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

Расчет колебаний напряжения - 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

Методика расчета колебаний напряжения основывается на особенностях зрительного анализатора человека, определяющих оценку колебаний напряжения. Глаз —инерционная адаптивная система с переменным коэффициентом усиления g(f), зависящим от частоты колебаний (рис. 5). Глаз воспринимает энергию колебаний светового потока, преобразуя ее в нервную энергию [39]. Кривые допустимых значений размахов колебаний в функции частоты, рекомендованные скорректированным стандартом, отражают энергетическую сущность восприятия колебаний светового потока (напряжения) зрительным анализатором человека. Эти кривые построены для периодического процесса. При непериодическом процессе колебаний напряжения их можно истолковывать как зависимость допустимых амплитуд колебаний от интервалов времени между последующими колебаниями.
Согласно скорректированному варианту ГОСТ 13109—67 колебания напряжения оцениваются (рис. 6):
а) размахом — разностью между следующими друг за другом экстремальными (наибольшими и наименьшими) значениями напряжения в В (кВ):


Рис. 6. Кривая колебаний напряжения

Рис. 5. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) зрительного анализатора
или в процентах:
б)    средней частотой повторения, F = т/Т\ 1/с, 1/мин, 17ч, где /п — количество изменений напряжения со скоростью изменения 1% в секунду за время Т;
в)  интервалом между следующими друг за другом изменениями напряжения ДtK) (рис. 6).
При оценке колебаний напряжения можно не учитывать изменения напряжения с амплитудой 0,2% и менее. Если интервал между следующими друг за другом колебаниями составляет 40 мс и менее, колебания рассматриваются как одно.
Возможна приближенная оценка допустимости колебаний напряжения, которая может выполняться в условиях эксплуатации по осциллограммам и регистрограммам. Она основывается на сопоставлении интервала между следующими друг за другом колебаниями Л/к/ с допустимым значением интервала (Л/к/)доп, определяемым по кривой (см. рис. 1), значением размаха 6VK. Колебания считаются допустимыми, если
На участке реализации длительностью Т выбирают по регистрограмме 1-е колебание и определяют величину его размаха и продолжительности A Д/12.С помощью кривой (см. рис. 1) определяется соответствующее допустимое значение интервала между колебаниями Д/12Д0П. Значениязаносят в табл. 2.
Еслиединичное колебание считается допустимым, в строке 4 табл. 2 ставится знак (+). Если колебание недопустимо, ставится знак (—). Берут следующее изменение напряжения, определяют его параметры и осуществляют оценку. Результаты заносятся в табл. 2 и так далее до конца реализации.
Таблица 2

Определяют отношение суммарной длительности недопустимых колебаний (со знаком—)к длительности контрольного времени
/
Т:. Если окажется  >0,05, колебания напряжения за контрольное время считаются недопустимыми, при  >0,05 — колебания допустимы.
Поскольку в большинстве случаев частота колебаний напряжения не превышает 10 Гц, то обработку регистрограмм и результатов расчета колебаний напряжения при оценке допустимости их можно упростить .

  1. При одинаковом размахе, если допустимы колебания с наименьшей длительностью между соседними колебаниями, то допустимы и остальные.
  2. При одинаковой длительности между колебаниями, если допустимы колебания с наибольшим размахом, то допустимы и остальные.
  3. Если оказываются допустимыми колебания с наибольшим размахом и наименьшей длительностью между колебаниями, то допустимы все колебания в целом для данной реализации.

Расчет колебаний в соответствии со скорректированным вариантом ГОСТ 13109—67 должен производиться с помощью кривой допустимых значений (см. рис. 1), однако по уточненным методикам. Непосредственное использование кривой 6V(t) возможно, если процесс колебаний является периодическим или близким к нему. Такой характер процесса имеет место в случае циклического управления двигателями некоторых технологических механизмов и поточных линий, прокатных станов, световых реклам и т. п. Колебания рассматриваются как детерминированный импульсный процесс, размах колебаний определяется по вертикальной части кривой колебаний, соответствующей резкому изменению нагрузки или коммутации в сети (рис. 7). Учет только вертикальных участков кривых колебаний объясняется тем, что с этими изменениями напряжения связано более 97% энергии колебаний.
Частота колебаний определяется по выражению

где dtСр — среднее значение интервала между соседними колебаниями.
Оценка допустимости колебаний производится по условию

Рис. 7. Форма колебаний напряжения в сетях прокатных станов с вентильными электроприводами

где SVcp. кв — среднеквадратическое значение размахов колебаний; бУдоп — допустимое значение, определяемое по кривой (рис. 1) при частоте f.
Приведенный выше метод применим, если размахи отдельных колебаний и интервалы между ними отличаются от соответствующих средних значений не более чем на +10%.
В большинстве случаев низкочастотные колебания не могут рассматриваться как периодические. Оценка допустимости их, однако, также возможна на основе кривой &V(t). Для этого необходимо найти значения размаха SFs и частоты f, периодического процесса, энергия или мощность которого будут равны энергии (или средней мощности) исходного непериодического процесса в пределах рассматриваемого интервала времени, например, цикла прокатки длительностью Та. Это положение можно использовать для оценки колебаний в сетях прокатных станов, эффективная полоса частот амплитудного спектра которых составляет 0,5— 8 Гц.



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