АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА И ДОБАВОЧНЫХ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В КАБЕЛЬНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОГО ОБЪЕМА

АННОТАЦИЯ

В статье анализируются показатели, определяющие качество электроэнергии, отклонение и колебания напряжения, влияние колебаний напряжения на работу потребителей электроэнергии.

ABSTRACT

The article analyzes indicators that determine the quality of electricity, voltage deviation and fluctuations, the impact of voltage fluctuations on the work of electricity consumers.

Ключевые слова: Электроэнергия, напряжение, вибрация, экономические, математические и технические аспекты.

Keywords: Electricity, voltage, vibration, economic, mathematical and technical aspects.

Улучшение материально-технической базы общества предполагает широкую и эффективную нагрузку электроэнергией во всех сферах. Дальнейшее развитие промышленности, сельского хозяйства и бытового обслуживания тесно связано с развитием электроэнергетики.

Показатели, определяющие качество электроэнергии

Потребители электроэнергии могут полноценно выполнять возложенные на них задачи только при определенных условиях. Параметры, определяющие такие условия, называются качеством электрической энергии. Любое отклонение от знака качества приведет к неполноценному использованию энергии. Такая ситуация влияет на полную мощность электроприборов и оборудования и использование выпускаемой продукции.

При решении проблемы качества электроэнергии необходимо учитывать экономические, математические и технические аспекты. Экономический аспект предполагает создание методов расчета потерь при подаче некачественной энергии, математический аспект предполагает расчет показателей качества тем или иным способом, технический аспект предполагает создание технических средств и мероприятий по повышению качества и охватывает разработку и производство методов контроля качества и управления.

В общем виде «Качество электроэнергии» означает, что основные параметры энергосистемы соответствуют значениям установленной нормы, отражающиеся на значениях производства, передачи и распределение энергии.

Величина качества электрической энергии определяется отклонением напряжений и частот, масштабом их изменения, на несинусоидальности электрических величин, симметрией напряжений.

Отклонением напряжения является разница между фактическим значением напряжения и его номинальным значением в случае медленного изменения режима работы, т.е. скорость изменения напряжения не превышает 1 % в секунду.

В нормальных условиях эксплуатации допускается отклонение напряжения в следующих значениях:

-5÷+10% при движении и работе на зажимах электроприводов и устройств;

- на зажимах канцелярских приборов до 2,5÷+5%;

± 5% на клеммах остальных потребителей электроэнергии.

В случае аварии допускается дополнительное падение напряжения на 5%.

Расчет любого потребителя электроэнергии строится на соответствии к номинальному напряжению, чтобы обычное изменение напряжения не влияло на его нормальную работу. Отклонения от указанной нормы могут привести к флуктуациям потребляемой энергии (изменение температуры в электротепловых приборах, изменение уровня освещенности светильников, изменение ФИЦ на валу электропривода и др.).

Основными причинами колебаний напряжения в системе электроснабжения являются изменение режима потребляемой электроэнергии, изменение состояния системы электроснабжения, изменение сопротивления линии до 10-6 кВ.

Колебания напряжения в пределах указанных норм также влияют на технико-экономические показатели потребителей.

Колебания напряжения зависят от ряда часто меняющихся факторов. Последствия колебаний напряжения зависят не только от величины колебаний напряжения, но и от продолжительности колебаний напряжения и размеров потребителей, пострадавших от колебаний напряжения. Например, для некоторых потребителей кратковременные колебания напряжения могут обойтись дороже, чем накладные расходы.

Для анализа режима напряжения в электросети используются специальные анализаторы. Их можно использовать для измерения стандарта отклонения. Также можно измерить среднее значение отклонения напряжения за период Т:

Эти значения используются для определения дисперсии значений, то есть отклонения случайных значений от среднего:

Определяются полученные значения и вероятность отклонения значения, заданного Uurt2. Для этого пригодятся таблицы распределения нормальной функции (интеграла вероятности).

Колебания напряжения. Колебания напряжения определяются следующими параметрами:

а) Колебания напряжения dU - это разность между максимальным и минимальным рабочими значениями напряжения при достаточно быстром изменении режима работы, т. е. скорость изменения напряжения не менее 1 % в секунду:

Рисунок 1. График изменения напряжения во времени. На рисунке δU1, δU2,…, δU5 – плечи изменения напряжения;Δt12, Δt23,…, Δtm5 - интервал времени между последовательными экстремумами; T – интервал между измерениями.

б) Частота изменения напряжения (1/с, 1/мин, 1/час) F = m/T, где m - скорость изменения напряжения не менее 1% в секунду количество изменений напряжения во времени Т.

в) Интервал между последовательными изменениями напряжения Δt_kj.

На следующем рисунке показан график изменения напряжения во времени, на котором напряжение увеличивается в 5 раз за 12 секунд.

Влияние колебаний напряжения на работу потребителей электроэнергии

Влияние колебаний напряжения на режимы работы и технологические процессы отдельных потребителей рассмотрим на нескольких примерах.

На сегодняшний день наиболее широко используемым потребителем электроэнергии является асинхронный привод. В таблице показано влияние отклонений напряжения на характеристики асинхронных приводов в диапазоне от -10 до +10 %.

Таблица 1.

Влияние отклонений напряжения на характеристики асинхронных приводов в диапазоне от -10 до +10 %

Приведенные выше значения показывают только описание двигателя.  Отклонения от номинального значения могут вызвать ряд экономических потерь, влияющих на работоспособность устройств, работающих с двигателем.

Следующие индикаторы указывают на повреждение, вызванное плохим напряжением:

Лишние отходы при выплавке цветных металлов в электропечах мощностью 280 кВт при среднем отклонении напряжения 3,86% от номинального значения составляют 65000 кВтч/год.

При отклонении напряжения 2,87% цех горячей вулканизации обувных фабрик выпускает некачественную продукцию, так как +1÷-2% отклонения приводит к повышению температуры, что замедляет выпуск 1 млрд. сумма / год может привести к повреждению.

Заключение

На основании анализа плавильного цеха цветных металлов среднее напряжение в электропечах мощностью 280 кВт составляет 3,86% отклонения от номинального значения, а превышение угара составляет 65000 кВт/ч в год.

В заключение необходимо заметить о разумном использовании электроэнергии, ее экономии и повышении энерго эффективности, а также разработки программы и проекты по энергосбережению. Безупречное развитие возобновляемых источников энергии имеет большое значение для развития энергетики и означает рациональное использование природных ресурсов Узбекистана.

Список литературы:

1. Емельянов В.М., Коханов В.Н., Некрасов П.А. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: Учебное пособие для высшей школы / под ред. В.В. Тарасова. — 2-е изд. — М. : Академический Проект: Трикста, 2004. — 480 с.
2. Заявка № 2014141230/03(066826), 04.10.2014 Пневматическое сооружение / Жуков Г.П., Жуков С.Г.
3. О радиационной безопасности населения: федер. закон Рос. Федерации от 9 января 1996 г. № 3-ФЗ : принят Гос. Думой РФ 5 декабря 1995 г. // Рос. газ. — 17 января 1996. — № 9.