Работа выполнена в мэи(ТУ) студент кафедры эпп марков Ю. В. Список исполнителей (стр. 1 из 3)
ТЕМА:
“Разработка динамических компенсаторов искажения напряжения с целью повышения надежности электроснабжения”
Этап 3.2. (заключительный по этапу):
Разработка параметров оценки провалов напряжения и требований к ДКИН.
Работа выполнена в МЭИ(ТУ)
Выполнил: студент кафедры ЭПП Марков Ю.В.
Список исполнителей:
Отчет выполнил студент кафедры ЭПП Марков Ю.В.
Научный руководитель: к.т.н., с.н.с. каф. ЭПП Пупин В.М.
Реферат
Отчет 11 с., 1 ч. 1 табл., 7 источников
Разработка параметров оценки провалов напряжения и требований к ДКИН.
Объектом исследования является устройство ДКИН.
Цель работы — дать определение провалам напряжения, разработать параметры и методы оценки провалов напряжения и выделить основные требования к ДКИН.
Ключевые слова:
Провалы напряжения(ПН), качество электроэнергии, методика, ДКИН(динамический компенсатор искажения напряжения) , вероятность.
Содержание:
8.1.Введение............................................................................................................4
8.2.Основные определения и источники провалов напряжения..............................5
8.3.Методика оценки параметров провалов напряжения........................................8
8.4.. Требования к ДКИН...................................................................................13
Заключение.......................................................................................................14
Список литературы............................................................................................15
Нормативные ссылки:
ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
Качество электрической энергии оказывает большое влияние на технологические процессы предприятий. Работа электродвигателей различных механизмов, микропроцессорной техники, АСУ производственным процессом и систем телекоммуникаций, блоков цифровых технологий и интернета часто прерывается очень короткими по продолжительности провалами и перенапряжениями питающего напряжения. Например, для экономики США ущерб от плохого качества электроэнергии оценивается более чем в 150 млрд. долл. в год.
Основными причинами нарушения надежности электроснабжения потребителей являются короткие замыкания в схемах внешнего и внутреннего электроснабжения. Провалы напряжения у потребителей настолько же неизбежны, насколько неизбежны короткие замыкания в сетях, число которых растет по мере старения и изношенности электрооборудования и следует ожидать увеличения частоты возникновения провалов напряжения.
Из-за значительной протяженности воздушные линии электропередачи подвержены всем видам атмосферных воздействий (ветер, грозы, гололед), которые являются причинами различных видов нарушений электроснабжения (вплоть до полного прекращения подачи электроэнергии). Длительность и характер возмущений зависят от структуры энергосистемы и времени работы РЗА. Статистика свидетельствует, что провалы напряжения глубиной более 50 % составляют лишь 10 % от общего числа; более 80 % провалов длятся десятые доли секунды.
Провалы напряжения — случайные события. Ожидаемое число ПН может быть от нескольких единиц до нескольких сотен в год. Эти события возникают в любой сети и происходят из-за таких случайных факторов, как атмосферные явления (грозовая деятельность), состояние сети, работа ее средств автоматики и защиты, а также могут быть обусловлены ошибками оперативного персонала. Проявление перечисленных факторов неопределенно по месту и времени и относится к случайным событиям, вероятность которых должна рассматриваться как прогноз.
Провалы напряжения влияют на подключенные к сети электроприемники, которые могут иметь различные уровни устойчивости к ПН. Превышение уровня устойчивости электроприемника к ПН, как правило, приводит к нарушению условий его нормального функционирования или отказу. Поэтому ПН характеризуют надежность электроснабжения, оценивая его бесперебойность. Поскольку практически все виды современных электроприемников (ЭП) восприимчивы к ПН, необходимо уделять внимание способам предотвращения ПН на зажимах ЭП. Таким образом, ПН представляют собой объективный фактор, а защита от них для предотвращения последствий является необходимым условием, учитываемым как при проектировании СЭС, так и при ее эксплуатации. Это могут быть как конструктивные, так и схемные решения.
8.2. Основные определения и источники провалов напряжения
В соответствии с ГОСТ 23875-88 «Качество электрической энергии. Термины и определения» провал напряжения (ПН) - это «внезапное значительное снижение напряжения в системе электроснабжения с последующим его восстановлением»; а по ГОСТ 13109-97 «провал напряжения – внезапное понижение напряжения в точке электрической сети ниже 0,9 Uном, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от десяти миллисекунд до нескольких десятков секунд». Таким образом, ПН – это понижение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от нескольких периодов до нескольких десятков секунд. Провал напряжения характеризуется тремя параметрами: глубиной
, длительностью 
и частостью.Глубина провала - это «величина, равная разности между номинальным или базовым значением напряжения и наименьшим действующим значением во время его провала» (ГОСТ 23875-88).
Длительность провала - это «интервал времени между начальным моментом провала напряжения и моментом восстановления напряжения до первоначального или близкого к нему уровня» (ГОСТ 13109-97).
«Частость появления провалов напряжения – число провалов напряжения определенной глубины и длительности за определенный промежуток времени, по отношению к общему числу провалов за этот же промежуток времени» (ГОСТ 23875-88).
Из этих показателей ГОСТ нормирует только длительность провала напряжения, предельно допустимое значение которой в электрических сетях напряжением до 20 кВ не должно превышать 30 с. Остальные показатели провалов напряжения не нормируются.
Экономический ущерб от снижения качества электрической энергии –это «выраженные в стоимостном исчислении убытки от снижения производительности или повреждения электротехнических устройств и электрооборудования, а также другие затраты, возникающие в связи с ухудшением качества электрической энергии» (ГОСТ 23875-88).
Источники провалов напряжения. Источниками ПН могут являться сети как энергоснабжающих организаций, так и потребителей электроэнергии. В электрических сетях энергоснабжающих организаций ПН возникают при КЗ и при аварийных и оперативных переключениях. На предприятии наибольшие колебания напряжения вызывают дуговые печи (ДСП), электросварочные установки (ЭСУ), прокатные станы, прессы, асинхронные и синхронные двигатели при пусках и самозапусках.
Причинами провалов напряжения являются короткие замыкания, которые обуславливаются рядом объективных и субъективных причин: удары молнии, загрязнение изоляции, механические повреждения опор, касание проводов посторонними предметами, ошибочные действия оперативного и ремонтного персонала и т.п. Согласно статистике, 70% повреждений в воздушных сетях 110 кВ приходится на однофазные короткие замыкания(ОКЗ), 20% – на двухфазные или двухфазные на землю и 10% – трехфазные.
Глубина ПН зависит от удаленности от места КЗ и находится в пределах от 100 до 10 % номинального напряжения, а их длительность, зависящая от типа релейной защиты и быстродействия выключателей, - в пределах от 0,1 до 1,5 с. Провалы напряжения, возникающие при аварийных (иногда оперативных переключениях), достигают 100 % при длительности до 1 с.
В силу конструктивных и схемных особенностей чувствительные электроприемники реагируют на самые незначительные, но, к сожалению, довольно частые в повседневной зарубежной и отечественной практике нарушения электроснабжения. Это относится к процессам, зачастую имеющим длительность всего сотые доли секунды, в то время как продолжительность срабатывания устройств автоматического включения резерва (АВР) и автоматического повторного включения (АПВ) существенно больше (в лучшем случае — десятые доли секунды, а обычно — 1 с и более). В результате минимальная длительность бестоковой паузы при АВР и АПВ во много раз превышает предельно допустимое время перерыва в электроснабжении чувствительной к нарушениям нагрузки.
При кратковременных нарушениях электроснабжении, а также в период срабатывания существующих устройств АВР или АПВ могут происходить сбои в работе электродвигательной нагрузки, компьютеров, управляющих и других электронных систем, в том числе работающих в режиме реального времени. В результате этого возникают нарушения технологического процесса, возможны сбои в системах управления, потеря информации, сопровождаемые экономическими потерями, многократно превышающими стоимость нарушения электроснабжения.