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

Характеристики измененного стандарта на качество - 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

3. Характеристики измененного стандарта СССР на качество электрической энергии

ГОСТ 13109—67 явился первым и пока единственным в мировой практике документом, регламентирующим значения комплекса ПКЭ по напряжению и частоте. Использование ГОСТа позволило в ряде случаев предотвратить процессы ухудшения КЭ в промышленных электрических сетях. Это оказалось возможным благодаря использованию стандарта проектными организациями, разработавшими отраслевые методики расчета ПКЭ и предусматривающие схемные и иные решения, направленные на обеспечение значений ПКЭ в допустимых пределах. Однако в процессе применения выявились и определенные недостатки стандарта в части организационных и технических задач контроля значений ПКЭ в условиях эксплуатации.
В последние годы в мировой электротехнической практике появились нормативные документы, отражающие современные тенденции развития вопросов КЭ. В первую очередь следует отметить Европейский стандарт стран Общего рынка ЕМ10.006, рекомендации Международного союза по электротермии и др. Эти документы послужили основой для разработки международных стандартов в области электромагнитной совместимости (ЭМС) техническим комитетом 77 МЭК. Естественно, что нормы отечественного стандарта должны в той или иной мере соответствовать требованиям этих нормативных документов. Таким образом, появилась необходимость усовершенствования ГОСТ 13109—67 как в части технических, так и организационных требований.
Допустимые размахи колебаний напряжения
Рис. 1. Допустимые размахи колебаний напряжения в зависимости от частоты или интервала между изменениями напряжения
Десятилетие, прошедшее после введения этого стандарта, характеризуется широким внедрением резкопеременных, нелинейных и несимметричных нагрузок, в связи с чем неизмеримо возросла значимость строгой регламентации ПКЭ, характеризующих эти режимы. Поэтому в наибольшей мере стандарт подвергся корректировке (изменения 1979 г.) в части, относящейся к нормированию этих показателей, и в первую очередь — колебаний напряжения.
Принятая в ГОСТ 13109—67 зависимость допускаемых размахов колебаний б К от числа их п (в час) в виде 6К= 1 + 6/л при средней частоте колебаний / ^ 1 Гц и более свидетельствовала о независимости 8V от частоты, что противоречит энергетической сущности процесса зрительного восприятия [331. Кривая существенно отличается от зависимостей, полученных в других странах, в частности, от кривых, приведенных в стандарте ЕМЮ.006. Указанное обстоятельство привело к тому, что кривая, приведенная в ГОСТ 13109—67 с точки зрения допустимой энергии колебаний оказалась почти на порядок более «жесткой», чем соответствующие кривые AIEE в США. Это влекло за собой существенное удорожание мероприятий и технических средств, направленных на компенсацию колебаний. Кривая допустимых значений размахов колебаний напряжения (рис. 1) была введена в изменение ГОСТ 13109—67 на основании материалов AIEE. Из рис. 1 видно, что средняя частота колебаний определяется за секунду, минуту или час.
В скорректированном стандарте указывается также, что должны учитываться изменения напряжения, происходящие с размахом более 1 % от номинального напряжения в секунду. Последнее условие всегда выполняется при изменениях напряжения любой формы для частот более 0,1 Гц. При меньших частотах периодические изменения напряжения синусоидальной и треугольной форм, очевидно, не должны причисляться к колебаниям напряжения даже в случае, если размах их превосходит допустимый (согласно кривой рис. 1).
Как отмечалось в параграфе 2, в зарубежной практике для оценки допустимости колебаний на частотах более 0,5—1 Гц используется показатель, основанный на энергетических представлениях о зрительном процессе — «доза» колебаний. Введение этого или подобного показателя не представлялось возможным из-за ограниченного характера задач корректировки ГОСТ 13109—67, это означало бы введение нового ПКЭ. Однако значения ординат кривой (рис. 1) соответствуют средней мощности колебаний (0,4—0,6%)2, что близко нормам EN 50.006 (значения напряжения взяты в процентах от номинального). Таким образом, использование принятой в скорректированном варианте стандарта кривой допустимых значений размахов колебаний напряжения от частоты не противоречит энергетической сущности процесса восприятия колебаний и не исключает возможности использования соответствующих критериев оценки их. Для этой цели необходима разработка методик, основанных на требованиях ГОСТа. В измененном ГОСТе допустимые значения размахов колебаний напряжения оцениваются также в зависимости от интервала между последующими колебаниями. При этом если интервал времени между концом одного колебания и началом следующего (происходящего в том же направлении), менее 0,04 с, эти колебания следует рассматривать как одно, последнее объясняется слиянием ощущений, обусловленных каждым колебанием. Требования стандарта в отношении колебаний напряжения не распространяются на радиоприборы, как это было ранее.
В измененной редакции стандарта вместо показателя «напряжение нулевой последовательности» введен коэффициент неуравновешенности напряжений е0 как отношение напряжения нулевой последовательности основной частоты к номинальному фазному напряжению. Значение этого коэффициента не должно превышать величин, при которых (с учетом других влияющих факторов — отклонения, несимметрии и несинусоидальности напряжения) действующие значения напряжений не выходят за допустимые пределы.
Важнейшей особенностью внесенного в стандарт изменения явилось введение длительностей (периодов) измерений при контроле ПКЭ, дифференцированных для различных ПКЭ и видов электроприемников. Эти длительности могут использоваться при проектировании сетей энергосистем, распределительных сетей и электроустановок. Установление этих периодов основывается на имеющемся достаточно большом статистическом материале и известных результатах обработки его, включающих сведения о характере случайного процесса изменения того или иного ПКЭ и интервалах стационарности [13].
Для того, чтобы результаты контроля были однозначными и сопоставимыми, необходимо, чтобы контроль ПКЭ выполнялся по единой методике, в которой помимо единообразия периодов измерения, должен быть правильный выбор интервалов дискретизации (шагов квантования), т. е. времени между следующими друг за другом замерами. Кроме того следует использовать приборы, отвечающие единым требованиям с точки зрения диапазона (шкалы) измерений ПКЭ, класса точности и быстродействия [251. В настоящее время соответствующие методики применительно ко всем ПКЭ представлены во «Временных методических указаниях по контролю КЭ» разработанных ВНИИЭ, Главлатвэнерго, ИЭД АН УССР и Ждановским металлургическим институтом.
Существенным изменением стандарта на КЭ явилась регламентация допустимых значений ПКЭ не только на зажимах электроприемников, но и в пунктах раздела балансовой принадлежности сетей энергоснабжающей организации и потребителя. Однако в указанных пунктах значения ПКЭ могут выходить за пределы, установленные для потребителей. Согласно требованиям скорректированного ГОСТ 13109—67 электроснабжающая организация обеспечивает значения ПКЭ, установленные договором на пользование электрической энергией, в пунктах раздела балансовой принадлежности.
Серьезное значение имеет вновь введенное в стандарт положение, согласно которому значения ПКЭ, выходящие за допустимые пределы с интегральной вероятностью не более 0,05, должны в случае необходимости ограничиваться по величине и длительности отраслевыми и ведомственными нормами, согласованными с Минэнерго СССР. Таким образом, в некоторых специальных случаях значения ПКЭ могут выходить за пределы, допустимые согласно ГОСТ 13109—67. Так, в сетях прокатных станов с вентильным электроприводом при отсутствии других нагрузок несинусоидальность и колебания напряжения ограничиваются значениями соответствующих показателей, допустимыми для вентильных преобразователей и систем импульсно-фазового управления, а также устройств релейной защиты и автоматики. Однако в этом случае у потребителей, подключенных к этому же узлу сети, значения ПКЭ, обусловленные влиянием преобразователей прокатного стана, должны быть в допустимых пределах. Допустимые значения ПКЭ в отмеченных и аналогичных случаях должны регламентироваться с учетом допустимых уровней помех для электрооборудования и систем управления.
К числу важных уточнений относится ограничение коэффициента несимметрии и коэффициента синусоидальности значениями соответственно 2 и 5% на зажимах любого электроприемника. Допустимое значение коэффициента несимметрии относится к трехфазным симметричным приемникам электроэнергии. Коэффициент несинусоидальности, по аналогии с коэффициентом несимметрии, может определяться по отношению к номинальному напряжению сети. При оценке коэффициентов несинусоидальностк и определяемого аналогичным образом коэффициента пульсаций выпрямленного напряжения номер последней из учитываемых гармоник не указан, он определяется допустимой погрешностью оценки соответствующей величины. Эту погрешность можно принимать равной 5%.
В новой редакции ГОСТ 13109—67 внесены также некоторые изменения в части требований к организации и обеспечению контроля ПКЭ. В новой редакции стандарта отмечена равная степень ответственности энергоснабжающей организации и потребителя за поддержание значений ПКЭ в пунктах раздела балансовой принадлежности в пределах, указанных в договоре на пользование электрической энергией. При отклонениях ПКЭ от этих значений виновная сторона должна нести материальную ответственность. Виновность стороны и обоснованность финансовых претензий определяют при участии представителей четырех организаций: Госстандарта СССР, Госэнергоназдора, энергоснабжающей организации и потребителя.



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