Меню

Формула отклонения напряжения от номинального



Расчет отклонений напряжения и оценка их допустимости

Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения. Для установившегося отклонения напряжения установлены нормы нормально допустимого и предельно допустимого значения на выводах приемников электрической энергии, которые равны соответственно ±5 и ±10 % от номинального напряжения электрической сети.

На выход показателя за пределы норм влияют:

· суточные, сезонные и технологические изменения токовой нагрузки;

· изменение мощности генераторов и компенсирующих устройств;

· изменение схемы и параметров электрической сети.

Отклонение напряжения в любом узле электрической сети определяется по соотношению

где — напряжение в узле сети, где контролируется или рассчитывается , значение которого определяется из расчета установившегося режима или определяется по показаниям приборов.

Пример 1.

Оценить допустимость отклонения напряжения на зажимах ЭП (рис.3.1), сравнить его с допустимым по ГОСТ 13109-97. Если необходимо, разработать мероприятия, обеспечивающие требуемый уровень напряжения. Напряжение на зажимах СП1 принять 385 В.

Потеря напряжения определяется по соотношению

̶ на участке СП1-СП2 ;

̶ на участке СП2-ЭП

Тогда потеря напряжения на участке СП1-ЭП

Напряжение на зажимах ЭП составляет

Отклонение напряжения на зажимах ЭП по (3.1) %.

По ГОСТ 13109-97 %, следовательно, отклонение напряжения на зажимах ЭП допустимо.

Дата добавления: 2016-04-22 ; просмотров: 2021 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Качество электроэнергии на промышленных предприятиях — Расчет отклонений напряжения

Содержание материала

  • 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

2 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Расчет напряжения
Отклонения напряжения от номинальных значений происходят из-за суточных, сезонных и технологических изменений электрической нагрузки потребителей; изменения мощности источников реактивной энергии; регулирования напряжения на генераторах электростанций и в узлах сети; изменения схемы и параметров электрических сетей.
Методы расчета отклонений напряжения довольно подробно освещены в работах [35, 44 и др.]. Поэтому ниже излагаются методы инженерных расчетов и отдельные вопросы, требующие дополнительного рассмотрения. Отклонения напряжения должны определяться в характерных точках сети. Для системы электроснабжения промышленных предприятий такими точками являются секции шин 6, 10 и 35 кВ подстанций глубокого ввода (ПВГ); центральные распределительные устройства 6 или 10 кВ при питании их по токопроводам или протяженным воздушным линиям; шины 0,4—0,66 кВ цеховых трансформаторов, а также распределительные пункты этого напряжения, наиболее удаленные от цеховых трансформаторов, и присоединенные к ним сети освещения. Отклонения напряжения в электрических сетях промышленных предприятий следует рассчитывать для наибольших нагрузок. Электрические сети промышленных предприятий в основном радиальные с несколькими ступенями трансформации. В последние годы применяются и простые замкнутые сети с двусторонним питанием для обеспечения бесперебойности электроснабжения потребителей и повышения мощности КЗ.
Отклонение напряжения в любой точке х сети в момент времени t определяется суммой всех «добавок» и потерь напряжения, выраженной в процентах от номинального значения,
(1)
где—алгебраическая сумма «добавок» напряжения, создаваемых регулирующими устройствами;—сумма потерь напряжения на всех участках рассматриваемой цепи.
«Добавки» могут быть положительными и отрицательными. Так, например, трансформаторы цеховых подстанций позволяют получить «добавки» 0; 2,5; 5; 7,5 и 10% для ответвлений 2 * 2,5%,

Читайте также:  Виду боли следует отнести стенокардию напряжения

а «добавка» от батареи конденсаторов (БК) поперечного включения в месте ее присоединения

где Ха — сопротивление питающей сети, Ом; U—напряжение в месте установки БК, кВ; QBK—мощность БК, кВАр. Потери напряжения, в процентах, на отдельных участках цепи

где Р и Q — активная и реактивная мощности, кВт и кВАр; R и X— активное и реактивное сопротивление участка, Ом; U„ — номинальное напряжение участка цепи, кВ.
Потери напряжения в трансформаторе, в процентах, можно определить по упрощенной формуле

где* 100 и — активная и индуктивная составляющие напряжения КЗ, %; cos ф — коэффициент мощности нагрузки; SH и S — номинальная и фактическая мощности трансформатора.
Поперечная составляющая падения напряжения в сетях 110 кВ и ниже мала и ею в расчетах пренебрегают.
При определении потери напряжения в сети с разными напряжениями необходимо их параметры привести к одному — базисному:
, где U„ — номинальное напряжение участка. В замкнутых сетях для линий с двусторонним питанием определяется точка потокораздела, в которой сеть условно разбивается на две радиальные линии, и тогда расчет потерь напряжения выполняется указанным выше способом.
Для нахождения точки потокораздела следует определить мощности на головных участках (рис. 2).

Для сети, показанной на рис. 2, наибольшая потеря напряжения будет до точки потокораздела:

Рис. 2. Замкнутая сеть с двусторонним питанием

Для расчета потерь напряжения можно воспользоваться кривыми, приведенными в работе [13]. Величина потерь напряжения
в элементах электрической сети не должна превышать значений, при которых с учетом «добавок», создаваемых регулирующими устройствами, отклонения напряжения на зажимах наиболее удаленных электроприемников не выйдут за пределы нормируемых ГОСТом. При выборе сечений проводов и кабелей напряжением выше 1000 В предельная потеря напряжения принимается равной 6—8%, а для сетей до 1000 В —5—6%. На рис. 3 показана схема электроснабжения предприятия, а на рис. 4 — график потерь напряжения, из которого видно, что наибольшие потери напряжения имеют место в трансформаторах ПГВ и цеховых подстанций, а также в реакторах и токопроводе.

Рис. 4. График потерь напряжения:
1 — нормальный режим; 2 — аварийный режим
Схема электроснабжения предприятия
Рис. 3. Схема электроснабжения предприятия

Читайте также:  Прибор для замеров качества напряжения

В качестве аварийного режима рассматривался случай одновременного отключения блока ВЛ — 110 кВ, одного из трансформаторов 110/6 кВ йодной цепи токопровода. Эпюра построена без учета «добавок», создаваемых с помощью РПН трансформатора на ПГВ и ПБВ цеховых трансформаторов. Напряжения всех электрических ступеней приведены к напряжению одной ступени — 6 кВ. Нагрузки, указанные на схеме, максимальные. Для минимального электропотребления электрические нагрузки составляют 0,7 от максимальных, потери напряжения соответственно уменьшатся и составят в точке Ж вместо 14% при наибольших нагрузках — 10%. Зададимся следующими «добавками»: от РПН трансформатора ПГВ + 5% для наибольших нагрузок, 0% для наименьших нагрузок и от ПБВ цехового трансформатора + 10% . С учетом принятых «добавок» определим по формуле (1) отклонения напряжения (рис. 3): для наибольших нагрузок V = 5рпн + + 10пбв— 14 = +1%. т. е. напряжение в точке Ж будет 400 В; для наименьших нагрузок V = 0РПн+ 10Пбв— 10 = 0%, т. е. напряжение в точке Ж сохранится 400 В.

Источник

Расчет отклонений напряжения

date image2014-02-02
views image3357

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Отклонения напряжения оказывают наибольшее влияние на экономические характеристики ЭП. Поэтому их расчет является обязательным для всех систем электроснабжения. ГОСТ 13109-97 нормирует ОН на зажимах ЭП, что не совсем правильно. В современных энергосистемах насчитываются сотни тысяч ЭП, поэтому провести проверку всех ЭП не представляется возможным. Стандарты МЭК и Евросоюза нормируют ОН на шинах, от которых питаются группы ЭП (в точках общего присоединения), что позволяет значительно сократить трудоемкость расчетов.

Для систем электроснабжения промышленных предприятий точками общего присоединения следует считать шины 0,4 кВ цеховых понижающих подстанций и шины 6, 10 кВ распределительных пунктов, от которых питаются высоковольтные ЭП.

Расчет сводится к определению уровней напряжения в периоды максимума и минимума нагрузок потребителей электроэнергии. Для расчета составляется однолинейная схема электроснабжения потребителей (рис. 3.23).

Читайте также:  Номинальные напряжения однофазного переменного тока

Уровень напряжения в период максимума нагрузок на шинах 0,4 кВ i-й ТП определяется по выражению

где — уровень напряжения на шинах 110 — 220 кВ ГПП в период максимума нагрузки (задается энергосистемой), %; — потеря напряжения в трансформаторе ГПП, %; — добавка напряжения, создаваемая трансформатором ГПП, %; — потеря напряжения в линии; — потеря напряжения в трансформаторе i-й линии, %; — добавка напряжения, создаваемая трансформатором i-й ТП, %.

Рис. 3.23. Упрощенная схема электроснабжения

для расчета уровней напряжения

Уровень напряжения в период минимума нагрузки на шинах 0,4 i-й ТП рассчитывается по формуле

Составляющие, входящие в (3.60), аналогичны составляющим выражения (3.59), но они определяются в период минимума нагрузки. Потеря напряжения в любом элементе систем электроснабжения рассчитывается по формуле (3.55).

При определении потери напряжения в период максимума нагрузки в качестве P и Q в выражение (3.55) подставляется максимальная расчетная нагрузка, протекающая по данному элементу сети, а при определении потери напряжения в период минимума нагрузки — минимальная нагрузка, протекающая по данному элементу (если минимальная нагрузка неизвестна, то можно принять Pmin = 0,25Pmax, Qmin = 0,25Qmax).

Все понижающие трансформаторы могут создавать «добавки» напряжения, с помощью которых компенсируются потери напряжения в элементах системы электроснабжения. «Добавки» могут быть положительными и отрицательными.

Все понижающие трансформаторы на ГПП имеют устройства для переключения ответвлений под нагрузкой (РПН), такие трансформаторы могут создавать отрицательные и положительные «добавки» напряжения в зависимости от положения ступени переключателя в пределах ± 16 %, число ступеней ± 9 по 1,78 %. Цеховые понижающие трансформаторы не имеют устройств для переключения ответвлений под нагрузкой, они снабжены так называемым переключением ответвлений без возбуждения (ПБВ), т.е. переключение ответвлений производится при отключенном трансформаторе. Такие трансформаторы создают следующие «добавки» напряжения в зависимости от положения регулировочных ответвлений первичной обмотки :

+ 5 + 2,5 – 2,5 –5
2,5 7,5

При первоначальном расчете уровней напряжения по выражениям (3.59), (3.60) все отпайки трансформаторов ставят на нулевую ступень, т.е. имеют = 5 %. После определения и проводят проверку уровней напряжения на шинах 0,4 кВ ТП. Если на каких-то ТП уровни напряжения выходят за границы ± 5 % от , то небольшие отклонения, в пределах 5 %, можно устранить за счет изменения положения ПБВ на этих ТП, а большие — за счет применения средств регулирования напряжения.

Источник