответственно ±5 и ±10% номинального напряжения электрической сети.

электроснабжения

Конденсаторные установки.
Неравномерная загрузка фаз реактивной мощностью
Невозможность полного использования мощности
Перегрев фаз конденсаторов

Трансформаторы.
Увеличение потерь в магнитопроводе и обмотках
Сокращение срока службы трансформатора

Многофазные полупроводниковые преобразователи.
Ухудшение работы системы импульсно-фазного управления
Снижение мощности
Перегрузка вентилей
Увеличение пульсаций выпрямленного напряжения

срока службы
Машины переменного тока.
Возникновение дополнительного обратного вращающего магнитного поля
Неблагоприятное воздействие на тепловой режим
Сокращение срока службы
Ухудшение энергетических характеристик

повышении мощности сети, в питании нелинейных потребителей повышенным напряжением;
2. Улучшение структуры 1УР, например обеспечение номинальной загрузки двигателей, использование многофазных схем выпрямления, включение в состав потребителя корректирующих устройств;
3. Использование устройств коррекции качества — регуляторов одного или нескольких показателей качества электроэнергии или связанных с ними параметров потребляемой мощности.