РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРА КОЛЕБАНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ НА РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Бакшаева Н.С.

Кандидат технических наук, доцент, Вятский государственный университет

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРА КОЛЕБАНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ НА РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Аннотация

Данная статья посвящена исследованию влияния резкопеременной нагрузки на параметры качества электроэнергии в различных точках системы электроснабжения.

Ключевые слова: колебания напряжения, электроприемник, резкопеременная нагрузка, качество электрической энергии.

Bakshaeva N.S.

Ph.D., Associate Professor, Vyatka State of the University

DEVELOPMENT AND EVALUATION NATURE OF VOLTAGE FLUCTUATIONS ON DIFFERENT LEVELS OF POWER

Abstract

This article is devoted to the influence of the variable load on power quality parameters at different points in the power supply system.

Keywords: voltage fluctuations, power-consuming equipment, variable load, the quality of electric power

Колебания напряжения — это быстро изменяющиеся отклонения напряжения длительностью от полупериода до нескольких секунд. Согласно ГОСТ 13109-97 виновниками возникновения колебаний напряжения являются потребители с резкопеременной нагрузкой.

Источниками колебаний напряжения являются мощные электроприёмники с импульсным, резкопеременным характером потребления активной и реактивной мощности.

К числу потребителей чувствительных к колебаниям напряжения относятся осветительные приборы, особенно лампы накаливания и электронная техника. Колебания напряжения вызывают мигание ламп накаливания, что порождает неприятный психологический эффект у человека, утомление зрения и организма в целом. Это ведет к снижению производительности труда, а в ряде случаев и к травматизму. Колебания напряжения нарушают нормальную работу и уменьшают срок службы электронной аппаратуры.

При значительных колебаниях напряжения могут быть нарушены условия нормальной работы электродвигателей, возможно отпадание контактов магнитных пускателей с соответствующим отключением работающих двигателей.

Рис. 1 – Расчетная схема для анализа влияния силового оборудования на изменение колебаний напряжения

Разработка методики оценки характера колебаний напряжения в различных точках систем электроснабжения является актуальной задачей, поскольку источник колебаний и чувствительные к колебаниям напряжения электроприемники, как правило, разнесены по системе электроснабжения и разделены силовыми элементами (трансформаторами, линиями и др.).

На рисунке 1 представлена расчетная схема для анализа влияния силового оборудования на изменение колебаний напряжения.

Задача определения значений колебаний напряжения в точке 3(рисунок 1), к которой через соответствующие понижающие трансформаторы может быть подключена спокойная, чувствительная к колебаниям напряжения нагрузка, сводится к определению по схеме замещения передаточной функции или коэффициента ослабления, являющегося обратно пропорциональным передаточной функции, по выражениям:

(1)

где х_с и х_тр – соответственно индуктивные сопротивления системы электроснабжения и трансформатора (или другого элемента);

r_тр – активное сопротивление трансформатора (или другого элемента).

Вывод о допустимости совместного питания резкопеременных нагрузок с коммунально-бытовыми потребителями необходимо делать на основе анализа размахов изменения напряжения на источнике колебаний и схемы электроснабжения с учетом влияния соответствующих элементов системы электроснабжения на изменение в ней колебаний напряжения.

Значения колебаний напряжения в точке 3 (рисунок 1) определяются с учетом передаточной функции в соответствии с выражениями (2).

(2)

В качестве примера ниже приводятся результаты исследований, проводимых при работе пилорамы. Питание пилорамы осуществляется от трансформаторной подстанции мощностью 250 кВА на напряжении 0,4 кВ. Результаты расчета значения колебаний напряжения в точке 3 (рисунок 1) с учетом передаточной функции приводятся в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты расчета значения колебаний напряжения в точке 3 (рисунок 1) с учетом передаточной функции, возникающих при работе пилорамы Р63-4Б

Интервал, dU, В	Количество попаданий, ni	Интервал времени между колебаниями Δt, мин	Допустимые значения δUдоп, %
0	5017		-
0,9-2,9	611	0,150	0,55
2,9-4,9	2	5,227	1,28
4,9-6,9	5	5,880	1,35
6,9-8,9	3	8,553	1,60
8,9-10,9	2	11,760	1,73
10,9-12,9	1	15,681	1,90
12,9-14,9	1	18,817	1,85
>14,9	4	23,521	2,10

По результатам расчета в точке 3 (рисунок 1) нормы ГОСТ 13.109-97 по размаху изменения напряжения выполняются. Таким образом можно сделать вывод, что совместное питание пилорамы с коммунально-бытовыми потребителям, подключенными к другим подстанциям возможно.