بخش شماره 14-2. کیفیت انرژی الکتریکی

مقصران وخامت کیفیت انرژی الکتریکی

خواص انرژی الکتریکی، شاخص‌ها و محتمل‌ترین عوامل کاهش کیفیت انرژی الکتریکی در جدول 1 نشان داده شده است:

جدول 1. ویژگی های انرژی الکتریکی، شاخص ها و محتمل ترین عوامل برای افت کیفیت دو انرژی الکتریکی

خواص الکتریکی	نشانگر CE				به احتمال زیاد
					مقصران وخامت CE
					تأمین انرژی
انحراف ولتاژ	انحراف ولتاژ ثابت
	δU y				سازمان
					مصرف کننده با
نوسانات ولتاژ	محدوده تغییر ولتاژ δU t
	دوز فلیکر P t				بار متغیر
					مصرف کننده با
غیر سینوسی	ضریب	اعوجاج
	مخروطی بودن منحنی		ولتاژ K v		بار غیر خطی
	ضریب هارمونیک n ام
	جزء ولتاژ K U(i)
					مصرف کننده با نامتعادل
عدم تقارن	ضریب		عدم تقارن
سیستم سه فاز	فشار			معکوس	بار سنگین
فشار	فاکتور توالی K 2U
	عدم تقارن ولتاژ در صفر
	دنباله های K 0U
					تأمین انرژی
انحراف فرکانس	انحراف فرکانس ∆f
					سازمان
					تأمین انرژی
افت ولتاژ	مدت زمان افت ولتاژ ∆t p
					سازمان
					تأمین انرژی
پالس ولتاژ	ولتاژ پالس U imp
					سازمان
					تأمین انرژی
موقت	ضریب موقت
اضافه ولتاژ	اضافه ولتاژK perU				سازمان

گیرنده های الکتریکی برای اهداف مختلف از شبکه های الکتریکی سیستم های تغذیه همه منظوره تغذیه می شوند؛ بیایید گیرنده های برق صنعتی را در نظر بگیریم.

معمولی ترین انواع گیرنده های الکتریکی که به طور گسترده در شرکت های صنایع مختلف استفاده می شود، موتورهای الکتریکی و تاسیسات روشنایی الکتریکی هستند. تاسیسات الکتریسیته حرارتی نیز در حال گسترش هستند

مبدل های شیری که برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم استفاده می شوند. جریان مستقیم در شرکت های صنعتی برای تغذیه موتورهای DC، برای الکترولیز، در فرآیندهای گالوانیکی، برای برخی از انواع جوشکاری و غیره استفاده می شود.

تاسیسات روشنایی الکتریکی با لامپ های رشته ای، فلورسنت، قوس الکتریکی، جیوه ای، سدیمی و زنون در کلیه شرکت ها برای روشنایی داخلی و خارجی، برای نیازهای روشنایی شهری و غیره استفاده می شود. لامپ های رشته ای با پارامترهای اسمی مشخص می شوند: مصرف برق P nom، شار نوری

F nom، راندمان نوری η nom (برابر نسبت شار نوری ساطع شده از لامپ به توان آن) و میانگین عمر اسمی اسمی T nom. این شاخص ها تا حد زیادی به ولتاژ در پایانه های لامپ های رشته ای بستگی دارند. تغییرات در ولتاژ منجر به تغییرات متناظر در شار و روشنایی نور می شود که در نهایت بر بهره وری نیروی کار و خستگی انسان تأثیر می گذارد.

مبدل های شیر به دلیل ماهیت خاص تنظیم آنها مصرف کننده توان راکتیو هستند (ضریب توان مبدل های شیر در کارخانه های نورد بین 0.3 تا 0.8 است) که باعث انحراف ولتاژ قابل توجهی در شبکه تغذیه می شود. معمولاً دارای یک سیستم کنترل اتوماتیک DC توسط کنترل فاز هستند. هنگامی که ولتاژ در شبکه افزایش می یابد، زاویه تنظیم به طور خودکار افزایش می یابد و زمانی که ولتاژ کاهش می یابد، کاهش می یابد. افزایش ولتاژ 1٪ منجر به افزایش مصرف توان راکتیو مبدل تقریباً 1-1.4٪ می شود که منجر به بدتر شدن ضریب توان می شود. هارمونیک های بالاتر ولتاژ و جریان بر تجهیزات الکتریکی، سیستم های اتوماسیون، حفاظت رله، تله مکانیک و ارتباطات تأثیر منفی می گذارد. تلفات اضافی در ماشین‌های الکتریکی، ترانسفورماتورها و شبکه‌ها ظاهر می‌شود، جبران توان راکتیو با استفاده از بانک‌های خازن دشوارتر می‌شود و طول عمر عایق ماشین‌های الکتریکی کاهش می‌یابد. ضریب غیر سینوسی

هنگام کار با مبدل های تریستوری کارخانه های نورد، مقادیر بیش از 30٪ می تواند در سمت 10 کیلو ولت ولتاژ تامین کننده آنها برسد؛ مبدل های شیر به دلیل تقارن بارهای خود بر تقارن ولتاژ تأثیر نمی گذارند.

تاسیسات جوشکاری الکتریکی می تواند باعث اختلال در شرایط عملیاتی عادی برای سایر مصرف کنندگان برق شود. به طور خاص، واحدهای جوشکاری، که قدرت آنها در حال حاضر به 1500 کیلووات در واحد می رسد، باعث نوسانات ولتاژ قابل توجهی در شبکه های الکتریکی نسبت به راه اندازی موتورهای ناهمزمان با روتور قفس سنجابی می شود. علاوه بر این، این نوسانات ولتاژ در یک دوره زمانی طولانی و در طیف وسیعی از فرکانس ها، از جمله در ناخوشایندترین محدوده برای تاسیسات روشنایی الکتریکی (حدود 10 هرتز) رخ می دهد. تاسیسات جوش الکتریکی AC برای جوشکاری قوس الکتریکی و مقاومتی نشان دهنده یک بار تک فاز ناهموار و غیر سینوسی با ضریب توان کم است: 0.3 برای جوشکاری قوس الکتریکی و 0.7 برای جوشکاری تماسی. ترانسفورماتورهای جوشکاری و دستگاه های کم مصرف به یک شبکه 380/220 ولت و قوی تر - به شبکه 6 - 10 کیلو ولت متصل می شوند.

تاسیسات الکتروترمال بسته به روش گرمایش به گروه‌هایی تقسیم می‌شوند: کوره‌های قوس الکتریکی، کوره‌های مقاومتی عمل مستقیم و غیرمستقیم، کوره‌های ذوب الکترونیکی، خلاء، ذوب مجدد سرباره، کوره‌های القایی. این دسته از مصرف کنندگان برق نیز بر شبکه برق رسانی اثر نامطلوبی می گذارند، به عنوان مثال کوره های قوس الکتریکی که تا 10 مگاوات توان دارند در حال حاضر به صورت تک فاز ساخته می شوند. این منجر به نقض تقارن جریان ها و ولتاژها می شود. علاوه بر این، آنها منجر به جریان های غیر سینوسی و در نتیجه ولتاژ می شوند.

مصرف کنندگان اصلی برق در شرکت های صنعتی موتورهای الکتریکی ناهمزمان هستند. انحراف ولتاژ از استانداردهای مجاز بر فرکانس عملکرد آنها، تلفات ظرفیت فعال و راکتیو (کاهش ولتاژ 19٪) تأثیر می گذارد.

اسمی باعث افزایش 3٪ تلفات توان فعال می شود. افزایش ولتاژ 1٪ منجر به افزایش مصرف توان راکتیو تا 3٪ می شود. اثر یک حالت نامتقارن از نظر کیفی در مقایسه با حالت متقارن متفاوت است. ولتاژ دنباله منفی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مقاومت توالی منفی موتورهای الکتریکی تقریباً برابر با مقاومت یک موتور متوقف شده است و بنابراین 5 تا 8 برابر کمتر از مقاومت توالی مثبت است. بنابراین، حتی یک عدم تعادل ولتاژ کوچک باعث ایجاد جریان های توالی منفی قابل توجهی می شود. جریان های توالی منفی بر روی جریان های توالی مثبت قرار می گیرند و باعث گرم شدن اضافی استاتور و روتور (به ویژه قسمت های عظیم روتور) می شوند که منجر به پیری سریع عایق و کاهش توان موتور موجود می شود. بنابراین، عمر موتور ناهمزمان با بارگذاری کامل که با عدم تقارن ولتاژ 4٪ کار می کند، 2 برابر کاهش می یابد.

راه ها و روش های بهبود کیفیت انرژی الکتریکی

انطباق PKE با الزامات GOST با راه حل های مدار یا استفاده از وسایل فنی خاص به دست می آید. انتخاب این وسایل بر اساس یک مطالعه امکان سنجی انجام می شود و وظیفه نه به حداقل رساندن آسیب، بلکه برای برآوردن الزامات GOST است.

برای بهبود همه PKE، توصیه می‌شود گیرنده‌های الکتریکی با حالت‌های عملیاتی پیچیده را به نقاط EPS با بالاترین مقادیر توان اتصال کوتاه متصل کنید. هنگام انتخاب یک طرح منبع تغذیه، شرکت ها با در نظر گرفتن وظیفه افزایش PCE، محدودیت جریان های اتصال کوتاه به سطح مطلوب را در نظر می گیرند.

برای کاهش تأثیر بر بار "بی صدا" گیرنده های الکتریکی نوع سوپاپ و بارهای تغییر شدید، اتصال چنین گیرنده هایی در بخش های جداگانه شینه های پست ها با ترانسفورماتورهایی با سیم پیچی تقسیم شده یا با راکتورهای دوگانه انجام می شود.

فرصت هایی برای بهبود هر PKE.

1. راه های کاهش نوسانات فرکانس:

1.1 افزایش قدرت اتصال کوتاه در نقطه اتصال گیرنده ها با بارهای به شدت متغیر و "آرام".

1.2 منبع تغذیه بارهای به شدت متغیر و "آرام" از طریق شاخه های جداگانه سیم پیچ ترانسفورماتور تقسیم می شود.

2. اقدامات برای حفظ سطح استرس در محدوده قابل قبول:

2.1. ساخت منطقی نیروگاه های خورشیدی با استفاده از افزایش ولتاژ برای خطوط تامین کننده شرکت. استفاده از ورودی های عمیق؛ بارگذاری بهینه ترانسفورماتورها؛ استفاده موجه از هادی ها در شبکه های توزیع

2.2. استفاده از جامپر برای ولتاژ تا 1 کیلو ولت بین کارگاه ها

2.3 کاهش مقاومت داخلی نیروگاه خورشیدی شرکت با روشن کردن عملکرد موازی ترانسفورماتورهای GPP در صورتی که جریان های اتصال کوتاه از مقادیر مجاز برای تعویض تجهیزات حفاظتی تجاوز نکند.

2.4 تنظیم ولتاژ ژنراتورهای منابع تغذیه خود.

2.5 استفاده از قابلیت تنظیم موتورهای سنکرون با کنترل تحریک خودکار (AEC).

2.6 نصب اتوترانسفورماتور و دستگاه های تنظیم ولتاژ در بار (OLTC) برای ترانسفورماتورهای دو سیم پیچ قدرت.

2.7 کاربرد دستگاه های جبران کننده.

3. کاهش نوسانات ولتاژ با استفاده از موارد زیر حاصل می شود:

3.1 در راکتورهای دوقلو، توان بار متغیر شدیدی که می تواند به یک شاخه از راکتور متصل شود تعیین می شود.

توسط بیان	S р.н =			δU t			کجا d U t	- نوسانات ولتاژ
			به u اتصال کوتاه		50 برابر اینچ
			S n.t.		U n 2

در اتوبوس های متصل به یک شاخه از راکتور در حین کار با یک بار بسیار متغیر متصل به شاخه دیگر. به u اتصال کوتاه -

ولتاژ اتصال کوتاه ترانسفورماتور که راکتور دوگانه به آن متصل است. S n.t. - توان نامی ترانسفورماتور؛ x در مقاومت شاخه راکتور است. U n −

ولتاژ نامی شبکه

3.2 برای ترانسفورماتورهای با سیم پیچ تقسیم شده، حداکثر توان یک بار بسیار متغیر متصل به یک سیم پیچ با فرمول تعیین می شود. S r.n = 0.8 S n.t. δ U t .

3.3 نصب دستگاه های جبران کننده استاتیکی با سرعت بالا.

4. راه های مقابله با هارمونیک های بالاتر:

4.1 افزایش تعداد فازهای یکسو کننده.

4.2 نصب فیلتر یا دستگاه های جبران کننده فیلتر.

5. روش های مبارزه با عدم تقارن (بدون نیاز به استفاده از دستگاه های خاص):

5.1 توزیع یکنواخت بارهای تک فاز در فازها.

5.2 اتصال بارهای نامتعادل به بخش های شبکه با توان اتصال کوتاه بالاتر یا افزایش توان اتصال کوتاه.

5.3 تخصیص بارهای نامتقارن به ترانسفورماتورهای منفرد.

5.4 استفاده از تکنیک های ویژه برای از بین بردن عدم تقارن: 5.4.1 جایگزینی ترانسفورماتورها با نمودار اتصال سیم پیچ Y - Y 0

به ترانسفورماتورها با نمودار اتصال ∆ - Y 0 (در شبکه های تا

1 کیلو ولت). در این حالت، جریان های توالی صفر، مضرب سه، بسته شدن در سیم پیچ اولیه، سیستم را متعادل می کند و مقاومت توالی صفر را به شدت متعادل می کند.

کاهش می دهد.

5.4.2 زیرا شبکه‌های 6-10 کیلوولت معمولاً با یک خنثی عایق انجام می‌شوند، سپس کاهش اجزای نامتقارن با استفاده از بانک‌های خازن (که برای جبران عرضی استفاده می‌شوند) موجود در یک مثلث نامتقارن یا ناقص حاصل می‌شود. در این حالت توزیع توان کل BC بین فازهای شبکه به گونه ای انجام می شود که جریان توالی منفی تولید شده از نظر مقدار به جریان توالی منفی بار نزدیک باشد.

5.4.3 یک وسیله موثر استفاده از دستگاه های تنظیم نشده است، به عنوان مثال، یک دستگاه متعادل کننده بار تک فاز بر اساس مدار Steinmetz.

اگر Z n = R n، پس

		تقارن
می آید				اجرا
Q L = Q C =				جایی که R n
فعال				قدرت
طرح تعادل
بارها
بار تک فاز
			R n + j ωL،
اشتاینمتز				بار
موازی
بوک میکر را که روشن است وصل کنید
				نشان داده شده
خط نقطه چین

کیفیت برق

این بخش از پروژه بر اساس "اطلاعات نامه - دستورالعمل IP-22/99" و مطابق با قانون روسیه "در مورد حمایت از حقوق مصرف کننده" (ماده 7) و فرمان دولت روسیه در 13 اوت توسعه یافته است. , 1997 شماره 1013 انرژی الکتریکی یک کالا است و مطابق با شاخص های کیفیت تعیین شده توسط GOST 131-9-97 "استانداردهای کیفیت برای انرژی الکتریکی در سیستم های تامین برق همه منظوره" دارای گواهینامه اجباری است.

کیفیت برق مطابق با "قوانین صدور گواهینامه انرژی الکتریکی" باید 6 نکته اصلی را رعایت کند:

1 - انحراف ولتاژ ثابت.
2- انحراف فرکانس;
3 - ضریب اعوجاج شکل موج ولتاژ سینوسی.
4 - ضریب nامین مولفه هارمونیک ولتاژ.
5 - ضریب عدم تقارن ولتاژ دنباله منفی;
6 - ضریب عدم تقارن ولتاژ دنباله صفر.

انحراف ولتاژبا نشانگر انحراف ولتاژ حالت پایدار مشخص می شود که استانداردهای زیر برای آن ایجاد شده است:

مقادیر مجاز و حداکثر مجاز انحراف ولتاژ حالت پایدار در پایانه های گیرنده های انرژی الکتریکی به ترتیب برابر با 5٪ و 10٪ ولتاژ نامی شبکه الکتریکی است.

معمولاً مقادیر مجاز و حداکثر مجاز انحراف ولتاژ حالت پایدار در نقاط اتصال مشترک مصرف کنندگان انرژی الکتریکی به شبکه های الکتریکی با ولتاژ 0.38 کیلو ولت یا بیشتر باید در قراردادهای استفاده از انرژی الکتریکی بین سازمان تأمین کننده انرژی تعیین شود. و مصرف کننده

انحراف فرکانس ولتاژبا یک شاخص انحراف مشخص می شود که استانداردهای زیر برای آن تعیین شده است:

معمولاً مقادیر مجاز و حداکثر مجاز انحراف فرکانس به ترتیب 0.2 و 0.4 هرتز است.

فاکتور اعوجاج سینوسیمنحنی ولتاژ برای حالت عادی -8٪ برای 0.38 کیلوولت، -5٪ برای 6-10 کیلو ولت، حداکثر مقادیر مجاز به ترتیب 12٪ و 8٪ است.

ضریب nامین مولفه هارمونیکولتاژها در نقاط اتصال مشترک به شبکه های الکتریکی با ولتاژهای نامی متفاوت در جدول 2 GOST 13109-97 آورده شده است.

عدم تقارن ولتاژبا شاخص های زیر مشخص می شود:

فاکتور عدم تقارن ولتاژ دنباله منفی.
ضریب عدم تقارن ولتاژ دنباله صفر.

مقادیر مجاز معمول و حداکثر مجاز ضریب عدم تقارن ولتاژ دنباله منفی در نقاط اتصال مشترک به شبکه های الکتریکی به ترتیب 2.0 و 4.0٪ است.

وزارت علوم و آموزش و پرورش اوکراین

مؤسسه آموزش عالی دولتی

دانشگاه فنی ملی دونتسک

کار تحقیقاتی

با موضوع: کیفیت برق

st.gr تکمیل شد. _________________________________ امضای تاریخ بررسی شده _________________________ تاریخ امضا

دونتسک، 2011

این اثر شامل: 27 صفحه، 7 شکل، 1 جدول، 6 منبع است. هدف کار تحقیقی عبارت است از: کیفیت برق در سیستم های تامین برق اوکراین. هدف کار: آشنایی با عوامل موثر بر کیفیت برق و روش های تنظیم آن. دریابید که چگونه تنظیم خودکار کیفیت برق انجام می شود. تعیین کنید که کیفیت برق چگونه بر هزینه آن تأثیر می گذارد. در این کار سیستم های منبع تغذیه و مصرف برق با طرح های مختلف مورد بررسی قرار گرفت و مشکلات اصلی این سیستم ها که می تواند منجر به کاهش کیفیت برق شود را شناسایی کرد. انرژی الکتریکی، کیفیت برق، عدم تقارن ولتاژ، اضافه ولتاژ، کنترل خودکار، سیستم الکتریکی.

1. نشانگرهای کیفیت توان…………………………………………………………4 1.1 انحراف ولتاژ………………………………………………………………………6 1.2 نوسانات ولتاژ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………. ..8 1.2.2 اقدامات برای کاهش نوسانات ولتاژ……………….9 1.3 عدم تقارن ولتاژ……………………………………………10 1.3. 1 تأثیر عدم تقارن ولتاژ بر عملکرد تجهیزات الکتریکی……………………………………………………………………………………………………………………11 1.3.2 اقدامات برای کاهش عدم تقارن ولتاژ…………12 1.4 غیر ولتاژ سینوسی بودن……………………………………..12 1.4.1 تأثیر ولتاژ غیر سینوسی بر عملکرد تجهیزات الکتریکی……………………………………… ……………….13 1.4.2 اقدامات برای کاهش ولتاژ غیر سینوسی.. 14 1.5 انحراف فرکانس ………………………………………………………………………….15 1.6 اضافه ولتاژ موقت…… …………………………………………………………………………15 1.7 اضافه ولتاژ پالس………………………………………….16 2. کنترل خودکار کیفیت توان …………..16 2.1 الزامات اساسی برای مدل های سیستم های الکتریکی حاوی منابع مختلط توزیع شده اعوجاج ولتاژ………… ..17 2.2 روش برای تعیین تأثیر واقعی مصرف کننده بر بازده انرژی...19 3. پرداخت ها برای برق بسته به کیفیت آن……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. .26

1 نشانگر کیفیت برق

وسایل و تجهیزات الکتریکی برای کار در یک محیط الکترومغناطیسی خاص طراحی شده اند. محیط الکترومغناطیسی عبارت است از سیستم منبع تغذیه و وسایل و تجهیزات الکتریکی متصل به آن که به صورت القایی به آن متصل شده و در یک درجه یا آن تداخل ایجاد می کنند و بر عملکرد یکدیگر تأثیر منفی می گذارند. اگر امکان عملکرد عادی تجهیزات در محیط الکترومغناطیسی موجود وجود داشته باشد، آنها از سازگاری الکترومغناطیسی تجهیزات فنی صحبت می کنند. الزامات یکپارچه برای محیط الکترومغناطیسی توسط استانداردها ایجاد شده است، که امکان ایجاد تجهیزات و تضمین عملکرد آن را در شرایطی که این الزامات را برآورده می کند، ممکن می سازد. استانداردها سطوح قابل قبولی از تداخل را در شبکه الکتریکی ایجاد می کنند که کیفیت برق را مشخص می کند و شاخص های کیفیت توان (PQI) نامیده می شود. با تغییر تکاملی تکنولوژی، الزامات محیط الکترومغناطیسی نیز به طور طبیعی در جهت سفت شدن تغییر می کند. بنابراین استاندارد ما برای کیفیت توان، GOST 13109 از سال 1967، در سال 1987 با توسعه فناوری نیمه هادی، و در سال 1997 با توسعه فناوری ریزپردازنده تجدید نظر شد. شاخص های کیفیت انرژی الکتریکی، روش های ارزیابی و استانداردهای آنها توسط استاندارد بین ایالتی تعیین می شود: "انرژی الکتریکی. سازگاری الکترومغناطیسی تجهیزات فنی استانداردهای کیفیت انرژی الکتریکی در سیستم های منبع تغذیه همه منظوره "GOST 13109-97. جدول 1.1 - استانداردسازی شاخص های کیفیت توان

	نام PKE	به احتمال زیاد علت
انحراف ولتاژ
	انحراف ولتاژ ثابت	برنامه بار مصرف کننده
نوسانات ولتاژ
	محدوده ولتاژ	مصرف کننده با بار در حال تغییر سریع
	دوز سوسو زدن
عدم تقارن ولتاژ در یک سیستم سه فاز
	فاکتور عدم تقارن ولتاژ دنباله منفی	مصرف کننده با بار نامتقارن
	ضریب عدم تقارن ولتاژ دنباله صفر
شکل موج ولتاژ غیر سینوسی
	ضریب اعوجاج شکل موج ولتاژ	مصرف کننده با بار غیر خطی
	ضریب nامین مؤلفه هارمونیک ولتاژ
	انحراف فرکانس	ویژگی های شبکه، شرایط آب و هوایی یا پدیده های طبیعی
	مدت زمان افت ولتاژ
	ولتاژ ضربه ای
	عامل اضافه ولتاژ موقت

اکثر پدیده هایی که در شبکه های الکتریکی رخ می دهد و کیفیت انرژی الکتریکی را بدتر می کند، به دلیل ویژگی های عملکرد مشترک گیرنده های الکتریکی و شبکه برق است. هفت PCE عمدتاً ناشی از تلفات ولتاژ (افت) در بخشی از شبکه الکتریکی است که مصرف کنندگان همسایه از آن تغذیه می شوند. تلفات ولتاژ در بخش شبکه الکتریکی (k) با عبارت: ΔU k = (P k ·R k + Q k ·X k) / U nom در اینجا، مقاومت فعال (R) و راکتیو (X) بخش kth شبکه تقریباً ثابت است و توان فعال (P) و راکتیو (Q) که از قسمت kth شبکه عبور می کند متغیر است و ماهیت این تغییرات بر تشکیل تداخل الکترومغناطیسی تأثیر می گذارد:

با تغییر آهسته بار مطابق با برنامه آن، انحراف ولتاژ وجود دارد؛ با تغییر شدید ماهیت بار، نوسانات ولتاژ وجود دارد؛ با توزیع نامتقارن بار در سراسر فازهای شبکه الکتریکی، وجود دارد. عدم تقارن ولتاژ در یک سیستم سه فاز؛ با بار غیر خطی، شکل غیر سینوسی منحنی ولتاژ وجود دارد.

در رابطه با این پدیده ها، مصرف کنندگان انرژی الکتریکی این فرصت را دارند که کیفیت آن را به نحوی تحت تأثیر قرار دهند. هر چیز دیگری که کیفیت انرژی الکتریکی را بدتر می کند به ویژگی های شبکه، شرایط آب و هوایی یا پدیده های طبیعی بستگی دارد. بنابراین، مصرف کننده انرژی الکتریکی فرصتی برای تأثیرگذاری بر این موضوع ندارد، او فقط می تواند از تجهیزات خود با وسایل خاصی محافظت کند، به عنوان مثال، دستگاه های حفاظتی با سرعت بالا یا دستگاه های منبع تغذیه تضمینی (UPS). 1.1 انحراف ولتاژ. انحراف ولتاژ تفاوت بین ولتاژ واقعی در حالت پایدار عملکرد سیستم منبع تغذیه و مقدار اسمی آن است. انحراف ولتاژ در یک نقطه یا نقطه دیگر در شبکه تحت تأثیر تغییرات بار مطابق با برنامه آن رخ می دهد.

تأثیر انحراف ولتاژ بر عملکرد تجهیزات الکتریکی:

تاسیسات تکنولوژیکی:

هنگامی که ولتاژ کاهش می یابد، فرآیند فن آوری به طور قابل توجهی بدتر می شود و مدت زمان آن افزایش می یابد. در نتیجه هزینه تولید افزایش می‌یابد، زمانی که ولتاژ افزایش می‌یابد، عمر مفید تجهیزات کاهش می‌یابد و احتمال بروز حوادث افزایش می‌یابد، زمانی که انحرافات ولتاژ قابل توجهی رخ می‌دهد، فرآیند فناوری با شکست مواجه می‌شود.

نورپردازی:

عمر مفید لامپ های روشنایی کاهش می یابد، بنابراین در مقدار ولتاژ 1.1 U nom، عمر مفید لامپ های رشته ای 4 برابر کاهش می یابد و در مقدار ولتاژ 0.9 U nom، شار نوری لامپ های رشته ای 40 کاهش می یابد. % و لامپ های فلورسنت 15 درصد. هنگامی که ولتاژ کمتر از 0.9 U nom باشد، لامپ های فلورسنت سوسو می زنند و در 0.8 U nom روشن نمی شوند.

درایو الکتریکی:

هنگامی که ولتاژ در پایانه های یک موتور الکتریکی ناهمزمان 15٪ کاهش می یابد، گشتاور 25٪ کاهش می یابد. ممکن است موتور روشن نشود یا از کار بیفتد.

هنگامی که ولتاژ کاهش می یابد، جریان مصرفی از شبکه افزایش می یابد که منجر به گرم شدن سیم پیچ ها و کاهش طول عمر موتور می شود. با کار طولانی مدت در ولتاژ 0.9 U، عمر اسمی موتور به نصف کاهش می یابد.با افزایش ولتاژ 1٪، توان راکتیو مصرف شده توسط موتور 3...7٪ افزایش می یابد. کارایی درایو و شبکه کاهش می یابد.

گره بار تعمیم یافته شبکه های الکتریکی (بار متوسط) عبارت است از:
- 10٪ از بار خاص (به عنوان مثال، در مسکو این مترو است - ~ 11٪).
-30٪ روشنایی و غیره؛
- 60٪ موتورهای الکتریکی ناهمزمان. بنابراین، GOST 13109-97 مقادیر نرمال و حداکثر مجاز انحراف ولتاژ حالت پایدار را در پایانه های گیرنده های الکتریکی در محدوده، به ترتیب، δUy nor = 5 ± و δUy pre = ± 10 درصد از ولتاژ نامی شبکه تعیین می کند. . این الزامات را می توان به دو طریق برآورده کرد: کاهش تلفات ولتاژ و تنظیم ولتاژ. ΔU = (P R + Q X) / U CPU (TP) کاهش تلفات ولتاژ (ΔU) به دست می آید:

انتخاب سطح مقطع هادی های خطوط برق (≡ R) با توجه به شرایط افت ولتاژ با استفاده از جبران خازنی طولی راکتانس خط (X). با این حال، این به دلیل افزایش جریان های اتصال کوتاه در X→0 خطرناک است. جبران توان راکتیو (Q) برای کاهش انتقال آن از طریق شبکه های الکتریکی، با استفاده از واحدهای خازن و موتورهای الکتریکی سنکرون که در حالت تحریک بیش از حد کار می کنند.

علاوه بر کاهش تلفات ولتاژ، جبران توان راکتیو یک اقدام موثر در صرفه جویی در انرژی استتضمین کاهش تلفات برق در شبکه های الکتریکی.

تنظیم ولتاژ:

در مرکز قدرت، تنظیم ولتاژ (U CPU) با استفاده از ترانسفورماتورهای مجهز به دستگاهی برای تنظیم خودکار نسبت تبدیل بسته به اندازه بار - تنظیم در بار (OLTC) انجام می شود. ~ 10% از ترانسفورماتورها مجهز به چنین وسایلی هستند. محدوده تنظیم ± 16٪ با گسستگی 1.78٪ است. ولتاژ را می توان در پست های ترانسفورماتور میانی (U TS) با استفاده از ترانسفورماتورهای مجهز به دستگاهی برای تغییر شیر در سیم پیچ ها با نسبت تبدیل های مختلف - سوئیچینگ بدون تحریک (SWB) تنظیم کرد. یعنی با قطع ارتباط از شبکه محدوده کنترل ± 5٪ با وضوح 2.5٪.

مسئولیت حفظ تنشدر محدوده تعیین شده توسط GOST 13109-97، به سازمان تامین انرژی اختصاص داده شده است.

در واقع، روش های اول (R) و دوم (X) هنگام طراحی شبکه انتخاب می شوند و بعدا نمی توان آنها را تغییر داد. روش سوم (Q) و پنجم (U TP) برای تنظیم تغییرات فصلی در بار شبکه خوب است، اما لازم است که حالت های عملکرد تجهیزات جبران کننده مصرف کنندگان بسته به حالت عملکرد کل شبکه به صورت متمرکز کنترل شود. یعنی سازمان تامین انرژی. روش چهارم - تنظیم ولتاژ در مرکز قدرت (U CPU)، به سازمان تامین انرژی اجازه می دهد تا به سرعت ولتاژ را مطابق با برنامه بارگذاری شبکه تنظیم کند. GOST 13109-97 مقادیر مجاز انحراف ولتاژ حالت پایدار را در پایانه های گیرنده الکتریکی تعیین می کند. و حدود تغییر ولتاژ در نقطه اتصال مصرف کننده باید با در نظر گرفتن افت ولتاژ از این نقطه به گیرنده برق محاسبه و در قرارداد تامین انرژی قید شود. 1.2 نوسانات ولتاژ نوسانات ولتاژ انحرافات ولتاژ به سرعت در حال تغییر است که از نیم سیکل تا چند ثانیه طول می کشد. نوسانات ولتاژ تحت تأثیر بار شبکه به سرعت در حال تغییر رخ می دهد. منابع نوسانات ولتاژ گیرنده های الکتریکی قدرتمند با ماهیت پالسی و به شدت متغیر مصرف توان فعال و راکتیو هستند: کوره های قوس الکتریکی و القایی. دستگاه های جوش برقی؛ موتورهای الکتریکی در هنگام راه اندازی

بخش 9. کیفیت برق

ارت صفحه کابل

اتصالات محافظ کابل به شکل "پیگ دم" را نمی توان برای اطمینان از EMC خطوط کابل توصیه کرد، به استثنای کاربردهای فرکانس پایین، در هر صورت طول "پیگ دم" نباید از 30 میلی متر تجاوز کند. برای زمین صفحه نمایش CL، توصیه می شود از گیره یا اتصال دهنده های مخصوص استفاده کنید.

قاعده اصلی این است که صفحه کابل های کنترل و برق باید در دو انتها به زمین متصل شوند. این تداخل حالت رایج را کاهش می دهد. موارد خاص عبارتند از محافظ دوبل کابل ها، اتصال زمین از طریق خازن یا دستگاه حفاظت از نوسانات. از طریق استفاده از خازن ها، جفت شدن بین جریان های فرکانس پایین و بالا حاصل می شود.

استفاده از جفت های پیچ خورده به طور قابل توجهی تداخل القایی را کاهش می دهد.

کابل‌های کواکسیال، علی‌رغم استفاده از آن‌ها برای حمل سیگنال‌های فرکانس بالا، برای فرکانس‌های پایین‌تر و متوسط ​​خیلی خوب نیستند.

صفحات به شکل نوار در سطح بیرونی کابل از نظر پارامترهای الکتریکی نسبت به صفحات به شکل یک فویل پیچ خورده مارپیچی برتری دارند.

قیطان و فویل بهتر است، هر چه مواد سیم یا فویل ضخیم تر باشد.

نصب طولی فویل بهتر از نصب مارپیچ است، اما خم شدن آن دشوار است.

صفحه بیرونی به شکل قیطان و فویل یا دو قیطان بسیار بهتر از یک صفحه نمایشگر است.

جفت‌های پیچ خورده منفرد در یک کابل شیلددار مشترک ممکن است برای جلوگیری از تداخل خازنی بین رساناهای سیگنال به محافظ‌های جداگانه نیاز داشته باشند.

صفحه نمایش های چند لایه با عایق بین لایه های صفحه نمایش بهتر از صفحات بدون عایق هستند.

نتیجه گیری در مورد بخش

راه حل های طراحی برای اطمینان از EMC پست های فشار قوی عبارتند از: توسعه راه حل های چیدمان، طراحی دستگاه اتصال زمین پست، توسعه کانال های کابل و سیستم های حفاظت در برابر صاعقه، طراحی یک سیستم جریان مستقیم عملیاتی و یک سیستم منبع تغذیه جریان متناوب.

شاخص های کیفیت انرژی الکتریکی (EQI)، روش های ارزیابی و استانداردهای آنها توسط استاندارد بین ایالتی تعیین می شود: "انرژی الکتریکی. سازگاری الکترومغناطیسی تجهیزات فنی استانداردهای کیفیت انرژی الکتریکی در سیستم های منبع تغذیه عمومی "GOST 54149-2010.

محدودیت های EC تعیین شده توسط این استاندارد سطوح سازگاری الکترومغناطیسی برای تداخل الکترومغناطیسی هدایت شده در سیستم های منبع تغذیه عمومی است. با رعایت این استانداردها، سازگاری الکترومغناطیسی شبکه های تامین برق همه منظوره و شبکه های الکتریکی مصرف کنندگان برق (گیرنده های برق) تضمین می شود.

استانداردهای ایجاد شده توسط این استاندارد مشروط به درج در مشخصات فنی برای اتصال مصرف کنندگان انرژی الکتریکی و در قراردادهای استفاده از انرژی الکتریکی بین سازمان های تامین برق و مصرف کنندگان انرژی الکتریکی می باشد.

علاوه بر الزامات EMC در ارتباط با صدور فرمان شماره 1013 دولت روسیه در 13 آگوست 1997 در مورد گنجاندن انرژی الکتریکی در لیست کالاهای مشمول صدور گواهینامه اجباری، EC نیز باید از نقطه نظر رعایت شود. قانون فدراسیون روسیه "در مورد حمایت از حقوق مصرف کننده". با توجه به این فرمان دولت، تصمیم مشترکی توسط استاندارد دولتی روسیه و وزارت سوخت و انرژی فدراسیون روسیه "در مورد روش صدور گواهینامه اجباری انرژی الکتریکی" مورخ 03/03/1998 و همچنین اتخاذ شد. یک "رویه موقت برای صدور گواهینامه انرژی الکتریکی" معرفی شد.