Понятие о качестве электроэнергии

Качественные показатели электроэнергии

Под качеством электроэнергии понимают степень соответствия напряжения и частоты нормированным значениям.

Стандарт (ГОСТ Р 54149-2010) на качество электроэнергии для сетей трехфазного и однофазного переменного тока нормирует нижеследующие величины.

Отклонение напряжения характеризуется показателем – установившееся отклонение напряжения

или в процентах .

Нормально допустимые и предельно допустимые значения на выводах приемников электрической энергии равна соответственно ± 5% и ± 10% от номинального напряжения электрической сети.

Колебания напряжения характеризуется следующими показателями:

- размах изменения напряжения

- доза фликера.

или в процентах

Предельно допустимые значения суммы установившегося отклонения напряжения и размах изменения напряжения в точках присоединения к электрическим сетям 0,38 кВ равно 10% от номинального напряжения.

Несинусоидальность напряженияхарактеризуется коэффициентом несинусоидальности, равным

где - амплитуда g - й гармонической составляющей напряжения;

- амплитуда напряжения основной частоты.

Нормально допустимое и предельное допустимое значения k_н,син = (2 – 12)%, в зависимости от величины номинального напряжения.

Несимметрия напряжения характеризуется следующими показателями:

- коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности

- коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности

Нормально допустимое и предельно допустимые значения коэффициента несимметрии равны 2,0% и 4,0% соответственно.

Отклонение частоты напряжения переменного тока характеризуется показателем отклонения частоты.

Нормально допустимое и предельно допустимое значения отклонения частоты равны ± 0,2 и ±0,4 Гц соответственно.

Провал напряжения – характеризуется временем предельно допустимого значения провала напряжения в сетях до 20 кВ, равным 30с.

Временное перенапряжение характеризуется показателем коэффициента временного перенапряжения, который зависит от рабочего напряжения.

Импульс напряжения характеризуется показателем импульсного напряжения, величина которого определяется допустимым уровнем перенапряжений.

4.1.2 Влияние качества электроэнергии на работу электроприемников

4.1.2.1 Нагревательные приборы, печи сопротивления, сварка

Качество электроэнергии существенно влияет на работу различных электроприемников.

Потеря мощности в однофазном приемнике составляет

Потеря мощности в трехфазном приемнике

Как видно из приведенных выражений, потеря мощности пропорциональна квадрату приложенного нaпряжeния. При снижении напряжения эффективность нагревательных элементов резко падает. При электрической сварке снижение напряжения приводит к ухудшению качества сварных швов и увеличению времени технологического процесса. При повышении напряжения увеличивается потребление реактивной мощности сварным агрегатом, особенно при работе на холостом ходу.

Лампы накаливания

Световой поток Ф_СВ и срок службы ламп Т существенно зависят от величины приложенного напряжения, что видно из табл. 3.1. Графики изменения величин даны на Рис. 4.1.

Таблица 4.1.

Люминесцентные лампы при U = 110% снижают срок службы на 20—25%, а газоразрядные лампы при U<80% не зажигаются. Электронно-лучевые трубки при U<95% не дают качественного изображения.

Очень чувствительны к отклонениям напряжения и частоты радиостанции, узлы проводной связи, устройства автоматики и т.д.

Рис. 4.1. Характеристики ламп накаливания