2_ПКЭ_ГОСТ.pptx
- Количество слайдов: 18
Показатели качества электроэнергии ГОСТ 13109 -97 ГОСТ Р 54149 2010
Энергоэффективность и энергосбережение • Энергосбережение: комплекс мероприятий (процесс), направленный на уменьшение энергопотребления при сохранении объема выпуска продукции и оказания услуг. • Энергоэффективность: удельный показатель, характеризующий уровень рациональности использования энергетических ресурсов. Конечная цель - обеспечение эффективного использования ТЭР при существующем уровне технологий, а также соблюдении требований к охране окружающей среды. • Повышению энергоэффективности систем электроснабжения способствуют : • обеспечение надежности электроснабжения (в соответствии с ПУЭ), • обеспечение стандартов качества электроэнергии (в соответствии с ГОСТ ), • снижение потерь электроэнергии (технологический и электромагнитный ущерб) , • снижение эксплуатационных расходов, предотвращение аварий за счет внедрения современного оборудования.
Составляющие ущерба при ухудшении показателей качества электроэнергии (ПКЭ) • 1. Технологический ущерб, обусловленный расстройством технологических процессов, ускоренным износом оборудования электросетевых компаний и потребителей из-за перегрузок по току и напряжению. Эта категория ущерба столь разнообразна, что с трудом поддается перечислению. • 2. Электромагнитный ущерб, основную часть которого составляют повышенные потери электроэнергии как в сетях электросетевых компаний, так и потребителей. Электромагнитная составляющая ущерба обусловлена увеличением потерь активной мощности DP в электрических сетях и ростом потребления активной P и реактивной Q мощностей. • Технологический ущерб при заметных искажениях в денежном выражении существенно превышает электромагнитный ущерб. Но при этом влияние электромагнитного ущерба на снижение энергетической эффективности работы систем электроснабжения также достаточно велико.
Требования к показателям качества электроэнергии (ГОСТ 13109 -97) • Стандарт устанавливает показатели и нормы качества электрической энергии (ПКЭ) 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). • Нормально допустимые и предельно допустимые значения. • Для установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электрической энергии равны, соответственно, Uy = ± 5 и ± 10% от номинального напряжения электрической сети. • Для отклонения частоты , соответственно, Df = ± 0, 2 и ± 0, 4 Гц.
ГОСТ Р 54149 2010 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения
Продолжительные изменения характеристик напряжения Отклонение частоты
Продолжительные изменения характеристик напряжения Медленные изменения напряжения
Характерные типы электроприемников (ЭП) • Электродвигатели - наиболее характерный тип ЭП, широко применяющийся на предприятиях различных отраслей промышленности. Электродвигатели применяются в приводах различных производственных механизмов. В установках, не требующих регулирования частоты вращения в процессе работы, применяются электроприводы переменного тока (асинхронные и синхронные электродвигатели). • Установки электрического освещения с применением ламп накаливпния и газоразрядных ламп. • Электротермические установки, а также вентильные преобразователи. Постоянный ток на промышленных предприятиях применяется для питания двигателей постоянного тока, для электролиза, в гальванических процессах, при некоторых видах сварки и т. д.
Лампы накаливания. Зависимость параметров от Uy. 1. Потребляемая мощность Р, 2. Световой поток F, 3. Световая отдача H (отношение светового потока к потребляемой мощности), 4. Срок службы Т.
• Люминесцентные лампы • При повышении напряжения потребляемая мощность и световой поток увеличиваются, а при снижении – уменьшаются, но не в такой степени как у ламп накаливания. • При пониженном напряжении условия зажигания люминесцентных ламп ухудшаются, поэтому срок их службы, определяемый распылением оксидного покрытия электродов, сокращается как при отрицательных, так и при положительных отклонениях напряжения. • При Uy =10% срок службы люминесцентных ламп, в среднем, снижается на 20 – 25%. • Существенным недостатком люминесцентных ламп является потребление ими реактивной мощности, которая растет с увеличением подводимого к ним напряжения.
Изменение электромагнитного момента и скольжения асинхронного двигателя при снижении напряжения • Возрастает скольжение, ток двигателя (и потери), что вызывает дополнительный нагрев, ускоренное старение изоляции и снижение срока службы двигателя. • При снижении напряжения на величину до 30% от номинального значения резко возрастает потребление реактивной мощности АД, что может привести к дальнейшему лавинообразному снижению напряжения (лавина напряжения). • Во избежание останова (опрокидывания) при снижении напряжения автоматически отключается 10 -30% АД в узле нагрузки. • Для асинхронного двигателя (с точки зрения нагрева и возможности опрокидывания) более опасны в рассматриваемых пределах отрицательные отклонения напряжения.
• Практический интерес представляет зависимость потребляемой асинхронным двигателем активной и реактивной мощности от напряжения на его зажимах. • При снижении напряжения возрастает скольжение, ток двигателя (и, соответственно, потери), что вызывает дополнительный нагрев, ускоренное старение изоляции и снижение срока службы двигателя. • При снижении напряжения до 30% от номинального значения резко возрастает потребление реактивной мощности АД, что может привести к дальнейшему лавинообразному снижению напряжения (лавина напряжения). При этом, во избежание останова (опрокидывания) автоматически отключается 10 -30% АД в узле нагрузки. • Для асинхронного двигателя (с точки зрения нагрева и возможности опрокидывания) более опасны в рассматриваемых пределах отрицательные отклонения напряжения.
Распределение потерь напряжения в сети 6(10) и 0, 4 к. В от центра питания (ЦП) до потребителей ЭЭ
Влияние отклонения частоты Df на работу электроприемников • Требования стандарта обусловлены значительным влиянием f на режимы работы электрооборудования. Технологическая составляющая ущерба вызвана в основном недовыпуском промышленными предприятиями своей продукции. • Анализ работы предприятий с непрерывным циклом производства показал, что технологические линии оборудованы, в основном, приводами на базе асинхронных двигателей (до половины суммарной мощности узла нагрузки). Частота вращения роторов двигателей пропорциональна частоте сети, а производительность технологических линий зависит от частоты вращения двигателей.
За недопустимые отклонения напряжения и частоты предусмотрена односторонняя ответственность энергоснабжающей организации. За отклонение напряжения энергоснабжающая организация несет ответственность перед потребителем в случае, если абонент не превышает технических пределов потребления и генерации реактивной мощности Ответственность за нарушение норм по остальным ПКЭ возлагается на виновника ухудшения КЭ. .