Нормально допустимые показатели напряжения

Конденсаторы для силовой электроники

Конденсаторы для повышения коэффициента мощности

Установки компенсации реактивной мощности 0.4кВ

Моторные и светотехнические конденсаторы

Словарь терминов
ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электро.

Стандарт устанавливает показатели и нормы качества электрической энергии (КЭ) в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся в собственности различных потребителей электрической энергии, или приемники электрической энергии (точки общего присоединения).

Нормы КЭ, устанавливаемые настоящим стандартом, являются уровнями электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения. При соблюдении указанных норм обеспечивается электромагнитная совместимость электрических сетей систем электроснабжения общего назначения и электрических сетей потребителей электрической энергии (приемников электрической энергии).

Нормы, установленные настоящим стандартом, являются обязательными во всех режимах работы систем электроснабжения общего назначения, кроме режимов, обусловленных:

исключительными погодными условиями и стихийными бедствиями (ураган, наводнение, землетрясение и т.п.);
непредвиденными ситуациями, вызванными действиями стороны, не являющейся энергоснабжающей организацией и потребителем электроэнергии (пожар, взрыв, военные действия и т.п.);
условиями, регламентированными государственными органами управления, а также на время ликвидации последствий, вызванных исключительными погодными условиями и непредвиденными обстоятельствами.

Нормы, установленные настоящим стандартом подлежат включению в технические условия на присоединение потребителей электрической энергии и в договоры на пользование электрической энергией между электроснабжающими организациями и потребителями электрической энергии.

При этом для обеспечения норм стандарта в точках общего присоединения допускается устанавливать в технических условиях на присоединение потребителей, являющихся виновниками ухудшения КЭ, и в договорах на пользование электрической энергией с такими потребителями более жесткие нормы (с меньшими диапазонами изменения соответствующих показателей КЭ), чем установленные в настоящем стандарте.

По согласованию между энергоснабжающей организацией и потребителями допускается устанавливать в указанных технических условиях и договорах требования к показателям КЭ, для которых в настоящем стандарте нормы не установлены.

Нормы, установленные настоящим стандартом, применяют при проектировании и эксплуатации электрических сетей, а также при установлении уровней помехоустойчивости приемников электрической энергии и уровней кондуктивных электромагнитных помех, вносимых этими приемниками.

Нормы КЭ в электрических сетях, находящихся в собственности потребителей электрической энергии, регламентируемые отраслевыми стандартами и иными нормативными документами, не должны быть ниже норм КЭ, установленных настоящим стандартом в точках общего присоединения. При отсутствии указанных отраслевых стандартов и иных нормативных документов нормы настоящего стандарта являются обязательными для электрических сетей потребителей электрической энергии.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 721-77 Системы энергоснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения свыше 1000 В;
ГОСТ 19431-84 Энергетика и электрификация. Термины и определения
ГОСТ 21128-83 Системы энергоснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В
ГОСТ 30372-95 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения

3. Определения, Обозначения и сокращения.

3.1 В настоящем стандарте применяют термины, приведенные в ГОСТ 19431, ГОСТ 23875, ГОСТ 30372, а также следующие:

система электроснабжения общего назначения — совокупность электроустановок и электрических устройств энергоснабжающей организации, предназначенных для обеспечения электрической энергией различных потребителей (приемников электрической энергии);
электрическая сеть общего назначения — электрическая сеть энергоснабжающей организации, предназначенная для передачи электрической энергии различным потребителям (приемникам электрической энергии);
центр питания — распределительное устройство генераторного напряжения электростанции или распределительное устройство вторичного напряжения понизительной подстанции энергосистемы, к которым присоединены распределительные сети данного района.
точка общего присоединения — точка электрической сети общего назначения, электрически ближайшая к сетям рассматриваемого потребителя электрической энергии (входным устройствам рассматриваемого приемника электрической энергии), к которым присоединены или могут быть присоединены электрические сети других потребителей (входные устройства других приемников).
потребитель электрической энергии — юридическое или физическое лицо, осуществляющее пользование электрической энергией (мощностью);
кондуктивная электромагнитная помеха в системе энергоснабжения — электромагнитная помеха, распространяющаяся по элементам электрической сети;
уровень электромагнитной совместимости в системе энергоснабжения — регламентированный уровень кондуктивной электромагнитной помехи, используемый в качестве эталонного для координации между допустимым уровнем помех, вносимым техническими средствами энергоснабжающей организации и потребителей электрической энергии, и уровнем помех, воспринимаемым техническими средствами без нарушения их нормального функционирования;
огибающая среднеквадратичных значений напряжения — ступенчатая временн(я функция, образованная среднеквадратичными значениями напряжения, дискретно определенными на каждом полупериоде напряжения основной частоты;
фликер — субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями напряжения в электрической сети, питающей эти источники;
доза фликера — мера восприимчивости человека к воздействию фликера за установленный промежуток времени;
время восприятия фликера — минимальное время для субъективного восприятия человеком фликера, вызванного колебаниями напряжения определенной формы;
частота повторения изменений напряжения — число одиночных изменений напряжения в единицу времени;
длительность изменения напряжения — интервал времени от начала одиночного изменения напряжения до его конечного значения;
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.
длительность провала напряжения — интервал времени между начальным моментом провала напряжения и моментом восстановления напряжения до первоначального или близкого к нему уровня;
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;
импульс напряжения — резкое изменение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня за промежуток времени до нескольких миллисекунд;
амплитуда импульса — максимальное мгновенное значение импульса напряжения;
длительность импульса — интервал времени между начальным моментом импульса напряжения и моментом восстановления мгновенного значения напряжения до первоначального или близкого к нему уровня;
временное перенапряжение — повышение напряжения в точке электрической сети выше 1,1Uном продолжительностью более 10 мс, возникающее в системах электроснабжения при коммутациях или коротких замыканиях;
коэффициент временного перенапряжения — величина, равная отношению максимального значения огибающей амплитудных значений напряжения за время существования временного перенапряжения к амплитуде номинального напряжения сети;
длительность временного перенапряжения — интервал времени между начальным моментом возникновения временного перенапряжения и моментом его исчезновения;

3.2 В настоящем стандарте применяют следующие обозначения:

δUу — установившееся отклонение напряжения;
δUt — размах изменения напряжения;
Pt — доза фликера;
PSt — кратковременная доза фликера;
PLt — длительная доза фликера;
KU — коэффициент искажения синусоидальности кривой междуфазного (фазного) напряжения;
KU(n) — коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения;
K2U — коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
K0U — коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
Δf — отклонение частоты;
Δtп — длительность провала напряжения;
Uимп — импульсное напряжение;
Kпер U — коэффициент временного перенапряжения;
U(1)i — действующее значение междуфазного (фазного) напряжения основной частоты в i-ом наблюдении;
UAB(1)i, UBC(1)i, UCA(1)i — действующие значения междуфазных напряжений основной частоты в i-ом наблюдении;
U1(1)i — действующее значение междуфазного (фазного) напряжения прямой последовательности основной частоты в i-ом наблюдении;
Uy — усредненное значение напряжения;
N — число наблюдений;
Uном — номинальное междуфазное (фазное) напряжение;
Uном.ф — номинальное фазное напряжение;
Uном.мф — номинальное междуфазное напряжение;
Uскв — среднеквадратичное значение напряжения, определяемое на полупериоде напряжения основной частоты;
Ui, Ui+1 — значения следующих один за другим экстремумов или экстремума и горизонтального участка огибающей среднеквадратичных значений напряжения основной частоты;
Ua i, Ua i+1 — значения следующих один за другим экстремумов или экстремума и горизонтального участка огибающей амплитудных значений напряжения на каждом полупериоде основной частоты,
Т — интервал времени измерения;
m — число изменений напряжения за время Т;
FδUt — частота повторения изменений напряжения;
ti, ti+1 — начальные моменты следующих один за другим изменений напряжения;
δti,i+1 — интервал между смежными изменениями напряжения;
Ps — сглаженный уровень фликера;
P1s, P3s, P10s, P50s — сглаженные уровни фликера при интегральной вероятности, равной 1,0; 3,0; 10,0; 50,0% соответственно;
Tsh — интервал времени измерения кратковременной дозы фликера;
TL — интервал времени измерения длительной дозы фликера;
n — номер гармонической составляющей напряжения;
PStk — кратковременная доза фликера на k-ом интервале времени Tsh в течение длительного периода наблюдения TL;
U(n)i — действующее значение n-ой гармонической составляющей междуфазного(фазного) напряжения в i-ом наблюдении;
KUi — коэффициент искажения синусоидальности кривой междуфазного (фазного) напряжения в i-ом наблюдении;
KU(n)i — коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения в i-ом наблюдении;
Tvs — интервал времени усреднения наблюдений при измерении коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения;
U2(1)i — действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений в i-ом наблюдении;
K2Ui — коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности в i-ом наблюдении;
Uнб(1)i, Uнм(1)i — наибольшее и наименьшее действующие значения из трех междуфазных напряжений основной частоты в i-ом наблюдении;
U0(1)i — действующее значение напряжения нулевой последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений в i-ом наблюдении;
K0Ui — коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности в i-ом наблюдении;
Uнб ф(1)i, Uнм ф(1)i — наибольшее и наименьшее из трех действующих значений фазных напряжений основной частоты в i-ом наблюдении;
fном — номинальное значение частоты;
tн — начальный момент времени резкого спада огибающей среднеквадратичных значений напряжения;
tк — конечный момент времени восстановления среднеквадратичного значения напряжения;
δUп — глубина провала напряжения;
Δtп — длительность провала напряжения;
М — общее число провалов напряжения за период времени наблюдения Т;
m(δUп,(Δtп) — число провалов напряжения глубиной (Uп и длительностью tп за рассматриваемый период времени наблюдения Т;
FП — частость появления провалов напряжения;
tн0,5,tк0,5 — моменты времени, соответствующие пересечению кривой импульса напряжения горизонтальной линией, проведенной на половине амплитуды импульса;
Ua — амплитудное значение напряжения;
Ua max — максимальное амплитудное значение напряжения;

3.3 В настоящем стандарте применяют следующие сокращения:

КЭ — качество электрической энергии;
ЦП — центр питания;
РП — распределительная подстанция;
ТП — трансформаторная подстанция;
АПВ — автоматическое повторное включение;
АВР — автоматическое включение резерва;
ВЛ — воздушная линия;
КЛ — кабельная линия;
Тр — трансформатор.

4.1 Показателями КЭ являются:

установившееся отклонение напряжения δUу;
размах изменения напряжения δUt;
доза фликера Pt;
коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KU;
коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения KU(n);
коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U;
коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K0U;
отклонение частоты Δf;
длительность провала напряжения tп;
импульсное напряжение Uимп;
коэффициент временного перенапряжения Kпер U.

Свойства электрической энергии, графические пояснения этих свойств, показатели КЭ, а также наиболее вероятные виновники ухудшения КЭ приведены в приложении А.

4.2 При определении значений некоторых показателей КЭ используют следующие вспомогательные параметры электрической энергии:

частоту повторения изменений напряжения FΔUt;
интервал между изменениями напряжения t i,i+1;
глубину провала напряжения δUп;
частость появления провалов напряжения Fп;
длительность импульса по уровню 0,5 его амплитуды Δtимп 0,5 ;
длительность временного перенапряжения Δt пер U .

4.3 Способы расчета и методики определения показателей КЭ и вспомогательных параметров приведены в приложении Б.

5.1 Установлены два вида норм КЭ: нормально допустимые и предельно допустимые.

Оценка соответствия показателей КЭ указанным нормам проводится в течение расчетного периода, равного 24 ч. , в соответствии с требованиями раздела 6.

5.2 Отклонение напряжения

Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения, для которого установлены следующие нормы:

нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения δUу на выводах приемников электрической энергии равны соответственно +/-5 и +/-10% от номинального напряжения электрической сети по ГОСТ 721 и ГОСТ 21128 (номинальное напряжение);
нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения в точках общего присоединения потребителей электрической энергии к электрическим сетям напряжением 0,38 кВ и более должны быть установлены в договорах на пользование электрической энергией между энергоснабжающей организацией и потребителем с учетом необходимости выполнения норм настоящего стандарта на выводах приемников электрической энергии.

Определение указанных нормально допустимых и предельно допустимых значений проводят в соответствии с нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

5.3 Колебания напряжения

Колебания напряжения характеризуются следующими показателями:

размахом изменения напряжения;
дозой фликера.

Нормы приведенных показателей установлены в 5.3.1. — 5.3.5.

5.3.1 Предельно допустимые значения размаха изменений напряжения δUt в точках общего присоединения к электрическим сетям при колебаниях напряжения, огибающая которых имеет форму меандра (см. рисунок Б.1), в зависимости от частоты повторения изменений напряжения FδUt или интервала между изменениями напряжения Δti,i+1 равны значениям, определяемым по кривой 1 рисунка 1, а для потребителей электрической энергии, располагающих лампами накаливания, в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, — равны значениям, определяемым по кривой 2 рисунка 1. Перечень помещений с разрядами работ, требующих значительного зрительного напряжения, устанавливают в нормативных документах, утверждаемых в установленном порядке.

Методы оценки соответствия размахов изменений напряжения нормам, установленным в 5.3.1, при колебаниях напряжения с формой, отличающейся от меандра, приведены в приложении В.

5.3.2 Предельно допустимое значение суммы установившегося отклонения напряжения δUy и размаха изменений напряжения δUt в точках присоединения к электрическим сетям напряжением 0,38 кВ равно +/-10 % от номинального напряжения.

5.3.3 Предельно допустимое значение для кратковременной дозы фликера Pst при колебаниях напряжения с формой, отличающейся от меандра, равно 1,38 , а для длительной дозы фликера Plt при тех же колебаниях напряжения равно 1,0.

Кратковременную дозу фликера определяют на интервале времени наблюдения, равном 10 мин. Длительную дозу фликера определяют на интервале времени наблюдения, равном 2 ч.

5.3.4 Предельно допустимое значение для кратковременной дозы фликера Pst в точках общего присоединения потребителей электрической энергии, располагающих лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, при колебаниях напряжения с формой, отличающейся от меандра, равно 1,0 , а для длительной дозы фликера Plt в этих же точках равно 0,74.

5.3.5 Метод расчета кратковременных и длительных доз фликера для колебаний напряжения с формой, отличающейся от меандра, приведен в приложении В.

5.4 Несинусоидальность напряжения.

Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:

коэффициентом искажения синусоидальности напряжения;
коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения.

Нормы приведенных показателей установлены в 5.4.1, 5.4.2.

5.4.1 Нормально допустимые и предельно допустимые значения коэффициента искажения синусоидальности напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям с разным номинальным напряжением приведены в таблице 1.

Источник: www.nucon.ru

Каково допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу: 4 причины введения стандарта

Допустимое напряжение в сети в большинстве сооружений составляет 220 В До совсем недавнего времени в России, как и близлежащих странах СНГ действовали технические нормативно-правовые акты в сфере подачи и обслуживания электроэнергии времени существования СССР. Так, известными в этой области являются ГОСТ 29322-92 и ГОСТ 21128-83 в новой редакции 2014 года. Каждый из них закреплял известное нам всем и привычное до боли значение среднего параметра подаваемого напряжения – 220 В. Однако с недавнего времени, а именно, 2015 года, было принято решение о введении нового стандарта, который соответствует общеевропейским запросам и потребностям. О том, какое на сегодняшний день допустимое напряжение на кабеле электросети и какое наибольшее и минимальное значение должны выдавать счетчики – узнавайте в данной публикации.

Полные нормы напряжение в электросети: ГОСТ

Несмотря на то, что большинство обывателей и людей, не относящихся к категории осведомленных в области напряжения в их электросети, утвердительно скажет о том, что стандартным напряжением является показатель в 220 В. К их удивлению, даже несмотря на старые и привычные всем наклейки, на котором указан общепринятый стандарт, уже не актуальны.

С 2015 года в РФ действует новый стандарт – уровни 230 В и 400 В, что соответствует европейским стандартам.

Такие акты приняты также в Украине и странах Балтии, в том числе Беларуси.

К чему привело изменение стандарта:

Изменилось рабочее напряжение на кабеле электросети;
Колебания стали чуть более значимыми, нежели ранее, но все также в допустимых нормах 5% и максимальных – 10%;
Потенциальная оплата услуг поставки электроэнергии выросла не совершенно символическую сумму;
Частота подачи напряжения – 50 Гц.

Нормы напряжения в электросети зависят от типа назначения постройки

Таким образом, напряжение в сети должно считаться несколько возросшим в бытовой практике. Но на деле же все иначе и это сулит наличие подводных камней в сфере поставки организациями электроэнергии. Несмотря на общепринятый стандарт, организации, поставляющие напряжение в квартиры домов, подают все по тем же меркам, принятым еще в советское время и равным 220 В. Все это происходит официально по ГОСТу 32144-2013, которым и руководствуются поставщики.

Стандартные параметры электрической сети

Нормы общепринятых стандартов регламентируют также основные параметры, присущие для электроэнергии, поставляемой в дома. С учетом того, что технический ГОСТ – это десятки и десятки страниц сложной терминологии и расчетов, здесь будут приведены общая оценка приводимых категорий. Как общепринято считать, основными параметрами, определяющими нашу бытовую электроэнергию, считаются частота и сила переменного тока и напряжение. Однако есть и ряд других, которые стоит учитывать.

Стандартные параметры электрической сети включают в себя:

Коэффициент временного напряжения;
Импульсное напряжение;
Отклонение частоты напряжения на кабеле электросети;
Диапазон изменения напряжения;
Длительность потери напряжения и прочие.

Все перечисленные показатели так или иначе оказывают влияние на потерю или превышение установленных норм подачи энергии в сети.

Максимальное отклонение напряжения в электросети

Ток в сети по естественным причинам непостоянен и изменяется в определенных показателях. В рамках нового стандарта 230 В/400 В номинальное отклонение допустимо в пределах 5% и максимально должны отмечаться в кратковременных промежутках не более 10%. Таким образом, такое теоретические отклонение допускается в пределах 198 В и до 242 В. Такой размах может считаться актуальным для большинства нынешних квартир.

Что влияет на сетевое колебание поставки энергии и потери напряжения:

Одним из самых распространенных причин является устаревание оборудования, в том числе счетчиков, электрощитов, кабелей проводки и так далее;
Значительные погрешности отмечаются и в плохо обслуживаемой сети;
Ошибки при планировке и выполнении прокладочных работ в доме;
Значительный рост показателей энергопотребления, превышающих установленный стандарт.

Как уже отмечалось, приемлемы перепады в сети на +-5%. Так, например, по поставляемому показателю в 220 вольт, допустимо отклонение в сети, равное 209 В и наибольшее превышение, равное 231 В.

Посадка напряжения в домашней сети

Так называемая посадка напряжения может быть чревато многими нежелательными последствиями. Причем нежелательными как самими жителями, так и организацией-поставщиком, ведь именно она будет восполнять все непредвиденные расходы. По объективным причинам, описанным ранее, посадка электроэнергии может достигать рекордных показателей.

При проблемах с напряжением в домашней сети следует вызвать электрика

При обнаружении таких колебаний, максимальная просадка фиксируется и с этими показателями, ссылаясь на общепринятый стандарт и качество поставляемой энергии, нужно обращаться в органы-поставщики электроэнергии.

При отсутствии желания исправлять неисправности это является основанием для подачи искового заявления в суд.

Чем чревато превышение или значительное снижение установленных норм поставки напряжения в доме:

Быстрее перегорают лампочки;
Особенно это пагубно для холодильника, стиральной машинки и прочих электробытовых приборов, требующих мощное и постоянное напряжение;
Срок службы любой электротехнической техники, в том числе микроволновки, тостера, телевизора, компьютеров и так далее.

Таким образом становится очевидно, что все классы электротехники страдают от сильных перепадов напряжения. Особенно это влияние деструктивно сказывается, если в сети именно низкое напряжение. И обязанность обеспечить бесперебойным, стабильным и качественным током принадлежит именно организации, которая занимается поставкой и согласно договору, должна обеспечивать ее качественное обслуживание.

Величина допустимого падения напряжения: ПУЭ

Согласно принятым правилам устройства электроустановок (ПУЭ) еще в бывшем СССР, падением напряжения признается разность показателей напряжения на разных точках сети. Как правило, это точки начала и конца цепи. В установленных нормах по закону полагается различать понятия отклонение напряжения от ее потери. Если первый случай в общепринятом масштабе рассматривается на примере лампы накаливания, показатель отклонения которого признается номинальным и обязательным к исполнению, то в случае с потерей, рассматриваемой на шинах станции, – это признается рекомендуемым показателем.

Нормальное падение работы напряжения в сети:

В так называемых воздушных линиях – до 8%;
В кабельных линиях электроснабжения – до 6%;
В сетях на 220 В – 380 В – в районе 4-6%.

При этом падением в рамках аварийного режима признается падение до 12% в сети – это установленный предел. Падение более установленной нормы сулит включение системы защитной автоматики, которая должна срабатывать при достижении пониженной нормы на протяжении не менее 30 секунд.

Также в некоторых источниках можно найти стандарты напряжения, превышающие даже новые показатели в 230 В и 400 В. Не стоит путать примеры бытового использования с заводом или фабрикой, на которых показатели естественно значительно превышают бытовую среду.

Обязательное регулирование напряжения в электрических сетях

Осуществить собственное регулирование напряжения не только трудозатратно, но и потребует финансовых вложений. Еще более трудным вариантом является добиваться стабилизации тока в сети от организации-поставщика. Это можно сделать путем подачи жалоб, личных обращений, исков в суд, однако, результат далеко не всегда достигается даже этими методами.

Для регулировки напряжения в электрической сети используют специальные приборы

Если вы все-таки решили самостоятельно исправить картину, то это возможно следующим образом:

Метод централизованного регулирования напряжения. Этот подход предполагает подсчет того, сколько изменений потребуется для стабилизации ситуации и соответствующее регулирование в центральном блоке питания.
Метод линейного воздействия. Осуществляется с помощью так называемого линейного регулятора, который изменяет фазы с помощью вторичной обмотки на цепи.
Использование конденсаторных батарей в сети. Этот способ в теоретической части называется компенсацией реактивной мощности.
Также предельно нестабильную сеть можно подправить с помощью продольной компенсации. Она подразумевает последовательное подключение к сети конденсаторов.

Также актуальным вариантом, при не слишком выраженным отклонении от установленной нормы, является установка одного крупного или нескольких мелких стабилизаторов в сети. Это потребует некоторых финансовых вложений, специальные навыки монтажа, а также не подходит для максимально колеблющихся систем электроснабжения, ведь просто не смогут делать большой объем работы и регулировать большое количество напряжения.

Итак, как уже было определено, новым общепринятым стандартом считается напряжение в сети в квартире от 230 В до 400 В. Для примера, шкала напряжения бывает и 240 В, 250 В, с учетом максимально допустимой погрешности. Однако для привычной нам розетки э1ф рабочее напряжение – это все тот же уровень 220в, который привычен для нас всех еще с советского периода.

Допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу (видео)

На счетчиках пишется показатель сетевого напряжения, который должен учитывать каждый житель дома. Следите за своими электроприборами правильно и вовремя обращайтесь в нужные инстанции.

Источник: 6watt.ru

Допустимое отклонение напряжения – нормативные значения, причины

При проектировании электроприборов, в том числе и бытовой техники, учитываются номинальные характеристики сети, от которой они будут работать. Но в системах электроснабжения могут происходить процессы, вызывающие отклонения от номинальных параметров. Допустимое отклонение напряжения в сети, частоты, а также других характеристик, регулируется требованиями ГОСТ 13109-97 (международный стандарт, принятый в России, Республике Беларусь, Украине и в большинстве других стран СНГ). Приведем информацию о допустимых нормах отклонений и вызывающих их причинах.

Нормы напряжения в электросети по ГОСТу

В нормативном документе определено несколько показателей, позволяющих характеризовать качество электроэнергии в точках присоединения (ввод в сети потребителей). Перечислим наиболее значимые параметры и приведем допустимые диапазоны отклонений для каждого из них:

Для установившегося отклонения напряжения не более 5,0% от номинала (допустимая норма) при длительном временном промежутке и до 10% для краткосрочной аномалии (предельно допустимая норма). Заметим, что данные показатели должны быть прописаны в договоре о предоставлении услуг, при этом указанные нормы должны отвечать действующим нормам. Например, для бытовых сетей (220 В) быть в пределах 198,0-220,0 В, а для трехфазных (0,40 кВ) – не менее 360,0 В и не более 440 Вольт.
Перепады напряжения, такие отклонения характеризуются амплитудой, длительностью и частотой интервалов. Нормально допустимый размах амплитуды не должен превышать 10,0% от нормы. К перепадам также относят дозу фликера (мерцание света в следствии перепадов напряжения, вызывают усталость), это параметр измеряется специальным прибором (фликометром). Допустимая краткосрочная доза – 1,38, длительная – 1. Пример устоявшегося отклонения и колебания напряжения
Броски и провалы. К первым относятся краткосрочные увеличения амплитуды напряжения, превышающие 1,10 номинала. Под вторым явлением подразумевается уменьшение амплитуды на величину более 0,9 от нормы, с последующим возвращением к нормальным параметрам. Ввиду особенностей природы процессов данные отклонения не нормируются. При частом проявлении рекомендуется установить ограничитель напряжения (для защиты от бросков) и ИБП (при частых провалах).
Перенапряжение электрической сети, под данным определением подразумевается превышение номинала на величину более 10% длящееся свыше 10-ти миллисекунд. Примеры перенапряжения и провала (А), бросков (В)
Несимметрия напряжения. Допустимое отклонение коэффициента несимметрии от нормы – 2,0%, предельное – 4,0%.
Несинусоидальность напряжения. Определяется путем расчета коэффициента искажения, после чего полученное значение сравнивают с нормативными значениями. Пример нарушения синусоидальности напряжения
Отклонения частоты. Согласно действующим требованиям нормально допустимое отклонение этого параметра 0,20 Гц, предельно допустимое – 0,40 Гц.

Основные причины возникновения отклонения напряжения в сети

Теперь рассмотрим, что могло вызвать изменение характеристик сети:

Установившиеся отклонения напряжения связывают со следующими причинами:

Увеличение величины нагрузки из-за подключения одного или нескольких мощных потребителей. Характерный пример – сезонное увеличение нагрузки на энергосистемы ввиду подключения обогревательного оборудования, а также суточные пики.
Увеличение числа потребителей без модернизации энергосистемы.
Обрыв или недостаточное качество контакта нулевого кабеля в трехфазных системах.

При ситуациях, описанных в первом пункте, поставщик нормализует напряжение, используя специальные средства регулирования. В остальных случаях производятся ремонтные работы.

Причина перепадов напряжения связана с потребителями электрической энергии, с резко изменяющейся нагрузкой (как правило, при этом изменяется и реактивная мощность). В качестве примера можно привести металлургические предприятия, оборудованные дуговыми печами. Подобный эффект можно наблюдать при работе сварочного электрооборудования или поршневых компрессорных установок.
Причины минимального напряжения (провалы) в большинстве случаев связаны с КЗ, которые могут возникнуть в сети дома, на линиях ввода или ЛЭП. Длительность провалов варьируется от миллисекунд до секунд, при этом напряжение может уменьшаться до 90% от нормы. Наиболее чувствительна к таким изменениям электроника, нормализовать ее работу можно при помощи ИБП.
Возникновение импульсных напряжений может быть вызвано коммутационными процессами, ударом молнии в ВЛ, а также другими причинами. При этом величина импульса может многократно превышать стандартное напряжение в квартире по ГОСТу. Естественно, что существенное увеличение максимальных значений этого параметра приведет к выходу из строя подключенного к сети оборудования, чтобы не допустить этого, следует использовать ограничитель перенапряжения. Принцип работы этого защитного устройства и схему установки можно найти на нашем сайте. Конструкция ограничителя перенапряжения (ОПН)
При кратковременных перенапряжениях уровень отклонений значительно ниже, чем при бросках, но, тем не менее, это может стать причиной выхода из строя оборудования, включенного в розетки. ОПН в этом случае не спасет, но поможет реле напряжения, которое произведет защитное отключение и после нормализации ситуации восстановит подключение. Пределы изменения срабатывания (диапазон регулирования) можно задать самостоятельно или использовать настройки по умолчанию. Что касается причин, вызывающих перенапряжение, то они связаны с коммутационными процессами и КЗ.
Несимметрия происходит вследствие перекоса нагрузки между фазами. Ситуация исправляется путем транспозиции питающих линий.
Нарушение синусоидальности возникает в тех случаях, когда к энергосистеме подключается мощное оборудование, для которого характерна нелинейная ВАХ. В качестве такового можно привести промышленные преобразователи напряжения с тиристорными элементами.
Частота сети напрямую связана с равновесием активных мощностей источника и потребителя. Если происходит дисбаланс, связанный с недостаточной мощностью генераторов, наблюдается снижение частоты в энергосистеме до тех пор, пока не будет установлено новое равновесие. Соответственно, при избыточных мощностях, происходит обратный процесс, вызывающий повышение частоты.

Последствия отклонения от стандартов

Отклонение от номинальных напряжений может вызвать много нежелательных последствий, начиная от сбоев в работе бытовой техники и заканчивая нарушениями производственных техпроцессов и созданием аварийных ситуаций. Приведем несколько примеров:

Долгосрочные отклонения напряжения сверх установленной нормы приводят к снижению срока эксплуатации электрооборудования.
Броски с большой вероятностью могут вывести из строя электронные приборы и другую технику, подключенную к сети.
При провалах происходят сбои в работе вычислительных мощностей, что увеличивает риски потери информации.
Перекос фаз приводит к критическому повышению напряжения, что вызовет, в лучшем случае, срабатывание защиты в оборудовании, а в худшем – полностью выведет его из строя.
Изменение частоты моментально отразится на скорости вращения асинхронных двигателей, а также приведет к снижению активной мощности. Помимо отклонения приведут к изменению ЭДС генераторов, что вызовет лавинный процесс.

Мы привели только несколько примеров, но и их вполне достаточно, чтобы стало понятно насколько важно придерживаться норм, указанных в настоящих стандартах и ПУЭ.

Источник: www.asutpp.ru

Наиболее допустимое отклонение напряжения в сети по ГОСТу

Добрый день, друзья. Всем известно, что в каждой стране есть индивидуальная сила и частота тока, поэтому нормы отклонения будут для каждого уголка Земли отличаться от других. Наше государство имеет силу тока 220В и, согласно прописанным в ГОСТе правилам, отклонение может быть не более 10%. Всё остальное считается неправильным, и должно подвергаться диагностике и ремонту, поэтому защитная техника будет реагировать на резкие перепады энергии. Все электрические приборы, используемые неправильное напряжение также будут подвержены его воздействию и могут не эффективно работать, и быстро ломаться. Узнайте, как выявить отклонение в своей электрической сети и что с этим делать! Приятного чтения!

Какое считается предельно допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу

Допустимое напряжение в сети в большинстве сооружений составляет 220 В. До совсем недавнего времени в России, как и близлежащих странах СНГ действовали технические нормативно-правовые акты в сфере подачи и обслуживания электроэнергии времени существования СССР. Так, известными в этой области являются ГОСТ 29322-92 и ГОСТ 21128-83 в новой редакции 2014 года.

Такие акты приняты также в Украине и странах Балтии, в том числе Беларуси.

К чему привело изменение стандарта:

Изменилось рабочее напряжение на кабеле электросети;
Колебания стали чуть более значимыми, нежели ранее, но все также в допустимых нормах 5% и максимальных – 10%;
Потенциальная оплата услуг поставки электроэнергии выросла не совершенно символическую сумму;
Частота подачи напряжения – 50 Гц.

Нормы напряжения в электросети зависят от типа назначения постройки

Таким образом, напряжение в сети должно считаться несколько возросшим в бытовой практике.

Но на деле же все иначе и это сулит наличие подводных камней в сфере поставки организациями электроэнергии. Несмотря на общепринятый стандарт, организации, поставляющие напряжение в квартиры домов, подают все по тем же меркам, принятым еще в советское время и равным 220 В. Все это происходит официально по ГОСТу 32144-2013, которым и руководствуются поставщики.

Стандартные параметры электрической сети

Стандартные параметры электрической сети включают в себя:

Коэффициент временного напряжения;
Импульсное напряжение;
Отклонение частоты напряжения на кабеле электросети;
Диапазон изменения напряжения;
Длительность потери напряжения и прочие.

Максимальное отклонение напряжения в электросети

Ток в сети по естественным причинам непостоянен и изменяется в определенных показателях.

Что влияет на сетевое колебание поставки энергии и потери напряжения:

Одним из самых распространенных причин является устаревание оборудования, в том числе счетчиков, электрощитов, кабелей проводки и так далее;
Значительные погрешности отмечаются и в плохо обслуживаемой сети;
Ошибки при планировке и выполнении прокладочных работ в доме;
Значительный рост показателей энергопотребления, превышающих установленный стандарт.

Посадка напряжения в домашней сети

Чем чревато превышение или значительное снижение установленных норм поставки напряжения в доме:

Быстрее перегорают лампочки;
Особенно это пагубно для холодильника, стиральной машинки и прочих электробытовых приборов, требующих мощное и постоянное напряжение;
Срок службы любой электротехнической техники, в том числе микроволновки, тостера, телевизора, компьютеров и так далее.

Таким образом становится очевидно, что все классы электротехники страдают от сильных перепадов напряжения.

Особенно это влияние деструктивно сказывается, если в сети именно низкое напряжение. И обязанность обеспечить бесперебойным, стабильным и качественным током принадлежит именно организации, которая занимается поставкой и согласно договору, должна обеспечивать ее качественное обслуживание.

Величина допустимого падения напряжения: ПУЭ

Нормальное падение работы напряжения в сети:

В так называемых воздушных линиях – до 8%;
В кабельных линиях электроснабжения – до 6%;
В сетях на 220 В – 380 В – в районе 4-6%.

Обязательное регулирование напряжения в электрических сетях

Для регулировки напряжения в электрической сети используют специальные приборы

Если вы все-таки решили самостоятельно исправить картину, то это возможно следующим образом:

Метод централизованного регулирования напряжения. Этот подход предполагает подсчет того, сколько изменений потребуется для стабилизации ситуации и соответствующее регулирование в центральном блоке питания.
Метод линейного воздействия. Осуществляется с помощью так называемого линейного регулятора, который изменяет фазы с помощью вторичной обмотки на цепи.
Использование конденсаторных батарей в сети. Этот способ в теоретической части называется компенсацией реактивной мощности.
Также предельно нестабильную сеть можно подправить с помощью продольной компенсации. Она подразумевает последовательное подключение к сети конденсаторов.

Также актуальным вариантом, при не слишком выраженным отклонении от установленной нормы, является установка одного крупного или нескольких мелких стабилизаторов в сети.

Напряжение в сети — ГОСТ. Нормы напряжения дома в квартире

Согласно межгосударственного стандарта ГОСТ 29322-92 с 2003 года в России норма напряжения в промышленных электросетях домашнего пользования должна соответствовать 230 вольт.

Причины возникновения скачков напряжения в сети

Самая распространенная причина скачков напряжения в электросети — переходные процессы, которые появляются каждый раз, когда к сети подключается или отключается потребитель. Чем большей мощности коммутируется электроустановка, тем сильней амплитуда скачка напряжения в сети. Примеры: сосед подключил самодельный «сварочник». Напряжение в сети падает, особенно, когда он начинает сварку. А если одновременно выключить в половине многоквартирного дома все электронагревательные приборы, то получим скачок напряжения в электросети в сторону увеличения.
Следующая по распространенности причина — обрыв или выгорание нулевого провода. Происходит этот дефект из-за аварийной ситуации на линиях электропередач или при низком качестве монтажа систем электроснабжения жилых домов. При такой неисправности возможно повышение напряжения вплоть до 380 вольт из-за неравномерного распределения нагрузок на разные фазы в электросети.
Другой причиной изменения стандартного напряжения в сети являются ошибки монтажа при производстве ремонта. В случае если нерадивый электрик подключит фазу сети на нулевой проводник, то вместо 220 вольт в розетках будет 380.
Единственной природной причиной перенапряжения в сети является разряд молнии. В таком случае величина перепада зависит от близости удара.

Опасность повышенного напряжения сети очевидна — выходят из строя, не выдерживают электроприборы, начиная с дешевых ламп накаливания, заканчивая дорогими компьютерами и телевизорами.А в чем же опасность пониженного напряжения?

При недостатке электродвижущей силы, пусковой момент двигателя существенно уменьшается (особенно у асинхронных двигателей), они не в состоянии преодолеть сопротивление присоединенных механизмов. Двигатель перегревается и его обмотки сгорают.

Защита электросети от скачков напряжения: как предотвратить скачки напряжения и возможный ущерб от них

Как избежать скачков напряжения в сети? К счастью, существуют как технические, так и организационные меры, позволяющие защитить электросети от скачков напряжения.К техническим мерам можно отнести:

Использование стабилизатора напряжения сети. Это устройство позволяет компенсировать скачки в ту или иную сторону. Лучшие модели выдают стабильное напряжение 220 вольт(± 5%) даже при перепадах в сети от 140 до 260 вольт.
Установку реле, отключающего приборы от сети при предельных изменениях напряжения. Такие реле обезопасят бытовые электроустановки от выхода из строя. При стабилизации сети, реле возобновляет питание подключенных устройств.
Установку источников бесперебойного питания (ИБП). Такая мера позволит сохранить исправность бытовой техники даже при полном кратковременном пропадании напряжения. В ИБП применяются встроенные аккумуляторные батареи, которые и осуществляют электроснабжение при пропадании сетевого. Применяются в основном для работы с компьютерной техникой. Такие приборы защитят и от пониженного напряжения и от скачков электросети.
Устройство надежной грозозащиты жилых зданий.

К организационным мерам относятся:

выключение приборов перед ремонтными и электромонтажными работами и включение в сеть только после проверки выходного напряжения
выключение особо чувствительных устройств из розетки при грозовой опасности

К сожалению, не всегда удается своевременно предохранить свою технику от неполадок в сети.

Можно ли возместить ущерб, причиненный в результате скачка напряжения?

Если перепад напряжения произошел в вашем присутствии, то немедленно позвоните в аварийную службу, сообщите о произошедшем и потребуйте зарегистрировать сообщение. Вызовите аварийную бригаду, которая на месте сможет зафиксировать факт неисправности в электроснабжении. В дальнейшем эта мера послужит доказательством в суде.

Определите, кто является виновником нанесения ущерба. Как правило, это одна из двух организаций: электроснабжающая компания; компания, осуществляющая обслуживание электросетей дома. Для выполнения этого пункта необходимо написать заявление в обе организации и потребовать ответа с указанием причин сетевых неполадок. На представление ответа у организации есть 30 дней. Для определения причин ущерба, компаниями могут создаваться специальные комиссии или привлекаться сторонние эксперты, которые проведут обследование состояния сетей электроснабжения и вышедшей из строя техники. Один экземпляр или копия акта обследования направляется заявителю.
Отнесите испортившуюся бытовую технику в сервисный центр и запросите заключение о причинах неисправности и возможной стоимости ремонта. Можно провести оценку ущерба экспертом. Стоимость этой услуги необходимо впоследствии включить в исковое заявление.
Направьте виновнику ущерба письменное обращение с требованием возместить ущерб. К обращению приложите копии экспертных заключений, актов обследования.
Если виновная организация (или конкретное лицо) ответила отказом, или вообще не отреагировала на обращение в течение 30-дневного срока, то следующим шагом становится обращение в суд с исковым заявлением на основании статьи 17 ФЗ «О защите прав потребителей». Другой вариант этого действия — обращение в прокуратуру с просьбой защиты нарушенных прав. В таком случае иск будет оформлять прокурор.

Случается, что виновником причинения вреда становится конкретный человек (например, сосед), самостоятельно проводивший ремонт и нарушивший правила монтажа или эксплуатации электроустановок.

Если виновник — компания, осуществляющая обслуживание инженерных сетей дома, то ссылайтесь на нарушение статей 309 ГК РФ, статей 4, 7 и 14 ФЗ «О защите прав потребителей», пунктов 49 и 51 «Правил предоставления коммунальных услуг гражданам», пункта 5.6 «Правил и норм технической эксплуатации жилищного фонда», пункта 7 «Правил содержания общего имущества в жилом многоквартирном доме».

ВАЖНО: Чтобы судье легче было принять решение в вашу пользу, к исковому заявлению дополнительно приобщите свидетельства соседей, попавших в аналогичную ситуацию.

Часто бывает, что в напряжение в квартире «скачет». Чтобы понять, нужно ли обращаться в обслуживающую компанию, необходимо знать нормы напряжения в квартире. В стандартном многоквартирном доме норма напряжения составляет 220В. Частота сети в норме составляет 50 Гц. Существует допустимые отклонения в 5%, то есть от 209 до 231В, также есть предельно допустимые нормы в 10% (198 — 242В).

Определить есть ли отклонение от нормы достаточно просто.

При пониженном напряжении электроприборы перестанут включаться или будут работать с перебоями. При повышенном напряжении приборы могут вовсе выйти из строя и «сгореть». Если в квартире напряжение превышает или недотягивает до указанных предельных норм, владелец имеет право обратиться в управляющую компанию. Порядок действий:

Собственник обращается с жалобой в компанию, обслуживающую дом.
Электрик замеряет напряжение, составляет акт выполненных работ, фиксирует отклонения от нормы.
Владелец предоставляет акт в УК для устранения причин отклонений от нормы.
В случае если УК отказывает исправлять ситуацию, владелец вправе обратиться в суд.

Причин отклонения от нормы может быть много:

Нехватка напряжения трансформатора. Сейчас во многих домах стоят еще советские трансформаторы, их мощности не хватает для обеспечения многоквартирного дома из-за увеличившегося потребления. С появлением микроволновых печей, электрических чайников, компьютеров, пылесосов и т.д. расход электроэнергии значительно увеличился. А мощность трансформатора осталась на прежнем уровне. Компания, обслуживающая дом, должна решить эту проблему заменой трансформатора на более мощный, либо установкой дополнительного трансформатора.
Если проблема наблюдается у части жильцов, то причина может быть в тумблере. Часто на трансформаторах ставят специальный тумблер, с помощью которого можно регулировать напряжение. Этот тумблер может выйти из строя, за счет чего специалисты не могут отрегулировать мощность. Решается — заменой тумблера.
Еще одной частой причиной отклонения от нормы является перегруженность определенной фазы. При подключении электрик может допустить ошибку и подключить к одной фазе слишком много квартир. Тогда напряжение будет недостаточным.
Также причиной недостаточного напряжения может быть сгоревший провод. Если система электроснабжения давно не менялась, нелишним будет «прозвонить» все провода на наличие тока.

В любом случае при нестабильном напряжении тока, необходимо выяснить причину отклонения от нормы напряжения в квартире. Затем обратиться в УК для устранения проблем.

Необходимо знать, какое напряжение в сети для соблюдения правил безопасности при техническом обслуживании.

От того, какое напряжение в доме зависит очень многое: работоспособность бытовых приборов, срок их службы и пожарная безопасность. Необходимо знать, какое напряжение в сети для соблюдения правил безопасности при техническом обслуживании.

Для передачи электроэнергии на значительные расстояния пользуются напряжением в несколько десятков, сотен, тысяч вольт. Делается это не по прихоти специалистов, а, прежде всего, с целью экономии материала проводов. Чем больше напряжение, тем меньший электрический ток идет по проводнику (при передаче одной и той же единицы энергии), а количество теплоты, выделяющейся в проводнике, пропорционально квадрату силы тока.

Это означает, что если хотели бы передавать электроэнергию при напряжении, например 220 В, пришлось бы использовать толстые провода, тонкие бы быстро грелись и сгорали. Но толстые провода при больших пролетах разорвутся под действием собственного веса. Поэтому электроэнергия передается при высоких электрических напряжениях, а на трансформаторных подстанциях напряжение понижается до величин, используемых в быту (сотни вольт).

По сравнению с напряжением высоковольтных линий электропередачи (330-750 кВ), напряжение 220 В невелико, и его иногда называют низким напряжением, но заметим сразу, «низкое» напряжение не есть «безопасное». Если прикоснуться к оголенным проводам или другим токоведущим частям, находящимся под напряжением 220 В, через тело человека пройдет электрический ток. В зависимости от силы тока, которая, в свою очередь, зависит, в том числе и от влажности кожи рук, и от вида обуви и т.

Техника безопасности, электричество и техническое обслуживание электрических сетей

Обслуживание электроприборов часто входит в сферу обязанностей домашнего мастера. Техника безопасности и электричество в доме — это две неразрывно связанные аксиомы, которые следует соблюдать. Техническое обслуживание электрических сетей должен производить специалист, который имеет соответствующий допуск к работе с указанным уровнем напряжения в доме.

Никогда не прикасайтесь к проводам под напряжением, сначала отключите источник питания и только затем, спустя три-пять секунд, приступайте к работе.

Не используйте для изоляции подручные материалы, применяйте только изоленту.

Избегайте влажности, во влажном помещении работать с электричеством опасно, а с влажными руками нельзя даже близко подходить к оголенным проводам.

Перед окончанием работ проанализируйте свои действия и убедитесь, что вы ничего не упустили из виду.

Допустимый уровень напряжения в трехфазной сети и в подвале

В стесненных условиях (подвалы и проч.) 12 или 30-42 В. Электрическое напряжение 12 В считают безопасным.

Между любой парой фазовых проводов действует линейное или межфазовое напряжение, а между любым из фазовых и нулевым — фазовое, причем линейное напряжение в 1,73 раза больше фазового.

В системе без нулевого провода однофазные приемники подключают к любой паре фазовых проводов, равномерно распределяя нагрузки по фазам, а трехфазные — к трем фазовым проводам. Однофазную систему 2 x 220 В применяют в небольших населенных пунктах и к потребителям ведут двухпроводные ответвления — от заземленного и от одного из незаземленных проводов; к каждому из незаземленных проводов стремятся подключить равное число потребителей.

Говоря о том, какой уровень напряжения в сети должен быть, необходимо отметить, что прохождение электрического тока по проводам сопровождается потерями, а это означает — в конце линии напряжение оказывается меньшим, чем в начале, следовательно, в начале линии на трансформаторной подстанции повышают напряжение относительно номинального на несколько процентов.

Телевизоры и музыкальные системы, например, при отклонениях напряжения могут и не работать, поэтому в них встраиваются стабилизаторы, обеспечивающие их работу при отклонениях напряжения в достаточно широких пределах.

Отклонения напряжения заметно влияют и на электрические лампы накаливания: либо освещения недостаточно, либо при увеличении напряжения сокращается срок их службы. Поэтому лампы накаливания выпускают на напряжения от 215-225 до 235-245 В (лампы с маркировкой 220-230 B предназначены для работы при малых отклонениях напряжения).

Максимально допустимое напряжение в домашней сети 220 вольт

Отклонением напряжения в электрической сети называется отличие текущего фактического его значения в установившемся рабочем состоянии от номинального для данной сети значения. Причина отклонения напряжения в какой-нибудь точке электросети кроется в изменении нагрузки на сеть в зависимости от графиков различных нагрузок.

А повышение напряжения сокращает жизнь оборудованию, ибо оборудование начинает работать с перегрузкой, что повышает вероятность аварий. Если напряжение отклонится от нормы значительно, то технологический процесс вообще может быть сорван.

Асинхронные двигатели — весьма чувствительные к напряжению питания устройства.

Если двигатель будет длительно работать при напряжении питания в 90% от номинала, то срок его службы уменьшится вдвое. Если же напряжение питания превысит номинал на 1%, то реактивная составляющая мощности, потребляемой двигателем, возрастет приблизительно на 5%, и общая эффективность работы такого мотора снизится.

В среднем электрические сети регулярно питают следующие нагрузки: 60% энергии приходится на асинхронные электродвигатели, 30% — на освещение и др, 10% — на специфические нагрузки, например на московское метро приходится 11%. По этой причине ГОСТ Р 54149-2010 регламентирует предельно допустимое значение установившегося отклонения на зажимах электроприемников как ± 10 % от номинала сети.

Пути снижения потерь

Оптимизация X – применение продольной компенсации реактивных сопротивлений линий, что сопряжено с опасностью повышенных токов КЗ, когда X→0.

Пути регулирования напряжения

Регулирование возможно прямо под нагрузкой. 10% силовых трансформаторов оснащены такими устройствами.

Так же регулировку напряжения могут реализовывать и трансформаторы промежуточных подстанций Uтп, обмотки разного коэффициента трансформации которых оснащены переключаемыми отпайками на них. Диапазон регулирования составляет ± 5 %, с шагом регулирования в 2,5 %. Переключение здесь производится без возбуждения, — с отсоединением от сети.

На самом деле, R и X можно выбрать еще на этапе проектирования электрической сети, и дальнейшее оперативное изменение этих параметров невозможно.

Что касается регулировки напряжения Uцп — непосредственно из центра питания, то это наиболее удобный для энергоснабжающей организации способ, позволяющий оперативно подстраивать напряжение точно по графику нагрузки сетей.

Отклонение напряжения в той или иной точке сети происходит под воздействием изменения нагрузки в соответствии с её графиком.

Влияние отклонения напряжения на работу электрооборудования:

При снижении напряжения существенно ухудшается технологический процесс, увеличивается его длительность. Следовательно, увеличивается себестоимость производства.
При повышении напряжения снижается срок службы оборудования, повышается вероятность аварий.
При значительных отклонениях напряжения происходит срыв технологического процесса.

Снижается срок службы ламп освещения, так при величине напряжения 1,1·U ном срок службы ламп накаливания снижается в 4 раза.
При величине напряжения 0,9·U ном снижается световой поток ламп накаливания на 40 % и люминесцентных ламп на 15 %.
При величине напряжения менее 0,9·U ном люминесцентные лампы мерцают, а при 0,8·U ном просто не загораются.

При снижении напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя на 15 % момент снижается на 25 %. Двигатель может не запуститься или остановиться.
При снижении напряжения увеличивается потребляемый от сети ток, что влечёт разогрев обмоток и снижение срока службы двигателя. При длительной работе на напряжении 0,9·U ном срок службы двигателя снижается вдвое.
При повышении напряжения на 1 % потребляемая двигателем реактивная мощность увеличивается на 3…7 %. Снижается эффективность работы привода и сети.

Обобщённый узел нагрузки электрических сетей (нагрузка в среднем) составляет: — 10 % специфической нагрузки (например, в Москве это метро —

11 %); — 30 % освещение и прочее; — 60 % асинхронные электродвигатели.

Поэтому, ГОСТ 13109-97 устанавливает нормально и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на зажимах электроприёмников в пределах соответственно δU y нор = ± 5 % и δU y пред = ± 10 % номинального напряжения сети.

Обеспечить эти требования можно двумя способами: снижением потерь напряжения и регулированием напряжения.

ΔU = (P·R + Q ·X ) / U ЦП (ТП )

Снижение потерь напряжения (ΔU ) достигается:

Выбором сечения проводников линий электропередач (≡ R ) по условиям потерь напряжения.
Применением продольной емкостной компенсации реактивного сопротивления линии (X ). Однако, это опасно повышением токов короткого замыкания при X→0.
Компенсацией реактивной мощности (Q ) для снижения ее передачи по электросетям, с помощью конденсаторных установок и синхронных электродвигателей, работающих в режиме перевозбуждения.

Кроме снижения потерь напряжения, компенсация реактивной мощности является эффективным мероприятием энергосбережения , обеспечивающим снижение потерь электроэнергии в электрических сетях.

В центре питания регулирование напряжения (U ЦП ) осуществляется с помощью трансформаторов, оснащённых устройством автоматического регулирования коэффициента трансформации в зависимости от величины нагрузки — регулирование под нагрузкой (РПН). Такими устройствами оснащены

10 % трансформаторов. Диапазон регулирования ± 16 % с дискретностью 1,78 %.

Напряжение может регулироваться на промежуточных трансформаторных подстанциях (U ТП ) с помощью трансформаторов, оснащённых устройством переключения отпаек на обмотках с различными коэффициентами трансформации — переключение без возбуждения (ПБВ), т. Диапазон регулирования ± 5 % с дискретностью 2,5 %.Действительно, первый (R ) и второй (X ) способы выбираются при проектировании сети и не могут изменяться в дальнейшем.

Четвёртый способ — регулирование напряжения в центре питания (U ЦП ), позволяет энергоснабжающей организации перативно регулировать напряжение в соответствии с графиком нагрузки сети.

ГОСТ 13109-97 устанавливает допустимые значения установившегося отклонения напряжения на зажимах электроприёмника. А пределы изменения напряжения в точке присоединения потребителя должны рассчитываться с учетом падения напряжения от этой точки до электроприёмника и указываться в договоре энергоснабжения.

Низкое напряжение в сети – можно сказать, болезнь удаленных потребителей.

Стиралка еле крутится, в квартире или в доме; совершенно исправный насос вдруг перестал качать воду на даче – причина чаще всего одна: падение напряжения сети электропитания.

Повышение напряжения в сети электропитания

При стабильно низком напряжении в сети выручит самый обыкновенный понижающий трансформатор на 12 – 36 В. Да, да, именно понижающий. И большой его мощности не потребуется. 100-ваттный потянет нагрузку в 500 Вт, а киловаттный – в 5 кВт. И увеличить напряжение в сети можно до допустимых пределов.

Если вдруг напряжение повысится до нормы, автотрансформатор выдаст 232 В; это еще в норме. При 36 В добавочных 175 В вытягиваем до 211 В – норма! Но вдруг и в розетке норма окажется, получим 256 В, а это уже нехорошо для электроприборов. Поэтому лучше всего – 24 В добавочных.

Нужно только правильно сфазировать обмотки. Для этого включаем трансформатор, как показано на схеме, БЕЗ НАГРУЗКИ. К гнездам «Прибор» подключаем любой вольтметр переменного тока на 300 В и более, хотя бы тестер. Показывает меньше, чем в розетке? Меняем местами концы любой из обмоток. Стало больше, чем в розетке? Все, можно пользоваться. Потребителей включаем вместо измерительного прибора.

Нужно только поставить в цепь сети предохранитель – вдруг в розетке «зашкалит» (это может случиться, если на старой и плохо обслуживаемой подстанции испортится зануление), так пусть он сгорит, а не техника.

Защита от перепадов напряжения

Поспрашивайте в электро- и радиомагазинах автомат защиты от перепадов напряжения; их еще называют «барьер защитный». Как примерно такой выглядит, видно на иллюстрации. Современные устройства такого типа сравнительно недороги, компактны, их легко подключить и обслуживания в процессе эксплуатации они не требуют.

Но не вспоминайте об автотрансформаторе на даче – защитный барьер лишь устраняет броски напряжения; все время держать напряжение в розетке при стабильно пониженном он не может. В качестве накопителей энергии в таких устройствах используются суперконденсаторы, а они хоть и «супер», но все же не электрогенераторы.

Бывает и так, что напряжение в сети резко колеблется – то меньше нормы, то больше. Это признак запущенного местного электрохозяйства: тронутых коррозией распределительных проводов в сочетании с плохим нулем на подстанции. Законные меры воздействия на энергетиков оставим юристам; данная же статья техническая, и нам нужно знать, как держать напряжение в норме.

Старый добрый стабилизатор напряжения для дачи вполне подойдет.

В продаже на интернет-аукционах и с рук можно встретить старые промышленные магнитнокомпенсационные стабилизаторы, и вроде бы подходящей мощности: 1-10 кВт. Но ныне применение таких устройств запрещено. Они хорошо держат напряжение, но дают большую реактивную составляющую потребляемой мощности, очень вредную для управляемых электроникой энергосистем.

В частном домовладении достаточно обеспеченного владельца радикальное средство стабилизации напряжения в домовой сети – электронный преобразователь напряжения с собственным накопителем энергии. По принципу действия это тот же компьютерный «бесперебойник» (UPS), но на мощность 3-10 кВт.

В отличие от компьютерных UPS, они, как правило, имеют интерфейс связи со снабженным собственной электроникой аварийным дизель-генератором, так что «движок» запускается не сразу при пропадании сети, а спустя некоторое время, или когда аккумулятор бесперебойника начинает садиться.

Неверно. Компьютерные UPS рассчитаны на кратковременное эпизодическое использование, потому и стоят в десятки раз дешевле ИБП общего назначения. При непрерывном использовании достаточно дорогостоящий прибор очень быстро окончательно выйдет из строя.

Допустимые колебания напряжения в электросети

Согласно ГОСТу 13109-97 колебание напряжения в питающей электросети допускаются при нормальных значениях пределах 5%, в предельных значениях это 10% от номинального. Причинами могут быть суточные, сезонные или технологические изменения нагрузки.

На самом же деле перепад напряжения в некоторых местах могут достигать гораздо больших размеров, в пределах 180 — 250 вольт, а иногда и больше. В основном это происходит в сельской местности, в пригородах и в дачных посёлках. Почему так происходит? Давайте разберёмся.

В последние годы очень мало ремонтируется и ещё меньше строится новых линий электропередачи, а старые постепенно приходят в негодность, к тому же они были рассчитаны на гораздо меньшее электропотреблении, чем сейчас. Появляются новые бытовые приборы, такие как автоматические стиральные машины, компьютеры, гораздо больше стало пылесосов, телевизоров, холодильников. Сейчас каждая квартира или дом потребляет в несколько раз больше электроэнергии, чем двадцать лет назад.

Существующие линии электропередачи не в состоянии выдерживать такую нагрузку. Отсюда частые поломки электрооборудования, обрыв линий и снижение качества электроснабжения. Немаловажную роль играют и суточные колебания напряжения в электросети.

Если в каком то доме работает сварка, то у соседей начинает «моргать» свет, что негативно сказывается на всех электроприборах. Резкие изменения напряжения сети или увеличение его выше 250 вольт способно вывести из строя многие электроприборы, в том числе и стиральную машину.

Не менее опасен и перекос фаз, это когда нагрузка на одной фазе намного больше, чем на других. В этом случае из-за перегрузки возможно перегорание нулевого провода, что приводит к резким перепадам напряжения между фазами, и тогда в розетки вместо 220 вольт вполне возможен скачок до 380, что естественно губительно для любого бытового прибора.

Дело в том, что они находятся внутри блока питания, и для замены плавкой вставки придётся вызывать мастера по ремонту стиральных машин или электрика. К тому же обычно в документации к стиральной машине не указывается номинал предохранителя, на какой ток он рассчитан, а на корпусе после выходе его из строя прочесть ничего не получится.

В подобных случаях надо немедленно выключить машину из электросети и включать её обратно только после восстановления нормального напряжения. Все стиральные машины, особенно те, которые имеют электронное управление (а таких сейчас выпускается большинство) после окончания стирки надо отключать от сети, чтобы они не работали в дежурном режиме.

Ещё большее быстродействие имеют электронные стабилизаторы напряжения. Именно они лучше всего подходят для защиты автоматической стиральной машины от резких перепадов напряжения в электросети. Чем выше быстродействие стабилизатора, тем выше и лучше его защита.

При выборе стабилизатора обратите внимание на его мощность, она должна быть не ниже, а лучше несколько выше максимальной потребляемой мощности стиральной машины, в среднем это 2,5 — 3 кВт. Но в то же время не забывайте, что стабилизатор напряжения защитит вашу машину только от повышенного напряжения, если же напряжение падает ниже нормы, то стабилизатор сдесь не поможет.

При этом быстродействие стабилизатора должно быть таким, чтобы успеть отключить стиральную машину от электропитания прежде чем выйдут из строя элементы питания и электронного управления машины.

Что такое качество сетевого электропитания и его неполадки (ГОСТ 13109-97)

Качество сетевого электропитания. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения (ГОСТ 13109-97)

ГОСТ 13109-97 оценивает качество электрической энергии по 10 показателям,основными из которых являются:

напряжение 380 В (для трехфазных сетей) и 220 В (для однофазных);допустимое отклонение ±5%, предельно допустимое ±10%;
частота 50 Гц, предельно допустимое отклонение частоты ±0.4 Гц;
нормально допустимое значение коэффициента нелинейных искажений 6%, предельно допустимое – 20%.

К основным неполадкам сетевого электропитания относятся:

полное пропадание напряжения в сети (авария в сети);
долговременные и кратковременные проседания и всплески напряжения;
высоковольтные импульсные помехи;
высокочастотный шум;
отклонение частоты за пределы допустимых значений.

Наиболее распространенным видом неполадок в больших городах являются долговременные проседания напряжения, а в сельской местности к ним добавляются аварии в электросети и высоковольтные импульсные помехи, вызванные атмосферным электричеством.

Низкое напряжение в сети – причины и способы стабилизации

С низким напряжением часто сталкиваются жители частного сектора, в городских квартирах эта проблема тоже встречается. Прежде всего, следует выяснить, чья тут вина – поставщика электроэнергии или потребителя и, в зависимости от причины, принимать меры.

Хуже, когда невозможно постирать, вскипятить воду, приготовить еду на электроплите, холодильник работает с перебоями. Это случается, когда напряжение падает до критического значения, но и 180 Вольт, когда все вроде работает, тоже мало радуют. Приборы потребляют такой же ток, как при нормальном напряжении, а двигатели еще больший, но исполняют свои функции за более длительное время.

Поставщик электроэнергии обязан предоставить услуги, соответствующие стандартам: 220 В на входе в квартиру с допустимыми отклонениями 198–242 В. Почему нормативные требования иногда нарушаются? Одной из причин является старение линий электропередач, их некачественное обслуживание, ремонты проводятся редко.

Причины также кроются в самых потребителях. Если в советское время под счетчиком стоял предохранитель на 6,5 А, то это значило, что жильцы одновременно потребляют максимум 1,5 кВт.

Сейчас один чайник имеет мощность 2 кВт, а сколько еще бытовых приборов, различного электроинструмента имеется в современном доме? Также наблюдается сезонность потребления электроэнергии, которое значительно возрастает в холодное время года, когда включают электрообогрев. На дачах потребление возрастает на выходные, мощности сетей недостаточно, напряжение меньше необходимого.

В частном секторе опрашиваем людей, чьи дома подключены к той же фазе. Смотрим на электролинию, запоминаем, от каких проводов идет отвод к собственному дому, ищем дома, запитанные от таких же проводов. Можно также отключить все приборы, измеряем напряжение. Если оно нормальное, а после включения нескольких приборов падает – причина кроется в доме.

Если напряжение падает именно в доме, то причины следующие:

едостаточное сечение провода на вводе. Тонкий провод является причиной низкого напряжения в сети, особенно при предельнойнагрузке
Подгорел контакт на вводе, образуется дополнительное сопротивление, отчего падает напряжение. Потери могут быть значительными.
Некачественное выполнение ответвления провода от линии к дому. Плохой контакт на скрутке повышает сопротивление, и все происходит подобно предыдущему случаю.

Падение напряжения сопровождается выделением тепла. При недостаточном сечении проводки это не страшно, так как тепло равномерно распределяется по всей длине проводки.

На самом деле все обстоит сложнее, часто поставщики оставляют без внимания пониженное напряжение в сети, потому что это связано с проведением дорогостоящих работ на ЛЭП. Возможно, что в связи с возросшим потреблением электричества, трансформатор подстанции перегружен, и требуется его замена.

Причиной пониженного напряжения может быть устаревшее оборудование ЛЭП

Он тогда удовлетворял имеющиеся потребности, а теперь они значительно возросли. Сечения провода 16 мм 2 уже не хватает. Характерным признаком низкой мощности трансформатора или недостаточного сечения проводников является пониженное напряжение днем и его повышение до нормального ночью.

Доказать, что трансформатор имеет недостаточную мощность или неправильно распределена нагрузка по фазам, практически невозможно. В какое-то время может наблюдаться перегрузка сети, затем исчезать. Явление просадки напряжения имеет непостоянный характер, и потребителям зачастую приходится решать проблему самостоятельно. Писать энергокомпании жалобу нужно, но и самому что-то придется делать.

Очень часто оно выполнено обычной скруткой, что приводит к неуклонному росту сопротивления. Только хорошее охлаждение под открытым небом уберегает провода от перегорания. Соединение выполняем, используя сертифицированные зажимы.

Если включаем предельную нагрузку, то появление дыма, искрение внутри говорит, что просадка напряжения происходит в зажиме, его меняем на новый. Подобная проблема встречается на верхних зажимах входного автомата. Прибор с подгоревшими контактами, оплавленным корпусом меняем, а контакты надежно затягиваем.

Если энергокомпания оставляет без внимания заявления жильцов, не меняет трансформатор на более мощный, а магистральные провода на большее сечение, придется искать выход самостоятельно. Поставщики электроэнергии, устраняя проблемы, с увеличением напряжения сталкиваются с необходимостью миллионных капиталовложений, идут на такой шаг неохотно.

Существуют и другие пути решения проблемы в частном порядке:

Устанавливаем на своем вводе стабилизатор напряжения, но при значительной просадке до 160 В, прибор может оказаться неэффективным. Хороший стабилизатор подходящей мощности стоит дорого. Если по улице подключат десяток подобных приборов, сеть упадет до предела, стабилизатор окажется бесполезным.
Устанавливаем повышающий трансформатор, подобрав соответствующие параметры. Но дело в том, что просадка нестабильная и, когда напряжение придет в норму, трансформатор поднимает его до такого значения, что сгорят все подключенные приборы. Чтобы избежать этого, ставим реле, которое разорвет цепь при достижении предельного порога.
Устанавливаем на вводе дополнительное заземление нулевого провода. Таким образом, понижается сопротивление нуля и всей проводки в целом. Но способ опасный, есть вероятность, что при ремонте могут перепутать местами фазный и нулевой провод, получится короткое замыкание. Еще хуже, когда происходит обрыв нуля на ЛЭП, ток пойдет через заземление, возможны очень серьезные последствия.
Для частного дома при достаточных средствах приобретаем преобразователь напряжения, имеющий накопитель энергии. Это самый радикальный способ поднять напряжение, избавиться от проблем, но стоит такое оборудование весьма дорого: от 3 до 20 тыс. долларов.

Такое устройство обеспечивает идеальные параметры тока в сети, питание потребителей электроэнергией при ее отключении. Оно действует по тому же принципу, что и бесперебойник для компьютера, но имеет гораздо большую мощность от 3 до 10 кВт.

Прибор имеет электронную связь с дизельным генератором, который автоматически запускается при пропадании электричества. Но запуск происходит через некоторое время, сначала используются аккумуляторы устройства.

Понижающую обмотку подключаем к сети, в зависимости от параметров трансформатора получим добавочных 12–36 Вольт. Чтобы избежать риска перенапряжение, оптимальным окажется трансформатор на 24 В, а еще лучше поставить на входе реле напряжения.

Допустимая потеря напряжения в осветительных сетях

Отклонения напряжения в осветительных сетях характеризуются показателем установившегося отклонения напряжения.

Измерение установившегося отклонения напряжения осуществляется для каждого наблюдения за период времени, равный 24 ч.

При определении напряжения допускается:

определять методом симметричных составляющих;
определять в электрических сетях трехфазного тока значениенапряжения прямой последовательности основной частоты по приближенной формуле
измерять в электрических сетях однофазного и трехфазного тока вместо действующих значений фазных и междуфазных напряжений основной частоты действующие значения соответствующих напряжений с учетом гармонических составляющих этих напряжений при коэффициенте искажения синусоидальности кривой напряжения, не превышающем 5 %.

Качество электрической энергии по установившемуся отклонению напряжения в точке общего присоединения к электрической сети считают соответствующим требованиям, если все измеренные за каждую минуту в течение установленного периода времени (24 ч) значения установившегося отклонения напряжения находятся в интервале, ограниченном предельно допустимыми значениями, а не менее 95 % измененных за тот же период времени значений установившегося отклонения напряжения находятся в интервале, ограниченном нормально допустимыми значениями.

При этом качество электрической энергии по установившемуся отклонению напряжений считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если суммарная продолжительность времени выхода за нормально допустимые значения составляет не более 5 % от установленного периода времени, т. 1ч 12 мин, а за предельно допустимые значения — 0 % от этого периода времени.

Номинальные напряжения электрических сетей, источников и приёмников электрической энергии постоянного и переменного тока промышленной частоты определяются комплексом документов: ГОСТ 23366, ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 6962 и ГОСТ 29322.

Ряд стандартных напряжений установлен ГОСТ 23366 для постоянного и переменного тока промышленной частоты. Напряжение на выводах проектируемого оборудования должно соответствовать значениям этого ряда, за исключением некоторых случаев

Ниже приведены стандартный ряд напряжений для потребителей электрической энергии. Основной ряд напряжений постоянного и переменного тока потребителей электрической представлен в таблице 1, вспомогательный ряд напряжений переменного тока — в таблице 2, а постоянного тока — в таблице 3.

Источник: prorabkin.com

Допустимые уровни напряжения в сети. Отклонение напряжения

Не так давно я делал ремонт. И блин стукнуло мне в голову позаботиться о надёжности электроснабжения в квартире. Точнее как: в идеале надо было купить бытовой стабилизатор, но из-за и без того многочисленных затрат пришлось остановиться на более простом решении — автомате АВР 40. Думается мне, что это так называемая «система автоматического включения резерва». Однако поскольку резерва нет, она попросту вырубает напряжение, если его величина вышла за заданные пределы. Диапазон допустимых напряжений я задал в пределах 180-240 V. и понял что был не прав:)

Ремонт я закончил поздней осенью — в ноябре. С первыми морозами народ начал включать электрообогреватели и каково же было моё удивление, когда в квартире стало вырубаться электричество. Поначалу я думал, что это плановое отключение и т.п. — однако заметил, что и в подъезде, и в соседних квартирах свет есть. Обратив внимание на счётчик, я увидел показания напряжения: 176 вольт!

Перепрограммировав устройство, я выставил параметры нижнего и верхнего предела в значения 170 и 240 вольт соответственно.
Около месяца всё было нормально и вот я снова без света. Теперь это стало традицией: январь, первые морозы — напряжение падает. Сейчас по показаниям прибора — в сети 165 вольт! Это нормально.

Нет. Согласно ГОСТ, нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения δUу на выводах приемников электрической энергии равны соответственно +/-5 и +/-10% от номинального напряжения электрической сети по ГОСТ 721 и ГОСТ 21128 (номинальное напряжение);

А теперь напрягаем мозг. Если учесть, что нормальное (номинальное) напряжение — 220 В, 10 процентов от этой цифры (а это — максимально допустимое отклонение. ) — 22 вольта. Тоесть в сети должно быть не ниже 198 вольт и не выше 242!

Эти нормы регулирует ГОСТ 13109-97 . «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».

Как вы думаете, долго ли прослужат устройства, расчитанные на 220 В, подключённые к сети с таким смешным напряжением. Уже бы делали 110 В, чего уж мелочиться, так хоть бы американскую технику тогда можно было бы пихать в розетки, не боясь поломок.

Влияние отклонения напряжения на работу электрооборудования:

Обобщённый узел нагрузки электрических сетей (нагрузка в среднем) составляет:
10 % специфической нагрузки (например, в Москве это метро

11 %);
30 % освещение и прочее;
60 % асинхронные электродвигатели.

Поэтому, ГОСТ 13109-97 устанавливает нормально и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на зажимах электроприёмников в пределах соответственно δU y нор = ± 5 % и δU y пред = ± 10 % номинального напряжения сети.

Обеспечить эти требования можно двумя способами: снижением потерь напряжения и регулированием напряжения.

ΔU = (P·R + Q ·X ) / U ЦП (ТП )

Снижение потерь напряжения (ΔU ) достигается:

Выбором сечения проводников линий электропередач (≡ R ) по условиям потерь напряжения.

Применением продольной емкостной компенсации реактивного сопротивления линии (X ). Однако, это опасно повышением токов короткого замыкания при X→0.

Компенсацией реактивной мощности (Q ) для снижения ее передачи по электросетям, с помощью конденсаторных установок и синхронных электродвигателей, работающих в режиме перевозбуждения.

Кроме снижения потерь напряжения, компенсация реактивной мощности является эффективным мероприятием энергосбережения , обеспечивающим снижение потерь электроэнергии в электрических сетях.

10 % трансформаторов. Диапазон регулирования ± 16 % с дискретностью 1,78 %.
Напряжение может регулироваться на промежуточных трансформаторных подстанциях (U ТП ) с помощью трансформаторов, оснащённых устройством переключения отпаек на обмотках с различными коэффициентами трансформации переключение без возбуждения (ПБВ), т.е. с отключением от сети. Диапазон регулирования ± 5 % с дискретностью 2,5 %.

Ответственность за поддержание напряжения в пределах, установленных ГОСТ 13109-97, возлагается на энергоснабжающую организацию.

Действительно, первый (R ) и второй (X ) способы выбираются при проектировании сети и не могут изменяться в дальнейшем. Третий (Q ) и пятый (U ТП ) способы хороши для регулирования при сезонном изменении нагрузки сети, но руководить режимами работы компенсирующего оборудования потребителей, необходимо централизовано, в зависимости от режима работы всей сети, то есть энергоснабжающей организации. Четвёртый способ регулирование напряжения в центре питания (U ЦП ), позволяет энергоснабжающей организации перативно регулировать напряжение в соответствии с графиком нагрузки сети.

Отклонение напряжения влияет на работу оборудования. Так, в технологических процессах снижение питающего напряжения ведет к увеличению продолжительности этих процессов, и в итоге растет себестоимость производства. А повышение напряжения сокращает жизнь оборудованию, ибо оборудование начинает работать с перегрузкой, что повышает вероятность аварий. Если напряжение отклонится от нормы значительно, то технологический процесс вообще может быть сорван.

На примере с системами освещения можно указать на тот факт, что с увеличением напряжения всего на 10%, время работы ламп накаливания уменьшается вчетверо, то есть лампа перегорает значительно раньше! А при снижении питающего напряжения на 10%, у лампы накаливания снизится на 40% световой поток, при этом у люминесцентных падение светового потока составит 15%. Если напряжение окажется 90% от номинала при включении люминесцентной лампы, то она замерцает, а при 80% — не запустится вовсе.

Асинхронные двигатели — весьма чувствительные к напряжению питания устройства. Так, если напряжение на обмотке статора упадет на 15%, то вращающий момент на валу снизится на четверть, и двигатель скорее всего остановится или, если речь идет о пуске, — асинхронный двигатель вовсе не запустится. При пониженном напряжении питания ток потребления возрастет, обмотки статора сильнее разогреются, и срок нормальной службы двигателя сильно сократится.

Есть два пути удовлетворения этих требований. Первый — снизить потери, второй — регулировать напряжение.

Пути снижения потерь

Оптимизация R – выбор сечения проводников ЛЭП в соответствии с регламентом по условиям минимально возможных потерь.

Путь компенсации Q – применение установок КРМ с целью снижения реактивной составляющей при передаче по электросетям, при помощи непосредственно конденсаторных установок или с помощью работающих в перевозбуждении синхронных электродвигателей. Компенсируя реактивную мощность, помимо снижения потерь, получится добиться энергосбережения, поскольку в сетях снизятся общие электрические потери.

Пути регулирования напряжения

При помощи трансформаторов в центре питания регулируют напряжение Uцп. Специальные трансформаторы оборудованы автоматическими устройствами подстройки коэффициента трансформации соответственно текущей величине нагрузки. Регулирование возможно прямо под нагрузкой. 10% силовых трансформаторов оснащены такими устройствами. Диапазон регулирования составляет ± 16 %, при этом шаг регулирования составляет 1,78 %.

За постоянное удержание напряжения в регламентированных гостом (ГОСТ Р 54149-2010) пределах отвечает энергоснабжающая организация.

На самом деле, R и X можно выбрать еще на этапе проектирования электрической сети, и дальнейшее оперативное изменение этих параметров невозможно. Q и Uтп можно регулировать во время сезонных изменений нагрузок на сеть, но управлять режимами работы установок компенсации реактивной мощности необходимо централизованно, в соответствии с текущим режимом работы сети целиком, то есть это должна делать энергоснабжающая организация.

В договоре электроснабжения указываются пределы варьирования напряжения в месте присоединения потребителя; при расчете этих пределов необходимо опираться на падения напряжения между данной точкой и электроприемником. Как упоминалось выше, ГОСТ Р 54149-2010 регламентирует допустимые значения отклонений в установившемся режиме на зажимах электроприемника.

Вот что нашёл в инете:

Кто-нибудь занимался вопросом улучшения качества электропитания квартиры?

Появилась проблемка — повышенное напряжение на входе в квартиру.
Уже не первый блок питания выгорает из-за ночного повышения до 245 вольт. Днём 230-238. (Замеряю цифровым тестером Mastech)

Вызывал ЖЭКовского электрика. Он пришёл, замерял, и выдал, что типа 235 вольт днём, а 245 вольт ночью — «это нормально». На соседской фазе 225 показало.

Вот что нашёл в инете:

ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»
Из всего вышеупомянутого материала следует, что электроэнергия это продукт, который вам продают за деньги, а продукты, как известно, могут быть не качественными. ГОСТ 13109-97 содержит технические требования к поставляемой вам электроэнергии. В тексте ГОСТа неспециалисту наиболее понятно следующее:

Для сети 220 В нормальное отклонение напряжения составляет от 209 В до 231 В; предельно допустимое отклонение от 198 В до 242 В
время для проведения замеров напряжения с целью получения усредненного результата 60 секунд
для установления факта неоднократного или постоянного отклонения напряжения следует проводить замеры с интервалом в 24 часа

Куда ещё можно обратится чтобы исправили положение?
Ведь явно где-то в доме «ноль» отгорает.

в УК. письменно. в двух экземплярах. под роспись. с указанием, что в случае чего будете требовать возмещение ущерба с них.

кроме УК за внутридомовые сети никто не отвечает.

Уже не первый блок питания выгорает из-за ночного повышения до 245 вольт.

А кто их Вам ремонтирует? У нас дома однажды ночью так напряжение повысилось, что сгорели блоки питания у 80 % бытовой техники. УК оплатила весь ремонт.

ОК буду подбивать соседей на коллективную заяву

Ремонтирую конечно сам. Но если блин холодильник крякнет.

График упса на текущий момент

Это к делу не подошьешь. А вот если установлен ОПУ с журналом ПКЭ (показателей качества электроэнергии) — можно попытаться. Это все же документ с сертифицированного прибора. Правда, может там у вас во внутридомовой разводке накосячено, что такие перекосы идут.

Поставь реле напруги пора УК порядок не навела порядок

электрики тоже его предложили. Это 50% времени квартира будет без сети.
Пока в качестве временной меры стоит УПС со стабилизацией, питает то что подороже да понежнее.

772222 телефон одс электросети. позвоните, может с тп большое напряжение. они замерят и днем и ночью.

попробую в рабочие дни

если установлен ОПУ с журналом ПКЭ (показателей качества электроэнергии) — можно попытаться

этож гдежеж его взять?

Ну, тот же Меркурий 230 ART штатно этот журнал поддерживает. Бытовые (однофазные) счетчики такого вообще не поддерживают, насколько я понимаю. Потому и говорил про ОПУ.

м-230 не любой, а тот который имеет букву Q .

попробую в рабочие дни

772222 сразу спихнули на УК, так что пишем маляву

У меня после того как скакнуло напряжение, сгорел упс powercom . Поехал в ЭТМ купил УЗМ 51М стало отключать электричество при скачках. , там регулировки есть нижний и верхний предел. поставлено на 200 и на 245 вольт.

В щите три фазы, одна имеет 235 вольт, вторая 242 вольта, а третья 252 вольта и все они шатаются то вниз то вверх, самая стабильная это где 235 вольт. скачков нет, есть наоборот понижение до 200 вольт. Для себя сделал вывод, Управляющая компания дурит народ, давно менять пора алюминий на медь по всем стоякам. а она оказывается это уже сделала давно. (но только на бумаге. как был алюминий так и остался. ) Таков был ответ директора УК.

Буду покупать стабилизатор напряжения на 10 КВА. самый подходящий вариант и не такой дорогой как упс, но упс стоит и охраняет технику))))

По напряжению, в сети с 2001 года стандартное напряжение считается 230 вольт со старыми допусками отклонений. по госту.

есть ссылка на документ?

Чтот мне подсказывает, врядли у нас молча могли перейти на 230 В. Ещё много устаревшей техники.

В вашем доме отгорел ноль =) поэтому оно и повышеное что все квартры в звезду подключены на 380 врольт

В квартире свет должно быть загораеца ярце когда кто то в другой квартире включает что то в сеть на другой фазе а если вы что нибудь включите мощное свет будет тусклее

Эти симптомы и есть. Про плавающий ноль я и предполагал в первом посте.
Посмотрим что УК будет с этим делать (или бездействовать).

Можно самому забить под окнами уголок протинуть землю соединить с нулевым в розетке или лучше в щитке если он дома все будет нормально правда если заземлить в розетке все будут питаться этим нулем вдруг он перегрузица ну а так вариант =)

ноль где то в вру либо отгнил от заземления либо окис либо отпилилили либо еще чего а так конечно техника может накрыться холодильники ттелики и т д

Про изменения в системе напряжений. ссылка на ГОСТ 29322-92 http://www.aesystem.ru/gost/Index/10/10167.htm , третья страница ниже таблицы читать: Номинальные напряжения уже существующих сетей напряжением 220\380 и 240\415 В должны быть приведены к рекомендуемому значению 230\400 В. До 2003 г. в качестве первого этапа электроснабжающие организации в странах имеющих сеть 220\380 В, должны привести это напряжение к значению 230\400 В +10% -6% . так же ниже, про изменение допуска отклонений.

То есть получается верхний предел 253 вольта а нижний предел 216 вольт. до 2003 года а после согласно описанию предел допуска будет изменен до +10% и -10% . Верхнее значение 253 вольта так и останется, а нижний предел будет равен 207 вольтам. Согласно дальнейшему тексту » Затем будет рассмотрен вопрос о снижении пределов»
На дворе 2013 год. надеюсь кто нибудь еще найдет новый гост которым руководствуются энергетики.

До 2003 г. в качестве первого этапа электроснабжающие организации в странах имеющих сеть 220\380 В, должны привести это напряжение к значению 230\400 В +10% -6% . так же ниже, про изменение допуска отклонений.

1. Значит вся быттехника на 220 вольт будет уничтожена силами РАО ЕЭС?

2. 400/230: Тут поднятием напряжения на высоковольтных линиях не обойдёшься. Я сомневаюсь, что все наши ТП заменили на новые, или таки вторичку подмотали? .

3. ГОСТ 13109-97 — посвежее будет чем ГОСТ 29322-92
и кстати он по-прежнему ссылается на старый ГОСТ 21128-83 где стандартный номинал 220 В

Низкое напряжение в сети – можно сказать, болезнь удаленных потребителей. Стиралка еле крутится, в квартире или в доме; совершенно исправный насос вдруг перестал качать воду на даче – причина чаще всего одна: падение напряжения сети электропитания. При допустимых пределах 195 – 235 В (если линейное напряжение, как и нас и в Европе, 220 В) на «кончиках» распределительной сети может быть 180 и даже 175 В.

Прежде всего, нужно разобраться, где происходит падение напряжения. Тут не нужно измерений и приборов – достаточно поспрашивать соседей. Если у них все в порядке, потери напряжения – в Вашей абонентской проводке и нужно звать мастера-электрика.

Повышение напряжения в сети электропитания

Если же низкое напряжение у всех в округе – нужно думать, как повысить напряжение в сети у себя. Но не пугайтесь сразу же больших затрат на чудеса современной электроники. Они нужны, о них речь пойдет ниже. Но чаще всего проблему можно решить быстро и без хлопот подручными средствами. Причем – технически грамотно и совершенно безопасно.

Никаких чудес, никакой паранауки – достаточно такой трансформатор использовать как повышающий автотрансформатор, добавив напряжение понижающей обмотки к линейному. Тогда при 175 В в розетке на выходе будет при 12 В добавочных 187 В. Маловато, но бытовая техника работать будет. Если вдруг напряжение повысится до нормы, автотрансформатор выдаст 232 В; это еще в норме. При 36 В добавочных 175 В вытягиваем до 211 В – норма! Но вдруг и в розетке норма окажется, получим 256 В, а это уже нехорошо для электроприборов. Поэтому лучше всего – 24 В добавочных.

А как же мощность? Дело в том, что в сетевой обмотке автотрансформатора течет РАЗНОСТНЫЙ ток, и если повышать напряжение на небольшую долю от исходного, он окажется совсем незначительным. Правда, в дополнительной обмотке пойдет суммарный ток, но она в понижающих трансформаторах выполняется из толстого провода и при мощности исходного трансформатора в 100 Вт выдержит ток в 3-5 А, а это более 500 Вт при 220 В.

Подходящий трансформатор можно найти на «железном» или радиорынке, а то и у себя в кладовке. Не спутайте только с гасящим устройством для низковольтных электропаяльников – они выполнены на конденсаторах, и от них толку не будет, а будет авария.

Защита от перепадов напряжения

В городских условиях напряжение в сети, как правило, держится, но актуальной становится защита квартиры от перепадов напряжения. Вот тут пора вспомнить о чудесах электроники, поскольку «железно – проволочная» электротехника эффективных, простых и дешевых способов их сглаживания не знает.

Простой защитный барьер для домашней электросети

Как все-таки быть при нестабильном напряжении?

Старый добрый стабилизатор напряжения для дачи вполне подойдет. Возможно, еще от дедушкина черно-белого телевизора, если хранился в подходящих условиях. Только нужно учесть, что наиболее употребительные феррорезонансные стабилизаторы могут давать очень короткие, в несколько миллисекунд, выбросы напряжения, а они могут повредить компьютерную технику, современный телевизор и вообще все, где используются импульсные блоки питания.

Энергетики, вооруженные ныне компьютерным мониторингом, засекают «реактивку» мгновенно, вычисляют источник абсолютно точно, а штрафные санкции (весьма внушительные) применяют охотно и без промедления.

Стоят такие устройства весьма и весьма недешево (3-20 тыс. долл. США), но обеспечивают идеальное качество напряжения в сети и электропитание потребителей при ее пропадании. В отличие от компьютерных UPS, они, как правило, имеют интерфейс связи со снабженным собственной электроникой аварийным дизель-генератором, так что «движок» запускается не сразу при пропадании сети, а спустя некоторое время, или когда аккумулятор бесперебойника начинает садиться.

В заключение – важный момент. Человек, поверхностно знакомый с электротехникой, может «сообразить»: ага, компьютерный киловаттный UPS, стало быть, сможет держать утюг почаса-час, а телевизор или люстру – чуть ли не сутки, а стоит несколько сотен долларов. Поставлю-ка я такой на даче!

Источник: electriced.ru

Нормально допустимые показатели напряжения

Колебания напряжения это быстро изменяющиеся откло-нения напряжения длительностью до нескольких секунд.

Колебания напряжения происходят из-за резкого измене-ния нагрузки, например, включения асинхронного электродвигателя двигателя большой мощности, технологических устано-вок с быстропеременным режимом работы, сопровождающими-ся толчками активной и реактивной нагрузки.

Колебания напряжения согласно ГОСТ 13109-97 характе-ризуются двумя показателями:

— размахом изменения напряжения;

Размах изменения напряжения определяется по формуле

где U_i, U_i+1 – значения следующих друг за другом уровней напряжений.

Доза фликера – мера восприимчивости человека к воздействию фликера за установленный промежуток времени. Фликер (мерцание) – субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями напряжения в электрической сети, питающей эти источники.

Дозу фликера напряжения в процентах в квадрате вычисляют по выражению

где δU_f – действующие значения составляющих разложения в ряд Фурье изменений напряжения с размахом δU_f;

g_f – коэффициент приведения действительных размахов изменения напряжения к эквивалентным;

Т_оср = 10 мин – интервал времени осреднения.

Стандартом устанавливается кратковременная (P_st) и длительная доза фликера (Р_Lt) Кратковременную определяют на интервале времени наблюдения, равном 10 мин, длительную – на интервале 2 ч. Дозу фликера (кратковременную и длительную) при колебаниях напряжения любой формы определяют по формулам, приведенным в [13]. Исходными данными для расчета являются уровни фликера, измеряемые с помощью фликерметра – прибора, в котором моделируется кривая чувствительности (амплитудно-частотная характеристика) органа зрения человека. В настоящее время в Российской Федерации началась разработка фликер-метров для контроля колебаний напряжения [16].

Предельно допустимое значение для кратковременной дозы фликера в точках общего присоединения потребителей электроэнергии, располагающих лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, равно 1,0, а для длительной – 0,74, при колебаниях напряжения с формой, отличающейся от меандра (прямоугольной) [16].

Несинусоидальность напряжения это искажение синусоидальной формы кривой напряжения.

Главной причиной искажений являются электроприемники с нелинейной вольтамперной характеристикой – электродуговые сталеплавильные печи, вентильные преобразователи, установки дуговой и контактной сварки, преобразователи частоты, индукционные печи, электронные технические средства (телевизионные приемники, компьютеры), газоразрядные лампы и др. Электронные приемники электроэнергии и газоразрядные лампы создают при своей работе невысокий уровень гармонических искажений на выходе, но из-за большого их количества могут значительно влиять на рассматриваемый показатель.

Из курса математики известно, что несинусоидальную функцию, можно представить в виде суммы постоянной величины и бесконечного ряда синусоидальных величин с кратными частотами. Такие синусоидальные составляющие называются гармоническими составляющими или гармониками. Синусоидальная составляющая, с частотой 50 Гц период которой равен периоду несинусоидальной периодической величины, называется основной или первой гармоникой. Остальные составляющие с частотами со второй по n-ую называют высшими гармониками. Несинусоидальность характеризуется двумя нормируемыми показателями: коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения.

Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения К_U определяется по выражению, %

где U_(n) – действующее значение n-ой гармонической составляющей напряжения, В;

n – порядок гармонической составляющей напряжения;

N – порядок последней из учитываемых гармонических составляющих напряжения стандартом устанавливается N = 40;

U_ном – номинальное напряжение сети, В.

Установленные стандартом значения К_U приведены в таблице 11.2.

Значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения

Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения это отношение n-ой гармонической составляющей напряжения к действующему значению гармонической составляющей основной частоты:

Установленные стандартом максимально допустимые значения K_U(n) приведены в таблице 11.3.

Значения коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения

Несимметричным режимом работы системы электроснабжения называют такой режим, при котором условия работы одной или всех фаз сети оказываются неодинаковыми. Наиболее распространенными источниками несимметрии напряжений в трехфазных системах электроснабжения являются такие потребители электроэнергии, симметричное многофазное исполнение которых или невозможно, или нецелесообразно по технико-экономическим соображениям. К таким установкам относятся индукционные и дуговые электрические печи, тяговые нагрузки железных дорог, выполненные на переменном токе, электросварочные агрегаты. Источником несимметрии в сетях являются также значительное количество сельскохозяйственных потребителей из-за большой доли однофазных нагрузок.

Несимметрия напряжения характеризуется двумя показателями:

— коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности;

— коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности.

Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности определяется:

где U₂₍₁₎ – действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты, В;

U_ном – номинальное линейное напряжение, В.

Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности определяется:

где U₀₍₁₎ – действующее значение напряжения нулевой последовательности основной частоты, В;

U_номф – номинальное фазное напряжение, В.

Нормируемые значения этих коэффициентов приведены в таблице 11.1.

Отклонение частоты это отклонение фактической частоты переменного напряжения от номинального значения.

где f – фактическое значение частоты;

f_ном – номинальное значение частоты.

Нормируемые значения отклонений частоты приведены в таблице 11.1.

Провал напряжения это внезапное значительное изменение напряжения в точке электрической сети ниже уровня 0,9U_ном, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от десяти миллисекунд до нескольких десятков секунд.

Характеристикой провала напряжения является его длительность, равная

где t_к и t_н – начальный и конечный моменты времени провала напряжения.

Предельно допустимая длительность провала напряжения для сетей до 20 кВ составляет 30 с, в остальных сетях не нормируется и определяется временем действия релейной защиты и автоматики.

Импульсное напряжение это резкое повышение напряжения длительностью не более 10 миллисекунд.

Максимальное мгновенное значение импульсного напряжения определяется:

где δU_имп – значение импульсного напряжения, В.

Временное перенапряжение это внезапное и значительное повышение напряжения (более 1,1·U_ном).

Временные перенапряжения возникают при коммутациях в электрической сети при внешних воздействиях на электроустановку (атмосферные перенапряжения).

Временное перенапряжение характеризуется коэффициентом временного перенапряжения

где U_{а mах} – максимальное амплитудное значение напряжения за время существования временного перенапряжения, В;

Стандарт не нормирует величину кратковременных перенапряжений.

Для сельских электрических сетей из всех рассмотренных свойств электрической энергии наиболее актуальными являются отклонения напряжения и несимметрия трехфазной системы напряжения.

В сельских электрических сетях по сравнению сетями промышленного назначения, трудно обеспечить допустимую потерю напряжения в сети. Это объясняется большой протяженностью линий электропередачи, выполненных проводом относительно небольшого сечения.

Несимметричный режим работы сети 0,38 кВ является объективно существующим из-за наличия однофазных потребителей.

Уровень напряжения на вводах потребителей зависит от его уровня в центре питания, потерь напряжения в трансформаторах, линиях электропередачи.

На выводах приемников электрической энергии по действующему в настоящее время стандарту [13] допускается отклонение напряжение в нормальном режиме в пределах ± 5%.

Отклонения напряжения у потребителя и потери напряжения в сети связаны между собой. Для определения допустимых потерь напряжения в каждом конкретном случае необходимо составить баланс отклонений и потерь напряжения на рассматриваемом участке системы. Уравнение баланса можно записать следующим равенством:

где V_ист – отклонения напряжения в центре питания (на шинах трансформаторной подстанции – V_ш или на шинах генератора – V_г);

∑V_пост – сумма постоянных (нерегулируемых) надбавок напряжения трансформатора;

∑V_пер – сумма переменных (регулируемых) надбавок напряжения трансформатора;

∑ΔV_т, ∑ΔV_лин – суммарные потери напряжения в трансформаторах и линиях;

V_потр – допустимое отклонение напряжения у потребителя.

Из выражения (11.12) можно определить допустимые потери напряжения в линиях.

Допустимые потери напряжения определяют в процессе проектирования распределительных сетей до того, как найдены площади поперечного сечения проводов, но основная аппаратура, в частности силовые трансформаторы, уже выбрана, схема сетей определена, известны режимы нагрузок и изменение напряжения источника. Уравнение (11.13) лучше решать, пользуясь специальными таблицами, которые составляются для каждой конкретной сети, и называются таблицами отклонений и потерь напряжения.

Определим основные требования при составлении этих таблиц.

Допустимые отклонения напряжения – это граница диапазона напряжений, в котором длительная работа приемников происходит еще без явных нарушений и соответствует требованиям [13].

С одной стороны, желательно иметь минимальные отклонения напряжения у приемников, чтобы улучшить их работу. С другой стороны, желательно иметь максимально возможные потери напряжения в распределительных сетях, так как при этом будут минимальными площади сечения их проводов, а следовательно, будут наименьшими затраты на их строительство. Поэтому необходимо полностью использовать возможность получения максимальных допустимых потерь напряжения в электрических сетях, не выходя за пределы допустимых отклонений у приемников электроэнергии.

Для этого у удаленного приемника в режиме максимальных нагрузок отклонения напряжения должны быть в нижнем значении допустимого интервала V_потр = –5%. По этому значению и известным отклонениям и потерям напряжения выбирают положения регулировочных ответвлений трансформаторов (V_пер) таким образом, чтобы потери напряжения в сетях напряжением 10 и 0,38 кВ получились максимальными.

Получившуюся сумму допустимых потерь необходимо разделить между сетями 10 и 0,38 кВ. Деление осуществляется приближенно, примерно пополам, или некоторое предпочтение отдается сетям напряжением 10 кВ, так как в общем случае эти сети в условиях сельского электроснабжения по протяженности преобладают над сетями 0,38 кВ, и поэтому потери напряжения в сетях 10 кВ принимают несколько большими (например, 60 % на сети 10 кВ и 40 % на сети 0,38 кВ).

После этого необходимо просчитать режим минимальных нагрузок. В этом режиме необходимо проверить, чтобы у близко расположенного к источнику питания потребителя отклонения напряжения не вышли за допустимые значения. Для этого потребителя наиболее опасным будет повышение напряжения в режиме минимальных нагрузок, т.к. потери напряжения будут минимальными и отклонения могут превысить V_доп= = + 5%.

Обычно при расчетах допустимых потерь напряжения режим максимальных нагрузок обозначают за 100%, а минимальная нагрузка в сельских сетях принимается в четыре раза меньше, т. е. 25% от максимальной нагрузки.

Таким образом, в предельных режимах (максимальном и минимальном) в контрольных точках сети (у крайних приемников – удаленном и ближайшем) необходимо обеспечить допустимые отклонения напряжения. Тогда все остальные приемники электроэнергии в любых режимах будут иметь отклонения напряжения меньше допустимых.

Рассмотрим конкретные примеры составления таблиц отклонений напряжения, все подсчеты сведены в таблицу 11.4.

Для схемы сети, изображенной на рис. 11.1 определить допустимые потери напряжения в сети 10 и 0,38 кВ.

На шинах 10 кВ подстанции 35/10 кВ осуществляется режим встречного регулирования напряжения

Решение: Составляем таблицу отклонения напряжения (табл. 11.4). понижающий трансформатор 10/0,4 кВ имеет постоянную надбавку напряжения V_пост = 5%, потери в этом трансформаторе в режиме максимальных нагрузок приближенно принимаются равными –4%. Трансформатор имеет ПБВ, с помощью которого можно регулировать напряжение в пределах ± 5% ступенями по ± 2,5% (всего 5 отпаек). С помощью ПБВ трансформаторов можно осуществлять сезонное регулирование напряжения (переключения производятся 1-2 раза в год). В начале проведем расчет при положении анцапфы трансформатора на выводе 0%. В таблицу записываем известные данные по всем элементам сети.

В режиме максимальных нагрузок в наихудших условиях по условию наибольшего снижения напряжения оказываются удаленные потребители, а в режиме минимальных нагрузок необходимо провести проверку режима напряжения у ближайшего потребителя в режиме минимальных нагрузок (напряжение не должно повышаться более чем на 5%).

Допустимая потеря напряжения необходимо определить отдельно для удаленной и близкорасположенной к источнику питания подстанции. Суммарные допустимые отклонения напряжения в сети 10 и 0,38 кВ составят:

для БТП при положении ПБВ трансформатора 0%:

ΔU_доп10 + ΔU_доп0,38 = 5 + 5 – 4 – (–) 5 = 11%; (сложили потери и надбавки напряжения по первому столбцу).

Распределим эти потери ΔU_доп10 = 6%; ΔU_доп0,38 = 5% и занесем полученные данные в таблицу для режима максимальных и минимальных нагрузок, с учетом того, что режим минимальных нагрузок рассматривается для ближайшего к шинам 0,4 кВ потребителя (ΔU_доп10 = 0 и ΔU_доп0,38 = 0 в режиме 25% нагрузки). Тогда в режиме минимальных нагрузок получим (складываем потери и надбавки напряжения по второму столбцу для БТП):

= +5 – 1 = +4.

В табл. 11.4 по столбцам для 100% и 25% нагрузки рассчитываются разные строки (выделены жирно курсивом).

В режиме минимальных нагрузок отклонение напряжения у ближайшего потребителя составляет +4%. Установить ПБВ трансформатора на ближайшей ТП на отпайку +2,5% нельзя, т.к. при этом напряжение у ближайшего потребителя превысит допустимое значение (4 + 2,5 = 6,5%).

Далее проведем аналогичный расчет для удаленной ТП.

Установим предварительно на этой подстанции ПБВ трансформатора в положение +2,5%.

Отклонения и потери напряжения для примера 11.1

Для УТП при положении ПБВ трансформатора 2,5%:

ΔU_доп10 + ΔU_доп0,38 = 5 + 5 +2,5 – 4 – (–) 5 = 13,5%.

Распределим эти потери ΔU_доп10 = 8%; ΔU_доп0,38 = 5,5% и занесем полученные данные в таблицу для режима максимальных и минимальных нагрузок, с учетом того, что режим минимальных нагрузок рассматривается для ближайшего к шинам 0,4 кВ потребителя (ΔU_доп0,38 = 0 в режиме 25% нагрузки). Тогда в режиме минимальных нагрузок получим (складываем потери и надбавки напряжения по второму столбцу для УТП):

V = — 2 + 5 + 2,5 — 1 = +4,5.

В режиме минимальных нагрузок отклонение напряжения у ближайшего потребителя на удаленной подстанции составляет +4,5%. Установить ПБВ трансформатора на отпайку +5% нельзя, т.к. при этом напряжение у ближайшего потребителя превысит допустимое значение (4,5 + 2,5 = 7%).

Технические средства повышения качества электроэнергии

Цель работы: Изучить технические средства повышения качества электроэнергии.

Для повышения качества электрической энергии в электрических сетях применяют специальные средства, позволяющие поддерживать рассмотренные выше показатели качества в допустимых пределах.

1. Регулирование напряжения

Способы регулирования напряжения в электрических сетях подробно рассмотрены в разделе 3. На рис. 11.1 приведены возможные схемы подключения устройств регулирования напряжения в сети.

На рис. 11.2 показаны два возможных варианта схем понижающих подстанций, на шинах которых производят регулирование напряжения.

Такой способ регулирования применяют при отходящих от шин линиях, имеющих подобные графики нагрузок. На практике такие случаи встречаются редко. Однако ПУЭ и руководящие указания по регулированию напряжения требуют осуществления встречного регулирования напряжения на всех сооружаемых понизительных подстанциях. Поэтому при наличии разнородных по характеру графиков нагрузок линии группируют по возможности так, чтобы к отдельным секциям шин были присоединены линии со сходными графиками нагрузок.

Регулирование напряжения на отходящих линиях. Регулирование напряжения на каждой отходящей от шин подстанции линии является более совершенным и эффективным способом по сравнению с регулированием на шинах. В этом случае используют трансформаторы с РПН, линейные регуляторы напряжения и конденсаторы для поперечной компенсации (см. раздел 3). Этот способ регулирования получается дорогим при достаточно развитых системах электроснабжения из-за необходимости установки большого количества регулирующих устройств; если возможно, применяют регулирование напряжения для группы линий. На рис. 11.3 приведены структурные схемы регулирования напряжения на отходящих линиях. Для осуществления совместного регулирования напряжения используют средства, перечисленные выше. Совместное регулирование применяют, когда невозможно создать требуемый режим напряжения в системе электроснабжения с помощью только одного способа. Принцип построения схем с использованием совместного регулирования показан на рис. 11.4.

Дополнительное регулирование применяют, когда с помощью указанных способов не удается обеспечить требуемое качество напряжения у некоторой части потребителей электроэнергии. Для этого используют ЛР и конденсаторы (поперечной и продольной компенсации). Структурная схема расположения регулирующих устройств для случая применения дополнительного регулирования показана на рис. 11.5.

2. Способы и средства уменьшения уровней высших гармоник.

Наличие высших гармоник в напряжении и токах электрических сетей отрицательно сказывается на работе электрооборудования и приводит к возникновению народнохозяйственного убытка. Появление убытка от высших гармоник обусловливает необходимость снижения их уровней в системах электроснабжения. В настоящее время известно несколько способов уменьшения несинусоидальности формы кривой напряжения.

а) Увеличение числа фаз выпрямления.

Одним из основных источников высших гармоник являются вентильные преобразователи, которые находят широкое применение на заводах черной и цветной металлургии и предприятиях химической промышленности. Потребителями постоянного тока на предприятиях являются регулируемый электропривод, электролизные установки, гальванические ванны, электрифицированный железнодорожный транспорт, магнитные сепараторы и другие технологические установки. Суммарная номинальная мощность вентильных преобразователей на предприятиях достигает 300 МВт.

стоящее время известно большое количество схем выпрямления трехфазного тока. Однако для установок большой и средней мощности наибольшее распространение получили трехфазная мостовая схема Ларионова и шестифазная нулевая схема с уравнительным реактором.

С увеличением числа фаз выпрямления форма первичного тока преобразователя приближается к синусоидальной, а количество гармоник в токе выпрямителя и, следовательно, в напряжении сети, уменьшается. Так, например, при 6-фазной схеме выпрямления в токе вентильного агрегата содержатся 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23 и 25-я гармоники, а при 12-фазной схеме – 11, 13, 23 и 25-я. При этом несинусоидальность напряжения сети уменьшается примерно в 1,4 раза. Увеличение числа фаз выпрямления является действенной мерой снижения уровней высших гармоник. Однако трансформаторы для большого числа фаз выпрямления получаются сложными, дорогими и ненадежными. Поэтому для мощных преобразователей применяют, как правило, не более чем 12-фазный режим выпрямления.

б) Применение фильтра высших гармоник.

На рис. 11.6 показана схема поперечного фильтра высших гармоник. Звено фильтра представляет собой контур из последовательно соединенных индуктивности и емкости, настроенных на частоту определенной гармоники. Сопротивление звена фильтра токам высших гармоник

где X_l, X_c – сопротивления соответственно реактора и батареи конденсаторов току промышленной частоты;

n –номер гармоники.

С увеличением частоты индуктивное сопротивление реактора увеличивается пропорционально, а батареи конденсаторов – уменьшается обратно пропорционально номеру гармоники. На частоте одной из гармоник индуктивное сопротивление реактора становится равным емкостному сопротивлению батареи конденсаторов, и в цепи звена фильтра возникает резонанс напряжений.

Идеальный фильтр полностью отфильтровывает токи гармоник, на частоты которых настроены его звенья. Однако практически наличие активных сопротивлений реакторов и батарей конденсаторов и неточная настройка звеньев фильтра приводят к неполной фильтрации гармоник. Параллельный фильтр представляет собой ряд звеньев, каждое из которых настроено на резонанс для частоты определенной гармоники. Количество звеньев в фильтре может быть любым. На практике обычно применяют фильтры, состоящие из двух или четырех звеньев, настроенных на частоты 5, 7, 11, 13, 23 и 25-й гармоник. Поперечные фильтры присоединяют как в местах возникновения высших гармоник, так и в пунктах их усиления. Поперечный фильтр является одновременно и источником реактивной мощности и служит средством компенсации реактивных нагрузок. Параметры фильтров подбирают таким образом, чтобы звенья были настроены в резонанс на частоты фильтруемых гармоник, а их емкости позволяли бы генерировать необходимую реактивную мощность на промышленной частоте. В ряде случаев для компенсации реактивной мощности параллельно фильтру включают батарею конденсаторов.

3. Способы и средства снижения несимметрии токов и напряжений

Для сельских потребителей задача снижения несимметрии токов и напряжений является весьма актуальной. Рассмотрим причины возникновения несимметрии. Различают кратковременные и длительные (эксплуатационные) несимметричные режимы. Кратковременная несимметрия обычно связана с аварийными процессами в электрических сетях, такими, как КЗ, обрывы проводов с замыканием на землю, отключение фазы при однофазном АПВ и т. д. Длительная несимметрия возникает при наличии несимметрии в том или ином элементе электрической сети или при подключении к системе электроснабжения несимметричных приемников электроэнергии. К числу таких приемников относятся осветительные приборы, однофазные установки электросварки, индукционные и дуговые сталеплавильные печи, установки электрошлакового переплава, электровозы переменного тока и др., мощность которых достигает 5000 кВ·А и более.

Наличие несимметрии нагрузок фаз вызывает появление токов обратной и нулевой последовательностей. Эти токи, протекая по элементам сети, вызывают в них падения напряжения соответственно обратной и нулевой последовательностей, которые, складываясь с напряжением прямой последовательности промышленной частоты, приводят к возникновению несимметрии напряжений сети. Несимметрия междуфазных напряжений определяется только наличием напряжения обратной последовательности; несимметрия фазных напряжений – напряжениями нулевой и обратной последовательностей. Следует отметить, что токи нулевой последовательности существуют, как правило, только в сетях напряжением выше 1 кВ, работающих с глухозаземленной нейтралью, и распределительных сетях напряжением до 1 кВ. В широко распространенных трехфазных сетях без нулевого провода эти токи отсутствуют.

Влияние несимметрии токов и напряжений на работу электрооборудования. В общем случае несимметрия нагрузок искажает систему фазных и линейных напряжений. Поэтому несимметрия влияет как на трехфазные симметричные, так и на однофазные приемники электроэнергии. При наличии несимметричных нагрузок большой мощности в статорах синхронных генераторов протекают токи прямой, обратной и нулевой последовательностей. Токи обратной последовательности создают магнитное поле, вращающееся с двойной синхронной скоростью в направлении, противоположном направлению вращения ротора, и приводят к созданию в статоре нечетного, а в обмотке возбуждения – четного спектра токов гармоник прямой и обратной последовательностей. Эти токи обусловливают дополнительный значительный нагрев статора и ротора синхронной машины.

B асинхронных двигателях несимметрия напряжения обусловливает дополнительный нагрев, а также противодействующий вращающий момент, уменьшающий полезный момент двигателя. Уменьшение полезного момента за счет противодействующего по отношению к моменту при симметричной нагрузке равно в первом приближении квадрату коэффициента несимметрии напряжений. Поскольку сопротивление обратной последовательности асинхронного двигателя в 5-7 раз меньше сопротивления прямой последовательности, то при наличии даже небольшой составляющей напряжения обратной последовательности возникает значительный ток. Этот ток накладывается на ток прямой последовательности и обусловливает дополнительный нагрев ротора и статора, в результате чего быстро стареет изоляция и уменьшается допустимая нагрузка машины. Так, например, при несимметрии напряжений в 4% срок службы полностью нагруженного двигателя сокращается в 2 раза.

Несимметрия токов в линиях электропередачи и трансформаторах приводит к тому, что одна фаза работает с перегрузкой, тогда как другие фазы недогружены. В результате этого в линиях электропередачи значительно уменьшается пропускная способность, и увеличиваются потери энергии. В силовых трансформаторах фазные обмотки, находящиеся в общем баке, охлаждаются маслом. Поэтому при несимметричной нагрузке температура масла оказывается ниже, чем при симметричной нагрузке, равной нагрузке наиболее загруженной фазы в несимметричном режиме. Это позволяет при несимметрии увеличить нагрузку на все три фазы. Что касается несимметрии напряжений, то она не оказывает существенного влияния на работу трансформаторов и линий электропередачи.

Несимметрия напряжений значительно ухудшает режим работы многофазных выпрямителей: снижается допустимая мощность вентильных агрегатов, в выпрямленном токе появляются гармоники, амплитуды которых пропорциональны коэффициенту несимметрии напряжений. Эти гармоники, резонируя в не рассчитанных на их появление сглаживающих фильтрах, перегружают конденсаторы и выводят их из строя.

Конденсаторные установки при несимметрии напряжений неравномерно загружаются по фазам. Располагаемая мощность батареи при этом становится меньше номинальной.

Однофазными приемниками электроэнергии несимметрия напряжений воспринимается как увеличение или уменьшение приложенного к ним напряжения. При этом может наблюдаться ухудшение такого важного показателя электроэнергии, как отклонение напряжения.

Несимметрия напряжений отрицательно влияет также на работу мощных инверторов, релейной защиты, ведет к ошибкам при подсчетах электроэнергии.

Область допустимых несимметричных режимов может быть оценена по максимально допустимой однофазной нагрузке, при которой показатели несимметрии не выходят за пределы нормы в нормальном режиме. При преобладающей не двигательной нагрузке максимально допустимая однофазная нагрузка составляет 10% от номинальной мощности питающего трансформатора. При преобладании электродвигательной нагрузки максимально допустимая однофазная нагрузка составляет 20% от номинальной мощности питающего трансформатора [31].

Рассмотрим способы и средства снижения несимметрии токов и напряжений [27,28].

1. Перераспределение нагрузок по фазам сети обслуживающим персоналом. По результатам замеров токов в фазах магистральных участков линий в периоды максимумов нагрузки периодически обслуживающий персонал производит переключения однофазных нагрузок. Недостаток метода: замеры должны проводиться систематически, т.к. перераспределение нагрузок по результатам однократных измерений может не уменьшить систематическую несимметрию, а наоборот увеличить ее. Этот недостаток можно исключить, если применить автоматическое переключение однофазной нагрузки к наименее загруженной фазе.

2. Одним из самых простых способов является снижение сопротивления нулевой последовательности трансформатора (ZT₀), что может быть достигнуто заменой трансформаторов со схемой соединения обмоток Y/Y₀, которые повсеместно используются в сельских распределительных сетях 0,38 кВ, на трансформаторы со схемой соединения обмоток – Y/Z₀. Сопротивление нулевой последовательности трансформаторов со схемой Y/Z₀ в 9-11 раз меньше, чем у трансформаторов Y/Y₀. Однако такая замена экономически целесообразна только для реконструируемых и вновь сооружаемых сетях. Однако и этот способ не лишен недостатков. Расход цветного металла для трансформаторов со схемой Y/Z₀ на 15 % выше. Кроме того, уменьшение результирующего сопротивления нулевой последовательности сети за счет снижения ZT₀ не всегда дает ощутимый эффект, т.к. сопротивление нулевой последовательности линии достаточно велико. Поэтому уровень несимметрии фазных напряжений после замены трансформаторов остается высоким, особенно в конце линии.

3. Из технических средств уменьшения несимметрии напряжения рассмотрим использование симметрирующих устройств. Теоретически при любой несимметричной нагрузке можно создать симметрирующие устройства на базе емкостных и индуктивных элементов, которые полностью компенсируют напряжения обратной и нулевой последовательности на нагрузке.

Снизить сопротивление нулевой последовательности сети можно например, с помощью специальных устройств, имеющих минимальное сопротивление нулевой последовательности [27]. Такие устройства называются шунто-симметрирующими устройствами (ШСУ). Их устанавливают в конце или начале линии и подключают параллельно нагрузке. В этом случае токи нулевой последовательности замыкаются на контуре «нагрузка — ШСУ» и не протекают в линии и трансформаторе. Напряжение нулевой последовательности на нагрузке будет минимальным и определится только сопротивлением нулевой последовательности ШСУ. Устройства с минимальным сопротивлением нулевой последовательности могут быть выполнены как с электромагнитными связями (трансформаторного типа), так и с электрическими связями (на индуктивно-емкостных элементах).

На рис. 11.7,а представлено ШСУ электромагнитного типа, выполненное на трехстержневом магнитопроводе со схемой соединения обмоток «встречный зигзаг». Следует отметить, что ШСУ электромагнитного типа, являясь индуктивной нагрузкой, увеличивают реактивную составляющую тока прямой последовательности, что приводит к снижению коэффициента мощности сети.

ШСУ на индуктивно-емкостных элементах имеют более простую конструкцию. Схема такого устройства с тремя емкостными и одним индуктивным элементом, которые соединены по схеме четырехлучевой звезды, приведена на рис. 11.7,б. Емкостные элементы этого ШСУ подключаются к фазам сети, а индуктивный – к нейтральному проводу. Такое устройство, помимо эффекта симметрирования осуществляет компенсацию реактивной мощности токов прямой последовательности. Можно построить и ШСУ с тремя индуктивными и одним емкостным элементом, подключив к фазам сети индуктивные элементы, а к нейтральному проводу – емкостный (рис. 11.7,в).

Таким образом, подключение таких устройств в значительной степени улучшает качество напряжения у потребителей и повышает симметрию токов в линии и трансформаторе. Достоинством ШСУ является также то, что его параметры не зависят от нагрузки, и, следовательно, они могут изготавливаться нерегулируемыми.

Указания к выполнению работы

1. Изучить возможные схемы включения в сеть регулирующих напряжение устройств.

2. Изучить способы и средства уменьшения высших гармоник. Нарисовать структурную схему фильтра.

3. Изучить способы и средства снижения несимметрии токов и напряжений.

4. Разобрать принцип работы шунто-симметрирующих устройств для сетей 0,38 кВ.

Отчет должен содержать:

Возможные схемы подключения регулирующих напряжение устройств в сети.

Схему фильтра высших гармоник.

Схемы шунто-симметрирующих устройств.

1. Назовите основные показатели качества электрической энергии согласно ГОСТ 13109-97.

2. Как влияет качество электроэнергии на работу электроприемников?

3. Каковы причины значительных отклонений напряжения у сельскохозяйственных потребителей?

4. Каковы причины несимметрии напряжения у сельскохозяйственных потребителей?

5. Назовите основные причины несинусоидальности напряжения.

6. Какие существуют способы регулирования напряжения, какие из них наиболее приемлемы для сельских электрических сетей?

7. Назовите способы уменьшения несинусоидальности напряжения в сетях.

8. Возможные способы уменьшения несимметрии в сельских электрических сетях. Их достоинства и недостатки.

Назовите основные показатели качества электроэнергии.

причины возникновения отклонения напряжения.

Причины возникновения отклонения и колебания частоты.

допустимые нормы по отклонению напряжения и частоты.

Что такое коэффициент несимметрии?

что такое коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения?

Что такое доза фликера?

Влияние нессиметрии напряжения на работу электроприемников.

Источник: www.kgau.ru

. для студентов ВУЗов электротехнических специальностей и инженеров

Показатели качества электроэнергии

1.1 Основные и дополнительные показатели качества электроэнергии

ГОСТ 13109-99 устанавливает показатели и нормы качества электрической энергии (КЭ) в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся в собственности различных потребителей, или приемники электрической энергии (точки общего присоединения — ТОП).

Этот ГОСТ устанавливает 11 основных показателей качества электроэнергии (ПКЭ):

5) коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения К_U

8) коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности К₀_U;

10) импульсное напряжение U_имп;

При определении значений некоторых показателей КЭ используют следующие вспомогательные параметры электрической энергии:

1) частоту повторения изменений напряжения F_δUt

2) интервал между изменениями напряжения ∆_ti_, _ti _{+ 1}

3) глубину провала напряжения δU_n;

4) частота появления провалов напряжения F_n.

5) длительность импульса по уровню 0,5 его амплитуды ∆t_имп0,5;

Установлены два вида норм ПКЭ: нормально допустимые (норм.) и предельно допустимые (пред.)

1.2. Отклонение частоты и причины его возникновения

Отклонение частоты в электрической системе, Гц, характеризует разность между действительным и номинальным значениями частоты переменного тока в системе электроснабжения и определяется по выражению

Допустимые нормы по отклонению частоты составляют

Частота переменного тока в электрической системе определяется скоростью вращения генераторов электростанций. Номинальное значение частоты в ЕЭС России 50 Гц в электрической системе может быть обеспечено при условии наличия резерва активной мощности. В каждый момент времени в электрической системе должно забыть обеспечено равенство (баланс) между мощностью генераторов электростанций и мощностью, потребляемой нагрузкой с учетом потерь мощности на передачу в электрической сети . Ввод резервной мощности возможен в системе за счет дополнительного расхода энергоносителя турбин электростанций.

1.3. Отклонение напряжения

Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения текущего значения напряжения С/ от номинального значения С/_ном:

(2)

Отклонение напряжения обусловлено изменением потерь напряжения (см. гл. 12), вызываемых изменением мощностей нагрузок. Отклонение напряжения нормируется на выводах приемников электрической энергии:

(3)

1.4. Колебания напряжения

Колебания напряжения характеризуются размахом изменения напряжения δU₁, , частотой повторения изменений напряжения F_δUt, интервалом между изменениями напряжения ∆_ti_, _ti _{+ 1} , дозой фликера Р_t.

Источниками колебаний напряжения являются потребители электроэнергии с резкопеременным графиком потребления мощности (особенно реактивной). К ним относятся: дуговые сталеплавильные печи, электросварка, поршневые компрессоры и ряд других. При резком возрастании нагрузки происходит резкое увеличение потерь напряжения в ветвях сети, питающих эту нагрузку. В результате резко уменьшается напряжение на приемном узле ветви. При резком уменьшении нагрузки происходит уменьшение потерь напряжения и, следовательно, увеличение напряжения на приемном узле ветви.

Отмечается, что в электрических сетях распространение колебаний напряжения происходит в направлении к шинам низкого напряжения практически без затухания, а к шинам высокого напряжения — с затуханием по амплитуде. Этот эффект проявляется в зависимости от мощности короткого замыкания S_КЗ._СИСТ системы. При распространении колебаний напряжения в любом направлении их частотный спектр сохраняется.

Размах изменения напряжения — разность между следующими друг за другом действующих значений напряжения любой формы, т. е. между следующими друг за другом максимальным и минимальным значениями огибающей действующих значений напряжения.

Огибающая действующих (среднеквадратичных) значений напряжения — ступенчатая временная функция, образованная действующими значениями напряжения, определенными на каждом полупериоде напряжения основной частоты.

Если огибающая действующих значений напряжения имеет горизонтальные участки (при спокойном графике нагрузки), то размах изменения напряжения определяется как разность между соседними экстремумом (максимумом или минимумом ) и горизонтальным участком или как разность между соседними горизонтальными участками (рис.1).

Длительность изменения напряжения — интервал времени от начала одиночного изменения напряжения до его конечного значения (см. рис. 1).

Рис. 1. Колебания напряжения (пять размахов изменений напряжения)

Ф л и к е р (мерцание) — субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями напряжения в электрической сети, питающей эти источники.

Доза фликера — мера восприимчивости человека к воздействию фликера за установленный промежуток времени, т. е. интегральная характеристика колебаний напряжения, вызывающих у человека накапливающееся за установленный период времени раздражение мерцаниями (миганиями) светового потока.

Дозу фликера напряжения в процентах в квадрате вычисляют по выражению

Время восприятия фликера — минимальное время для субъективного восприятия человеком фликера, вызванного колебаниями напряжения.

Рис. 2. Зависимости частоты допустимых изменений напряжения от частоты их появления

Предельно допустимые значения размаха изменения напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям в зависимости от частоты повторения изменений напряжения F_δUt, или интервала между изменениями напряжения равны значениям, определяемым по кривым рис. 2. Кривая 1 — для потребителей электрической энергии, располагающих лампами накаливания. Кривая 2 — в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение. Перечень помещений с разрядами работ, требующих значительного зрительного напряжения, устанавливают в нормативных документах, утверждаемых в установленном порядке.

Предельно допустимое значение суммы установившегося отклонения напряжения δU_y и размаха изменений напряжения δU_t, в точках присоединения к электрическим сетям напряжением 0,38 кВ равно ±10% от номинального напряжения.

Предельно допустимое значение для кратковременной дозы фликера Р₅_t при колебаниях напряжения равно 1.38, а для длительной дозы фликера Р_Lt при тех же колебаниях напряжения равно 1,0.

Кратковременную дозу фликера определяют на интервале времени наблюдения, равном 10 мин. Длительную дозу фликера определяют на интервале времени наблюдения, равном 2 ч.

Предельно допустимое значение для кратковременной дозы фликера Р_St в точках общего присоединения потребителей электрической энергии, располагающих лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, равно 1,0, а для длительной дозы фликера Р_Lt в этих же точках равно 0,74.

1.5. Несинусоидальность напряжения

Несинусоидальность напряжения появляется потому, что в кривой напряжения, помимо гармоники основной частоты , имеют место гармоники других высших частот, кратных основной частоте (п = 2, 3, 4. и т.д.). Гармоники обычно определяются разложением кривой фактического напряжения в ряд Фурье.

Причиной возникновения несинусоидальности напряжения является наличие потребителей электроэнергии с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Основной вклад в несинусоидальность напряжения вносят тиристорные преобразователи электрической энергии, получившие широкое распространение в промышленности.

Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:

коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения;

коэффициентом «-и гармонической составляющей напряжения.

Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения К_u, %, является отношением суммарного действующего значения всех высших гармоник к действующему значению напряжения основной гармоники, причем п ≥ 2

Таблица.1 Значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения, %

При определении коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения допускается не учитывать гармонические составляющие порядка и > 40 или действующее значение которых менее 0,3 от U_(1).

Предельно допустимое значение коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения вычисляют по

(8)

где K_U₍_n_)норм — нормально допустимое значение коэффициента п-й гармонической составляющей напряжения.

1.6. Несимметрия напряжения

Несимметрия трехфазной системы напряжений появляется при наличии в трехфазной электрической сети напряжений обратной и нулевой последовательностей, значительно меньших по величине соответствующих составляющих напряжения прямой (основной) последовательности.

Основной причиной возникновения несимметрии напряжения являются потребители с несимметричным потреблением мощности по фазам. К ним относятся: однофазные потребители, включаемые на фазное либо междуфазное напряжения; трехфазные потребители с несимметричным потреблением мощности по фазам (в частности, дуговые сталеплавильные печи, сварочные установки). Причиной несимметрии напряжений может быть также несимметрия сопротивлений сети по фазам.

Несимметрия трехфазной системы напряжений характеризуется коэффициентами несимметрии обратной последовательности, и нулевой последовательности, которые представляют собой отношение действующего значения напряжения соответственно обратной и нулевой последовательности к действующему значению напряжения прямой последовательности (к номинальному напряжению):

(9)

U₂₍₁₎ и U₀₁₎ дейвующие значения напряжения соответственно обратной и нулевой последовательностей основной частоты трехфазной системы напряжений, В и кВ.

1.7. Провал напряжения

Провал напряжения — внезапное значительное снижение напряжения в точке электрической сети ниже 0,9U_ном, которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от десяти миллисекунд до нескольких десятков секунд (рис. 3).

Рис. 3. Провал напряжения

Провал напряжения характеризуется глубиной (по отношению к значению напряжения в нормальном режиме) и длительностью.

Длительность провала напряжения ∆t — интервал времени между начальным моментом провала напряжения и моментом восстановления напряжения до первоначального или близкого к нему уровня .

Глубина провала напряжения может изменяться от 10 до 100%, длительность — от сотых до нескольких десятых секунды (в некоторых случаях — секунды).

Вспомогательной характеристикой является частота появления провалов напряжения Р_п — число провалов напряжения определенной глубины и длительности за определенный промежуток времени по отношению к общему числу провалов за этот же промежуток времени.

Основной причиной появления провалов напряжения в системе электроснабжения являются короткие замыкания в отходящих от цепи питания данного узла нагрузки ответвлениях электрической сети высокого (35. 220 кВ), среднего (6. 10 кВ) напряжений и в сетях с напряжением до 1 кВ.

Провалы напряжения не нормируются, поскольку они неизбежны настолько же, насколько неизбежны короткие замыкания. Однако знать статистику по частоте, глубине и длительности провалов напряжения в системе электроснабжения необходимо для аргументированного использования агрегатов и источников бесперебойного питания с целью электроснабжения особенно чувствительных к провалам напряжения потребителей. К ним относятся: электронные микропроцессорные устройства управления, компьютеры, серверы и ряд других.

1.8. Импульсное напряжение

Искажение формы кривой питающего напряжения может происходить за счет появления высокочастотных импульсов при коммутациях сети, работе разрядников и т.п.

Импульс напряжения — резкое изменение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня за промежуток времени до нескольких миллисекунд (т. е. меньше полупериода) (рис. 4).

Рис. 4. Импульс напряжения

Импульсное напряжение характеризуют следующие величины:

амплитуда импульса U_имп — максимальное мгновенное значение импульса напряжения;

длительность импульса — интервал времени между начальным моментом импульса напряжения и моментом восстановления мгновенного значения напряжения до первоначального или близкого к нему уровня; часто длительность импульса оценивается по уровню 0,5 его амплитуды ∆t_имп о,5.

В электрическую сеть напряжением 220. 380В может проникать импульсное напряжение до 3. 6 кВ.

Наиболее чувствительны к импульсным напряжениям электронные и микропроцессорные элементы систем управления и защиты, компьютеры, серверы и компьютерные станции.

Основным способом защиты от импульсных напряжений является использование ограничителей перенапряжения (ОПН) на основе металло-
оксидных соединений.

1.9. Временное перенапряжение

Временное перенапряжение — повышение напряжения в точке электрической сети выше 1,1U_ном продолжительностью более 10 мс, возникающее в системах электроснабжения при коммутациях или коротких замыканиях.

Коэффициент временного перенапряжения К_пер_U — величина, равная отношению максимального значения огибающей амплитудных значений напряжения за время существования временного перенапряжения к амплитуде номинального напряжения сети. Длительность временного перенапряжения ∆t_перU — интервал времени между начальным моментом возникновения временного перенапряжения и моментом его исчезновения.

Источник: xn—-8sbnaarbiedfksmiphlmncm1d9b0i.xn--p1ai

Показатели качества электроэнергии в электрических сетях

В соответствии с ГОСТ 13109-87 различают основные и дополнительные показатели качества электроэнергии.

К основным показателям качества электроэнергии , определяющим свойства электрической энергии, которые характеризуют ее качество, относятся:

1) отклонение напряжения ( δ U , %);

2) размах изменения напряжения ( δ U t, %);

3) доза колебаний напряжений ( ψ , %);

4) коэффициент несинусоидальности кривой напряжения ( k нс U , %);

5) коэффициент n -й гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка (kU(n ), %);

6) коэффициент обратной последовательности напряжений ( k 2 U , %);

7) коэффициент нулевой последовательности напряжений (k 0 U , %) ;

8) длительность провала напряжения ( Δ t пр, с) ;

9) импульсное напряжение ( U имп, В, кВ) ;

10) отклонение частоты ( Δ f , Гц).

Дополнительные показатели качества электроэнергии , представляющие собой формы записи основных показателей качества электроэнергии и используемые в других нормативно-технических документах:

1) коэффициент амплитудной модуляции напряжений ( k мод);

2) коэффициент небаланса междуфазных напряжений ( k неб.м);

3) коэффициент небаланса фазных напряжений ( k неб.ф).

Отметим допустимые значения названных показателей качества электроэнергии, выражения для их определения и области применения. В течение 95% времени суток (22,8 ч) показатели качества электроэнергии не должны выходить за пределы нормально допустимых значений, а в течение всего времени, включая поелсаварийные режимы, они должны находиться в пределах максимально допустимых значений.

Контроль качества электроэнергии в характерных точках электрических сетей осуществляется персоналом предприятия электрических сетей. При этом длительность измерения показателя качества электроэнергии должна составлять не менее суток.

Отклонение напряжения это один из самых важных показателей качества электроэнергии. Отклонение напряжения находится по формуле

δ U t = ((U(t) — Un)/Un) х 100%

где U(t) — действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты, или просто действующее значение напряжения (при коэффициенте несиннусоидальности, меньшем или равном 5%), в момент времени t , кВ; Un — номинальное напряжение, кВ.

Величина U t = 1/3 ( U_AB(1) + U_BC(1) + U_AC(1)) , где U_AB(1) , U_BC(1) , U_AC(1) — действующие значения междуфазных напряжений основной частоты.

Из-за изменения нагрузок во времени, изменения уровня напряжений и других факторов изменяется величина падения напряжения в элементах сети и, следовательно, уровень напряжения U t. В результате оказывается, что в различных точках сети в один и тот же момент времени, а в одной точке — в разные моменты, отклонения напряжения различны.

Нормальная работа электроприемников вестях напряжением до 1 кВ обеспечивается при условии, что отклонения напряжения на их входе равны ±5% (нормальное значение) и ±10% (максимальное значение). В сетях напряжением 6 — 20 кВ устанавливается максимальное отклонение напряжения ±10%.

Мощность, потребляемая лампами накаливания, прямо пропорциональна подведенному напряжению в степени 1,58, световая отдача ламп — в степени 2,0, световой поток — в степени 3,61, срок службы ламп — в степени — 13.57. Работа люминесцентных ламп от отклонения напряжений зависит меньше. Так срок их службы изменяется на 4% при отклонении напряжения на 1%.

Снижение освещенности рабочих мест происходит при уменьшении напряжения, что приводит к снижению производительности труда работающих и ухудшению их зрения. При больших снижениях напряжения люминесцентные лампы не загораются или мигают, что приводит к сокращению срока их службы. При повышении напряжения срок службы ламп накаливания резко снижается.

От уровня напряжения зависит скорость вращения асинхронных электродвигателей и, следовательно, их производительность, а также потребляемая реактивная мощность. Последнее отражается на величине потерь напряжения и мощности на участках сети.

Снижение напряжения приводит к увеличению длительности технологического процесса в электротермических и электролизных установках, а также к невозможности устойчивого приема в коммунальных сетях телевизионных передач. В последнем случае применяются так называемые стабилизаторы напряжения, которые сами потребляют значительную реактивную мощность и у которых имеются потери мощности в стали. На их изготовление расходуется дефицитная трансформаторная сталь.

Для обеспечения требуемого напряжения на шинах низкого напряжения всех ТП рименяют так называемое встречное регулирование напряжения в центре питания. Здесь в режиме максимальных нагрузок поддерживается максимально допустимое напряжение на шинах ЦП, а в режиме минимальных нагрузок — минимальное напряжение.

При этом должно применяться и так называемое местное регулирование напряжения в каждом трансформаторном пункте путем установки переключателя ответвлений распределительных трансформаторов в соответствующее положение. В сочетании с централизованным (в ЦП) и указанным местным регулированием напряжения применяются регулируемые и нерегулируемые конденсаторные установки, также относящиеся к средствам местного регулирования напряжения.

Размах изменения напряжения

Размах изменения напряжения представляет собой разность между амплитудными или действующими значениями напряжения до и после одиночного изменения напряжения и определяется по формуле

где U_i и U_i+1 — значения следующих друг за другом экстремумов или экстремума и горизонтального участка огибающей амплитудных значений напряжения.

К размахам изменения напряжения относят одиночные изменения напряжения любой формы с частотой повторения от двух раз в минуту (1/30 Гц) до одного раза в час, имеющие среднюю скорость изменения напряжения более 0,1% в секунду (для ламп накаливания) и 0,2% в секунду для остальных приемников.

Быстрые изменения напряжения вызываются ударным режимом работы двигателей металлургических прокатных станов тяговых установок железных дорог, луговых сталеплавильных печей, сварочной аппаратуры, а также частыми пусками мощных короткозамкнутых асинхронных электродвигателей, когда их пусковая реактивная мощность составляет несколько процентов мощности короткого замыкания.

Число изменений напряжения в единицу времени, т. е. частота изменения напряжения, находится по формуле F = m/T , где m — число изменений напряжения за время Т, Т — общее время наблюдения размахов напряжения.

Основные требования, предъявляемые к колебаниям напряжения, обусловливаются соображениями защиты зрения человека. Установлено, что наибольшая чувствительность глаза к мерцанию света находится в области частоты, равной 8,7 Гц. Поэтому для ламп накаливания, обеспечивающих рабочее освещение при значительных зрительных напряжениях, размах напряжения допускается не более 0,3%, для ламп накачивания в быту — 0,4%, для люминесцентных ламп и других электроприемников — 0,6.

Допускаемые размахи колебаний приведены на рис. 1.

Рис. 1. Допустимые размахи колебаний напряжения: 1 — рабочее освещение лампами накаливания при большом зрительной напряжении, 2 — бытовые лампы накаливания, 3 — люминесцентные лампы

Область I соответствует работе насосов и бытовых приборов, II — кранов, подъемников, III — дуговых печей, ручной контактной сварке, IV — работе поршневых компрессоров и автоматической контактной сварке.

Для снижения размаха изменения напряжения в осветительной сети применяют раздельное питание приемников осветительной сети и силовой нагрузки от разных силовых трансформаторов, продольную емкостную компенсацию питающей сети, а также синхронные электродвигатели и искусственные источники реактивной мощности (реакторы или конденсаторные батареи, ток которых формируется с помощью управляемых вентилей для получения требуемой реактивной мощности).

Доза колебаний напряжения

Доза колебаний напряжения идентична размаху изменения напряжения и в действующих электрических сетях вводится по мере их оснащения соответствующими приборами. При использовании показателя «доза колебаний напряжения» оценка допустимости размаха изменения напряжения может не производиться, так как рассматриваемые показатели взаимозаменяемы.

Доза колебаний напряжения также представляет собой интегральную характеристику колебаний напряжения, вызывающих у человека накапливающееся за установленный период времени раздражение из-за миганий света в диапазоне частот от 0,5 до 0,25 Гц.

Допустимое максимальное значение дозы колебаний напряжения ( ψ, (%) 2 ) в электрической сети, к которой присоединяются осветительные установки, не должно превосходить: 0,018 — с лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение; 0,034 — с лампами накаливания во всех других помещениях; 0,079 — с люминесцентными лампами.

Коэффициент несинусоидальности кривой напряжения

При работе в сет мощных выпрямительных и преобразовательных установок, а также дуговых печей и установок для сварки, т. е. нелинейных элементов, происходит искажение кривых тока и напряжения. Несинусоидальные кривые тока и напряжения представляют собой гармонические колебания, имеющие различные частоты (промышленная частота — это низшая гармоника, все остальные по отношению к ней — высшие гармоники).

Высшие гармоники в системе электроснабжения вызывают дополнительные потери энергии, сокращают срок службы косинусных конденсаторных батарей, электродвигателей и трансформаторов, приводят к трудностям при наладке релейной защиты и сигнализации, а также эксплуатации электроприводов с тиристорным управлением и т. д.

Содержание высших гармоник в электрической сети характеризуется коэффициентом несинусоидальности кривой напряжения k нс U который определяется по выражению

где N — порядок последней из учитываемых гармонических составляющих, U n — действующее значение n -й ( n = 2, . N ) гармонической составляющей напряжения, кВ.

Нормальные и максимальные допустимые значения k нс U не должны соответственно превышать: в электрической сети напряжением до 1 кВ — 5 и 10%, в электрической сети 6 — 20 кВ — 4 и 8%, в электрической сети 35 кВ — 3 и 6%, в электрической сети 110 кВ и выше 2 и 4%.

Для снижения высших гармоник применяются силовые фильтры, представляющие собой последовательное соединение индуктивного и емкостного сопротивлений, настроенных в резонанс на определенную гармонику. С целью исключения гармоник низших частот применяют преобразовательные установки с большим числом фаз.

Коэффициент n -й гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка

Коэффициент n -й гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка представляет собой отношение действующего значения n -й гармонической составляющей напряжения к действующему значению напряжения основной частоты, т. е. kU(n) = ( Un / U н) х 100%

По значению коэффициента kU(n) определяется спектр n -х гармонических составляющих, на подавление которых должны быть рассчитаны соответствующие силовые фильтры.

Нормальные и максимальные допустимые значения не должны соответственно превышать: в электрической сети напряжением до 1 кВ — 3 и 6%, в электрической сети 6 — 20 кВ 2,5 и 5 % , в электрической сети 35 кВ — 2 и 4 %, в электрической сети 110 кВ и выше 1 и 2 %.

Несимметрия напряжений возникает из-за нагрузки однофазных электроприемников. Так как распределительные сети напряжением выше 1 кВ работают с изолированной или компенсированной нейтралью, то несиммегрия напряжений обусловлена появлением напряжения обратной последовательности. Несимметрия проявляется в виде неравенства линейных и фазных напряжений и характеризуется коэффициентом обратной последовательности напряжений :

где U₂₍₁₎ — действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений, кВ. Значение величины U₂₍₁₎ можно получить измерением трех напряжений основной частоты, т. е. U _А ₍₁₎, U_B(1) , U _C(1). Тогда

где y _А, y_B и y_C — проводимости фаз А, B и C приемника.

В сетях напряжением выше 1 кВ несимметрия напряжений проявляется в основном из-за однофазных электротермических установок (дуговых печей косвенного действия, печей сопротивления, индукционных канальных печей, установок электрошлакового переплава и др.

Наличие напряжения обратной последовательности приводит к дополнительному нагреву обмоток возбуждении синхронных генераторов и увеличению их вибрации, к дополнительному нагреву электродвигателей и резкому сокращению срока службы их изоляции, снижению реактивной мощности, генерируемой силовыми конденсаторами, дополнительному нагреву линий и трансформаторов? увеличению количества ложных срабатываний релейной защиты и т д.

На зажимах симметричного элсктроприемника нормально допустимый коэффициент несимметрии равен 2%, а максимально допустимый — 4%.

Влияние несимметрии значительно уменьшается при питании однофазных электроприемников от отдельных трансформаторов, а также при применении управляемых и неуправляемых симметрирующих устройств, компенсирующих эквивалентный ток обратной последовательности, потребляемый однофазными нагрузками.

В четырехпроводных сетях напряжением до 1 кВ несимметрия, обусловленная однофазными приемниками , подключенными к фазным напряжениям, сопровождается прохождением тока в нулевом проводе и, следовательно, появлением напряжения нулевой последовательности.

Коэффициент нулевой последовательности напряжений k_0U = ( U₀₍₁₎/U _н.ф.) х 100%,

где U0(1) -действующее значение напряжения нулевой последовательности основной частоты, кВ; U _н.ф. — номинальное значение фазного напряжения, кВ.

Величина U₀₍₁₎ определяется измерением трех фазных напряжений основной частоты, т. е.

где у _A , у _B , у _C , y_O — проводимости фаз А, В, С приемника и проводимость нулевого провода; U_A _{( 1 )}, U_B(1) , U_C(1) — действующие значения фазных напряжений.

Допустимое значение U₀₍₁₎ ограничивается требованиями, предъявляемыми к отклонению напряжения, которые удовлетворяются коэффициентом нулевой последовательности, равным 2% в качестве нормального уровня и 4% максимального уровня.

Снижение значения может быть достигнуто рациональным распределением однофазной нагрузки между фазами, а также увеличением сечения нулевого провода до сечения фазных проводов и применением трансформаторов в распределительной сети с группой соединения «звезда — зигзаг».

Провал напряжения и интенсивность провалов напряжения

Провал напряжения — это внезапное значительное 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.

Длительность провала напряжения Δ t пр — интервал времени между начальным моментом провала напряжения и моментом восстановления напряжения до первоначального или близкого к нему уровня (рис. 2), т.е. Δ t пр = t вос — t нач.

Рис. 2. Длительность и глубина провала напряжения

Значение Δ t пр составляет от нескольких периодов до нескольких десятков секунд. Провал напряжения характеризуется интенсивностью и глубиной провала δ Uпр, представляющей собой разность между номинальным значением напряжения и минимальным действующим значением напряжения Umin в течение провала напряжения, и выражается в процентах номинального значения напряжения или в абсолютных единицах.

Величина δ Uпр определяется следующим образом:

δUпр = (( U н — Umin ) /U н) х 100% или δUпр = U н — Umin

Интенсивность провалов напряжения m _* представляет собой частоту появления в сети провалов напряжения определенной глубины и длительности, т. е. m _* = (m(δUпр , Δ t пр)/ M) х 100% , где m(δUпр , Δ t пр) — число провалов напряжения глубиной δUпр и длительностью Δ t пр за время Т ; М — суммарное число провалов напряжения за время Т.

К провалам напряжения, возникающим в большинстве случаев при коротких замыканиях в сети, чувствительны некоторые виды элекгропрнемников (ЭВМ, силовая электроника), поэтому в проектах электроснабжения таких приемников должны предусматриваться меры по снижению длительности, интенсивности и глубины провалов напряжения. Допустимые значения длительности провалов напряжения ГОСТ не указывает.

Импульсное напряжение — это резкое изменение напряжения, за которым следует восстановление напряжения до обычного уровня за промежуток времени от нескольких микросекунд до 10 миллисекунд. Оно представляет собой максимальное мгновенное значение напряжения импульса U _имп (рис. 3).

Рис. 3. Импульсное напряжение

Импульсное напряжение характеризуется амплитудой импульса U’ _имп, представляющей собой разность между импульсом напряжения и мгновенным значением напряжения основной частоты, соответствующим моменту начала импульса. Длительность импульса t _имп — интервал времени между начальным моментом импульса напряжения и моментом восстановления мгновенного значения напряжения до обычного уровня. Может быть вычислена длительность импульса t _имп0,5 по уровню 0,5 его амплитуды (см. рис. 3).

Импульсное напряжение определяется в относительных единицах по формуле Δ U имп = U имп/(√2 U н)

К импульсам напряжения чувствительны также такие электроприемники, как ЭВМ, силовая электроника и др. Импульсные напряжения появляются вследствие коммутаций в электрической сети. Меры по снижению импульсных напряжений должны предусматриваться при разработке конкретных проектов электроснабжения. Допустимые значения импульсных напряжений ГОСТ не указывает.

Изменения частоты обусловлены изменениями суммарной нагрузки и характеристиками регуляторов частоты вращения турбин. Большие отклонения частоты возникают в результате медленного регулярного изменения нагрузки при недостаточном резерве активной мощности.

Частота напряжения в отличие от других явлений, ухудшающих качество электроэнергии, является общесистемным параметром: все генераторы, присоединенные к одной системе, генерируют электроэнергию на напряжении одинаковой частоты — 50 Гц.

Согласно первому закону Кирхгофа всегда существует строгий баланс между выработкой и генерацией мощности. Поэтому любое изменение мощности нагрузки вызывает изменение частоты, что приводит к изменению выработки активной мощности генераторов, для чего блоки «турбина — генератор» оборудуют устройствами, позволяющими регулировать поступление энергоносителя в турбину в зависимости от изменений частоты в электрической системе.

При определенном росте нагрузки оказывается, что мощность блоков «турбина — генератор» исчерпана. Если нагрузка продолжает увеличиваться, баланс устанавливается при пониженной частоте — возникает отклонение частоты. В этом случае говорят о дефиците активной мощности для поддержания номинальной частоты.

Отклонение частоты Δ f от номинального значения f н определяется по формуле Δ f = f — f н, где f — текущее значение частоты в системе.

Изменения частоты, превышающие 0,2 Гц, существенно влияют на технико-экономические показатели работы электроприемников, поэтому нормально допустимое значение отклонения частоты равно ±0,2 Гц, а максимально допустимое значение отклонений частоты составляет ± 0,4 Гц. В послеаварийных режимах допускается отклонение частота от +0,5 Гц до — 1 Гц в течение не более 90 ч в год.

Отклонение частоты от номинальной приводит к увеличению потерь энергии в сети, а также к снижению производительности технологического оборудования.

Коэффициент амплитудной модуляции напряжения и коэффициент небаланса междуфазных и фазных напряжений

Коэффициент амплитудной модуляции напряжения характеризует колебания напряжения и равен отношению полуразности наибольшей и наименьшей амплитуд модулированного напряжения, взятых за определенный интервал времени, к номинальному или базовому значению напряжения, т. е.

k мод = (U нб — U нм)/(2 √2 U н),

где U нб и U нм — соответственно наибольшая и наименьшая амплитуды модулированного напряжения.

Коэффициент небаланса междуфазных напряжений k неб.мф характеризует несимметрию междуфазных напряжений и равен отношению размаха небаланса междуфазных напряжений к номинальному значению напряжения:

k неб.мф = ((U нб — U нм)/ U н) х 100%

где U нб и U нм — наибольшее и наименьшее действующие значения из трех междуфазных напряжений.

Коэффициент небаланса фазных напряжений k неб.ф характеризует несимметрию фазных напряжений и равен отношению размаха небаланса фазных напряжений к номинальному значению фазного напряжения:

k неб.ф = ((U нб.ф — U нм.ф)/ U н.ф) х 100%,

где U нб и U нм — наибольшее и наименьшее действующие значения из трех фазных напряжений, U н.ф — номинальное значение фазного напряжения.

Источник: electricalschool.info

Нормально допустимые показатели напряжения

3. Определения, Обозначения и сокращения.

Каково допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу: 4 причины введения стандарта

Полные нормы напряжение в электросети: ГОСТ

Стандартные параметры электрической сети

Максимальное отклонение напряжения в электросети

Посадка напряжения в домашней сети

Величина допустимого падения напряжения: ПУЭ

Обязательное регулирование напряжения в электрических сетях

Допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу (видео)

Допустимое отклонение напряжения – нормативные значения, причины

Нормы напряжения в электросети по ГОСТу

Основные причины возникновения отклонения напряжения в сети

Последствия отклонения от стандартов

Наиболее допустимое отклонение напряжения в сети по ГОСТу

Какое считается предельно допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу

Стандартные параметры электрической сети

Максимальное отклонение напряжения в электросети

Посадка напряжения в домашней сети

Величина допустимого падения напряжения: ПУЭ

Обязательное регулирование напряжения в электрических сетях

Напряжение в сети — ГОСТ. Нормы напряжения дома в квартире

Причины возникновения скачков напряжения в сети

Защита электросети от скачков напряжения: как предотвратить скачки напряжения и возможный ущерб от них

Можно ли возместить ущерб, причиненный в результате скачка напряжения?

Определить есть ли отклонение от нормы достаточно просто.

Техника безопасности, электричество и техническое обслуживание электрических сетей

Допустимый уровень напряжения в трехфазной сети и в подвале

Максимально допустимое напряжение в домашней сети 220 вольт

Влияние отклонения напряжения на работу электрооборудования:

Обеспечить эти требования можно двумя способами: снижением потерь напряжения и регулированием напряжения.

Допустимые колебания напряжения в электросети

Что такое качество сетевого электропитания и его неполадки (ГОСТ 13109-97)

ГОСТ 13109-97 оценивает качество электрической энергии по 10 показателям,основными из которых являются:

К основным неполадкам сетевого электропитания относятся:

Низкое напряжение в сети – причины и способы стабилизации

Допустимая потеря напряжения в осветительных сетях

Допустимые уровни напряжения в сети. Отклонение напряжения

Влияние отклонения напряжения на работу электрооборудования:

Обеспечить эти требования можно двумя способами: снижением потерь напряжения и регулированием напряжения.

Ответственность за поддержание напряжения в пределах, установленных ГОСТ 13109-97, возлагается на энергоснабжающую организацию.

Нормально допустимые показатели напряжения

Показатели качества электроэнергии

1.1 Основные и дополнительные показатели качества электроэнергии

1.2. Отклонение частоты и причины его возникновения

1.3. Отклонение напряжения

1.4. Колебания напряжения

1.5. Несинусоидальность напряжения

1.6. Несимметрия напряжения

1.7. Провал напряжения

1.8. Импульсное напряжение

1.9. Временное перенапряжение

Показатели качества электроэнергии в электрических сетях

Похожие статьи

Ящур что это за болезнь и опасна ли она для людей

Ячмень на глазу фото причины появления и лечение

Ячмень на глазу фото начальная стадия у детей