Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Качество электроэнергии на промышленных предприятиях

Эксплуатационный контроль ПКЭ - Качество электроэнергии на промышленных предприятиях

Оглавление
Качество электроэнергии на промышленных предприятиях
Нормирование качества электрической энергии
Характеристики измененного стандарта на качество
Состояние качества электрической энергии на промышленных предприятиях
Расчет отклонений напряжения
Расчет колебаний напряжения
Экономический ущерб
Ущерб, обусловленный отклонениями напряжения
Ущерб при колебаниях напряжения
Централизованное регулирование напряжения
Местное регулирование напряжения
Рациональное решение схем электроснабжения
Специальные технические устройства для ограничения колебаний напряжения
Снижение уровня высших гармоник
Специальные вентильные преобразователи
Ограничение несимметрии напряжения
Универсальность и многофункциональность методов и средств повышения качества напряжения
Обоснование точности настройки резонансных фильтров
Эксплуатационный контроль ПКЭ

Под управлением качеством электроэнергии на промпредприятии понимается поддержание необходимого уровня КЭ при ее потреблении, осуществляемое путем систематического контроля качества и целенаправленного воздействия на условия и факторы, влияющие на КЭ.
В связи с введением ГОСТ 13109—67 возникла необходимость обеспечения энергетическими службами промпредприятий качества электроэнергии в соответствии с нормативными требованиями. Реализация этой задачи имеет ряд аспектов: организационный, технический и социально-экономический. На крупных предприятиях в составе диспетчерской службы управления электроснабжением предусматривается группа режимов. Эта группа ведет статистический контроль электрических нагрузок в узлах системы электроснабжения предприятия, величины перетоков активной и реактивной мощностей, соответствие ПКЭ нормам, прогнозирует ожидаемые ПКЭ, составляет режимные карты работы и установки для технических средств, нормализирующих ПКЭ (БК, возбуждение СД и СК, положение РПН и т. д.). Приведенные выше задачи решаются для нормальных послеаварийных (ремонтных) схем электроснабжения. Важной задачей, решаемой группой режимов, является оптимизация режима работы системы электроснабжения промышленного предприятия, предусматривающая минимальные потери энергии, нормируемые значения ПКЭ при минимуме эксплуатационных затрат. На небольших предприятиях, где отсутствует диспетчерская служба, ее функции в части обеспечения нормируемых ПКЭ выполняются отделом главного энергетика.
Представляется целесообразным разработать и внедрить шкалы скидок и надбавок к действующим тарифам на электроэнергию, пропорциональные отклонениям ПКЭ.
Контроль показателей качества электроэнергии производится с целью проверки соответствия значений этих показателей нормам ГОСТ 13109—67, а также в случае, если на предприятии внедрены мероприятия по оптимизации показателей качества —  для проверки соответствия установленным оптимальным значениям. Результаты контроля позволяют проверить соответствие проектных расчетов фактическим данным эксплуатации, рассчитать параметры технических средств, предназначенных для улучшения показателей, разработать необходимые эксплуатационные мероприятия режимного характера. Контроль показателей качества электроэнергии, как и других режимных параметров, осуществляется постоянно, периодически или эпизодически. Возможно также сочетание различных видов контроля.
На предприятиях рекомендуется проводить все виды контроля отклонений напряжения, при этом вид контроля увязывается с местом его проведения: постоянный — в контрольных пунктах системы электроснабжения; периодический — в центрах питания распределительной сети и в ее характерных пунктах; эпизодический — в пунктах распределительной сети и у приемников электрической энергии. Эпизодический контроль проводится после изменения схемы электроснабжения, параметров элементов сети, величин и характера нагрузок и т. п.
В пунктах раздела балансовой принадлежности контроль ПКЭ ведется для определения соответствия их значений договору на пользование электрической энергией, оформленному между энергоснабжающей организацией и потреблением. Этот контроль осуществляется периодически представителями обеих сторон. Важным звеном в системе организации управления качеством электроэнергии является информационное обеспечение. Необходимая информация для управления должна состоять из минимума данных, позволяющих получить следующие сведения: соответствует ли КЭ в данном режиме требуемому; причины отклонения КЭ от требуемого; мероприятия, необходимые для нормализации КЭ; эффект осуществления тех или иных мероприятий (прогноз качества).
Поскольку объем информации и трудозатраты на ее получение, передачу и обработку взаимосвязаны, необходимо сжатие информации. Информационная сторона проблемы управления КЭ состоит из следующих основных задач: выбора достаточной первичной информации для конкретного ПКЭ; выбора источников информации; выбора количества априорной информации персонала, методов и средств хранения и переработки информации для принятия решения об управляющих воздействиях.
Как было показано в гл. 2, ПКЭ в общем случае представляют собой детерминированные или случайные величины, поэтому сжатие информации возможно на основе вероятностно-статистических методов. При этом определяются по данным измерения или расчета математическое ожидание, среднеквадратичное значение и дисперсия. Наиболее полной интегральной характеристикой КЭ является плотность распределения, представляемая в виде гистограммы. Приведенные вероятностно-статистические параметры полностью применимы для оценки отклонения и колебаний напряжения, что касается   несимметрии, то применение гистограмм здесь менее эффективно.
Большое значение для оптимального управления КЭ и снижения трудозатрат и капитальных вложений имеет выбор контрольных точек, в которых ведутся необходимые измерения. КЭ нормируется на выводах электроприемников. Однако получение информации о КЭ на зажимах каждого ЭП нереально и нецелесообразно. В качестве контрольных точек следует выбирать нагрузочные узлы, центры питания.
Постоянный контроль осуществляется на шинах 6—10 кВ центров питания: ТЭЦ, ПГВ и ГРП, а также шинах 0,4; 6 и 10 кВ ближайших и наиболее удаленных подстанций. На ТЭЦ и указанных подстанциях устанавливают показывающие и регистрирующие вольтметры, причем в центрах питания — для измерения трех линейных напряжений. При наличии телемеханизированного пункта нужно осуществить постоянное телеизмерение напряжения на контролируемых пунктах. Измерения необходимо выполнять и для так называемых ремонтных схем электроснабжения, если продолжительность работы системы электроснабжения предприятия по этой схеме составляет не менее суток; и при изменении схемы электроснабжения или части ее в результате деления сети с целью уменьшения величины емкостных токов однофазного замыкания на земле при подключении новых участков, вводе новых потребителей и источников питания и т. п.
При нестабильном графике нагрузки необходим эпизодический контроль отклонений напряжений также на шинах наиболее ответственных потребителей; для контроля можно использовать прибор САКН-1(2).
В объем мероприятий по контролю отклонений напряжения следует также включить периодический контроль уставок авторегуляторов напряжения трансформаторов, возбуждения синхронных электродвигателей и регулируемых батарей конденсаторов.
Оперативный контроль показателей качества электроэнергии должен осуществляться дежурным диспетчером системы электроснабжения предприятия либо, при отсутствии диспетчерского пункта, начальником смены цеха сетей и подстанций или электроцеха.
Контроль несимметрии напряжений производится в сетях всех напряжений. На предприятиях, где отсутствуют однофазные нагрузки или связь с сетями электрифицированного железнодорожного транспорта, можно ограничиться периодическим контролем, производимым два раза в год. Внеплановый контроль должен производиться также после ввода в строй новых подстанций или цехов, изменения схемы электроснабжения с подключением секционных реакторов и т. п. Измерения проводят на шинах ПГВ, блок-станций и крупных цеховых подстанций в периоды максимальных нагрузок. Если коэффициенты несимметрии и неуравновешенности напряжений не выходят за допустимые пределы, большой объем измерений, необходимый для статистической обработки результатов, не требуется.
При наличии связей с энергосистемой, питающей тяговые нагрузки, целесообразно организовать постоянный контроль несимметрии напряжений и токов турбогенераторов и крупных синхронных двигателей. Для этой цели можно использовать, например, приборы ИНН-2 ИЭД АН УССР или АНЕС с регистрацией показаний. Приборы должны находиться на ПГВ и ГРП, если эти подстанции являются обслуживаемыми; на предприятиях, где имеется телемеханизированный диспетчерский пункт управления системой электроснабжения, рационально предусмотреть постоянное телеизмерение коэффициента несимметрии напряжений на шинах 6—10 кВ ПГВ или ГРП.
На остальных подстанциях предприятия контроль несимметрии и неуравновешенности напряжений должен проводиться два раза в год в период максимальных нагрузок. Контроль осуществляется с помощью переносных приборов. Эпизодический внеплановый контроль производится в случаях, описанных выше. Контроль следует предусмотреть также на шинах 110—220 кВ ПГВ предприятия. Если подстанция находится в ведении энергосистемы, контроль несимметрии напряжений должен производиться персоналом энергосистемы и предприятия совместно.
Систематический контроль несинусоидальности напряжений рекомендуется осуществлять на шинах высшего и низшего напряжения блок-станций, ПГВ, ГРП и всех подстанций, где имеются источники гармоник.
С этой целью на шинах указанных объектов целесообразно установить анализаторы несинусоидальности напряжения типа АН, сочлененные с самописцами. На телемеханизированных подстанциях предусматривается телеизмерение по вызову величины коэффициента несинусоидальности; при превышении нормированной величины коэффициента несинусоидальности должен подаваться предупредительный сигнал, который может быть включен в общий сигнал «Неисправность по подстанции».
Контроль уровней отдельных гармоник напряжения и тока осуществляется периодически в сроки, устанавливаемые индивидуально, но не реже двух раз в год. Гармоники измеряются в характерных эксплуатационных режимах, соответствующих утвержденным нормальным и ремонтным схемам сетей энергосистемы и предприятия. Измерения коэффициента несинусоидальности и уровней отдельных гармоник следует производить при подключении новых нелинейных нагрузок, реконструкции существующих сетей или изменении конфигурации их, вводе в эксплуатацию новых линий и т. п. Рекомендуется использовать приборы типа С5-3 и С4-48.
В настоящей книге не рассматриваются вопросы нормализации частоты, поскольку энергетические службы промышленных предприятий не влияют на этот показатель. Эта задача решается энергоснабжающими организациями. Однако частота (отклонения ее и колебания) оказывает большое влияние на производство и поэтому ее следует контролировать постоянно. Этот контроль осуществляется в одном пункте сети, если источники питания работают параллельно.
При измерении ПКЭ с целью их контроля длительность измерений и интервал между последующими измерениями должны быть согласно изменений ГОСТ 13109—67 следующими.
При контроле отклонения напряжения: для предприятий с 5-дневной рабочей неделей и узлов энергосистемы — не менее одних рабочих и одних нерабочих суток; для предприятий с непрерывным производством — не менее одних суток; во всех остальных случаях — не менее двух рабочих и одних нерабочих суток. Интервал между последующими отсчетами должен составлять не более 30 мин.
При контроле коэффициента несинусоидальности и колебаний напряжения: в сетях с электродуговыми сталеплавильными печами — в течение 30 мин в период максимальных нагрузок (период расплавления) с интервалом между последующими отсчетами 0,5 с; в сетях с установками электродуговой и контактной сварки — в течение 30 мин с интервалом между последующими отсчетами 0,5 с; в сетях с обжимными прокатными станами — в течение 10—12 циклов прокатки с интервалом между последующими отсчетами 10 с; во всех остальных случаях — в течение суток с интервалами между последующими отсчетами 10 с.
При контроле несимметрии напряжения: в сетях с однофазными электропечами, работающими в «спокойном» режиме (печи сопротивления, электрошлакового переплава и др.) в течение 1 ч в период максимума нагрузки с интервалом между последующими отсчетами 5 мин; в сетях с однофазными нагрузками, работающими в резкопеременном режиме (электродуговые сталеплавильные печи, электродуговая и контактная электросварка и др.) в течение 1 ч в период максимума нагрузок с интервалом между последующими отсчетами 1 мин; во всех остальных случаях — в течение суток с интервалом между последующими отсчетами 5          мин.
Контроль коэффициентов неуравновешенности напряжений и пульсации выпрямленного напряжения осуществляется соответственно в течение суток и в течение 30 минут. Контроль за отклонениями частоты должен быть постоянным.



 
« Исследование электрической прочности высоковольтных вакуумных дугогасительных камер после бестоковой коммутации   Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции »
электрические сети