Якість електричної енергії для сільськогосподарських споживачів

Якість електроенергії при живленні електроприймачів від енергосистеми визначається стабільністю і рівнями частоти струму і напруги, а також ступенем несиметрії і несинусоїдальності напруги (ГОСТ 13109-97).

Коливання частоти в першу чергу впливає на навантаження представлене електродвигунами – змінюється їх частота обертання, струм, момент та інтенсивність нагрівання. В електричних мережах України прийнята частота змінної напруги 50 Гц. У системі електропостачання допускається відхилення частоти (різниця між фактичним та номінальним значенням) не більше ніж на ± 0,2 Гц (допускається тимчасове відхилення до ± 0,4 Гц). Для електроприймачів, які приєднані до автономних електростанцій потужністю до 1000 кВт допустиме відхилення частоти становить ± 0,5 Гц, а для приймачів, які приєднані до електростанцій потужністю до 250 кВт – допустиме відхилення частоти лежить в межах ± 2 Гц.

Підтримання частоти в заданих межах не є основною задачею сільського електропостачання, яке займається лише розподіленням, а не виробництвом електроенергії.

Рівень напруги – важливий параметр, що характеризує будь-який елемент електричної мережі. Підтримка необхідного рівня напруги – одна із основних задач електропостачання.

B

A

U _A, U _В – напруга, відповідно в точці А та точці В мережі, В;

U _н – номінальна напруга мережі, В;

dU _A, d U _В – відхилення напруги, відповідно в точці А та точці В, В.

Рисунок 1.1 – Відхилення напруги в електричній мережі

Номінальною (U _н) називається така напруга приймачів електроенергії, генераторів і трансформаторів, при якій вони нормально і найбільш економічно працюють. Для установок трифазного струму номінальною напругою прийнято вважати значення міжфазної напруги (лінійної).

Відхиленням напруги(усталеним відхиленням напруги) називається алгебрагічна різниця між напругою в будь-якій точці мережі та номінальною напругою мережі. Відхилення напруги – це повільна плавна зміна напруги, зумовлена зміною навантаження. Напруга в мережі змінюється поступово при зміні навантаження на протязі доби, місяця, року. Відхилення напруги вимірюється у вольтах або відсотках.

;. (1.3)

Коливання напруги – це швидка, стрибкоподібна зміна напруги, викликана, наприклад, включенням потужного асинхронного електродвигуна.

Коливання напруги характеризується розмахом та частотою зміни напруги й інтервалом часу між змінами напруги.

Збільшення напруги на 5% зменшує термін служби ламп розжарювання в 3 рази, але підвищує світловий потік. Зменшення напруги на 5% збільшує термін служби лам розжарювання в 2 рази.

Для асинхронних електродвигунів момент на валу електродвигуна змінюється прямо пропорційно квадрату напруги, тому при зниженні напруги нормально завантажені електродвигуни перекидаються. При відхиленні напруги в будь-яку сторону від номінального збільшується струм в електродвигуні, що веде до підвищеного нагріву обмотки.

За встановленими нормами відхилення напруги на затискачах у споживача повинне бути не більше ± 5%. Максимально допустиме короткочасне відхилення напруги до ± 10%.

Номінальна напруга генератора на 5…10% вища за номінальну напругу мережі і становить (для потужних електростанцій): 6,3; 10,5; 11; 13,8; 15,75; 21,0; та 24,0 кВ. Вторинна напруга підвищувальних та знижувальних трансформаторів також на 5% вища за номінальну напругу мережі. Напруга первинної обмотки трансформатора рівна номінальній напрузі мережі: 3, 6, 10, 20, 35, 110, 220, 330 кВ і т.д.

Для підтримання необхідних рівнів напруги у споживачів в системі сільського електропостачання використовують спеціальні пристрої: відгалуження обмоток трансформаторів, пристрої регулювання під навантаженням, автотрансформатори, мережні регулятори, конденсаторні установки.

Коефіцієнт несиметрії – відношення напруги зворотної послідовності основної частоти до номінальної лінійної напруги.

Несиметрія напруги характерна для сільських електричних мереж напругою 0,38/0,22 кВ із переважаючим однофазним навантаженням. У цих мережах навіть нормальні режими роботи часто не симетричні. В результаті несиметрії відхилення напруги у однофазних приймачів, які приєднані до різних фаз будуть різними і можуть виходити за допустимі межі. При несиметрії характерна поява складових нульової і зворотної послідовності, що приводить до додаткового нагрівання едектродвигунів.

Допустимий коефіцієнт несиметрії – 2% тривало і 4% – максимально, короткочасно.

Для зменшення впливу несиметрії на якість напруги необхідно: забезпечити рівномірний розподіл навантаження однофазних споживачів між фазами, потужні споживачі електроенергії підключати на лінійну напругу, збільшити переріз проводів, встановлювати трансформатори 10/0,4 кВ із схемою з’єднання обмоток «зірка – зигзаз-нуль.

Дата добавления: 2013-12-13