Электроснабжение характеризуется надежностью и качеством. К понятию качества электроснабжения в первую очередь относится качество электроэнергии, на которое влияют различные нарушения и искажения формы питающего напряжения в системе электроснабжения. Эти нарушения могут поступать из энергосистемы электроснабжения: например, грозовые импульсы, коммутационные перенапряжения вследствие коммутации участков электрической сети электроснабжения, провалы и отклонения напряжения во время автоматического включения резерваэлектроснабжения (АВР) и переключения потребителей на другие источники электроснабжения.
Искажения физических параметров системы электроснабжения нередко вносят и сами электроприемники с резкопеременным и нелинейным характером нагрузки: всевозможные преобразователи, промышленные потребители, электрический транспорт и т. д.
Требования по надежности электроснабжения потребителей изложены прежде всего в таком основополагающем нормативном документе, как «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). В качестве главного показателя надежности электроснабжения вводится категория надежности электроснабжения. В правилах различают три категории (с третьей по первую) в зависимости от требований к надежности электроснабжения и времени устранения неисправностей, при этом в первой категории выделяют особую группу. Следует иметь в виду, что энергосистема электроснабжения предоставляет потребителю не более двух источников электроснабжения, т. е. подключение обеспечивается не более чем к двум электрическим подстанциям электроснабжения. Прочие источники электроснабжения, ДЭС или ИБП, не являются объектами энергосистемы. Они представляют собой кратковременный аварийный источник электроснабжения.
Качество электроэнергии в системе электроснабжения влияет на работоспособность и эффективность функционирования питаемого оборудования. Применительно к инженерным системам его следует рассматривать как воздействие кондуктивных помех (электромагнитных помех, распространяющихся по элементам сети электроснабжения) на оборудование. Если уровень помех (показатели качества электроэнергии в системе электроснабжения) не превышает устанавливаемых стандартом норм, то оборудование функционирует исправно, и нарушений (сбоев, снижения эффективности) инженерных систем не происходит.
Качество электроэнергии в системе электроснабжения) (качество напряжения) нормируется в ГОСТе 13109-97 «Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения». В стандарте определяются показатели и нормы качества электроэнергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках присоединения электрических сетей, находящихся в собственности различных потребителей электроэнергиии.
Показатели качества электроэнергии в сетях электроснабжения, находящихся в собственности потребителей, регламентируются отраслевыми стандартами и иными нормативными документами, но они не должны быть ниже норм ГОСТа для точек общего присоединения в системе электроснабжения). Когда указанные отраслевые стандарты и иные нормативные документы отсутствуют, нормы настоящего стандарта обязательны для сетей электроснабжения потребителей электроэнергии.
Устанавливаемые ГОСТом показатели качества электроэнергии в системе электроснабжения) определяют предельный уровень электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения. При соблюдении этих норм обеспечивается электромагнитная совместимость электрических сетей систем электроснабжения общего назначения и электрических сетей потребителей электроэнергии (приемников электроэнергии), не возникает нарушений и помех в работе оборудования вследствие неудовлетворительного качества электроснабжения.
Отклонение напряжения. Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения. Для него определены нормально допустимые и предельно допустимые значения отклонения на выводах приемников электроэнергии в системе электроснабжения), соответственно, в +5 и +10% от номинального напряжения сети электроснабжения. Этот показатель достаточно существенен, так как от его значений зависит работоспособность блоков питания в системе электроснабжения).
Колебания напряжения. Для инженерных систем значимым показателем колебания напряжения является диапазон изменения напряжения в системе электроснабжения). Предельно допустимый диапазон изменения напряжения в системе электроснабжения) имеет достаточно сложную функциональную зависимость от частоты повторения и формы огибающей. Данные зависимости приводятся в ГОСТе 13109-97.Сумма установившегося отклонения напряжения в системе электроснабжения) и диапазона изменений напряжения в точках присоединения к электрическим сетям электроснабжения 380/220 В не должна превышать +10% от номинального напряжения.
Провал напряжения в системе электроснабжения). Провал напряжения в системе электроснабжения) характеризуется длительностью, величина которого в электрических сетях электроснабжения) с напряжением до 20 кВ не должна превышать 30 с. Провал напряжения в системе электроснабжения), так же как и его полное отключение, представляет наибольшую опасность для электроснабжения .
Несинусоидальность напряжения в системе электроснабжения). Несинусоидальность включает следующие показатели:
• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения в системе электроснабжения);
• коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения в системе электроснабжения).
Нормально допустимые и предельно допустимые значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения в системе электроснабжения) должны быть не более 8% в точках общего присоединения к электрическим сетям электроснабжения с номинальным напряжением 380/220 В. Этот показатель не оказывает непосредственного влияния на качество электроснабжения. Вместе с тем, несинусоидальное напряжение в системе электроснабжения) способно оказать вредное воздействие на обеспечивающее оборудование, например на двигатели компрессоров и вентиляторов систем кондиционирования технологических помещений. Следует также заметить, что данный вид искажений характерен для сетей электроснабжения промышленных предприятий, но не для жилых и офисных зданий.
Несимметрия напряжений в системе электроснабжения). Несимметрия напряжений в системе электроснабжения)характеризуется следующими показателями:
• коэффициентом несимметрии напряжений в системе электроснабжения) по обратной последовательности;
• коэффициентом несимметрии напряжений в системе электроснабжения) по нулевой последовательности.
Эти показатели также не влияют в явном виде на качество электроснабжения .
Отклонение частоты в системе электроснабжения). Отклонение частоты напряжения переменного тока в электрических сетях электроснабжения характеризуется показателем отклонения частоты, для которого установлены нормально допустимое и предельно допустимое значения: +0,2 и +0,4 Гц, соответственно. Частота — общесистемный параметр в электроснабжения), т. е. она одинакова во всех точках объединенной энергосистемы. При возникновении существенных отклонений частоты в системе электроснабжения) в действие вводится противоаварийная автоматика энергосистемы. Отклонение частоты может привести к отключению целых районов и даже общесистемной аварии, что случается далеко не каждое десятилетие.
Импульс напряжения в системе электроснабжения). Импульс напряжения в системе электроснабжения) характеризуется показателем импульсного напряжения. Значения импульсных напряжений в системе электроснабжения) для грозовых импульсов, возникающих в электрических воздушных и кабельных сетях электроснабжения 380/220 В энергоснабжающей организации, не превышают 10 и 6 кВ, соответственно. Для коммутационных импульсов в сетях электроснабжения)380 В значение импульса — не более 4,5 кВ. Появление грозового импульса в кабельной сети электроснабжения) возможно, если он проникает в нее из воздушной. Например, если питание на трансформаторную подстанцию 10/0,38 кВ в системе электроснабжения),подается посредством воздушной линии электроснабжения), что характерно для сельских сетей, то появление грозового импульса в сети элетроснабжения низшего напряжения 380/220 В явление нередкое. В городских сетях в системе электроснабжения), где линии как высшего, так и низшего напряжения, как правило, кабельные, возникновение грозового импульса в системе электроснабжения) маловероятно.
Временное перенапряжение в системе электроснабжения). Временное перенапряжение в системе электроснабжения) характеризуется коэффициентом временного перенапряжения (отношением максимального значения огибающей амплитудных значений напряжения за время существования перенапряжения к амплитуде номинального напряжения). Значение коэффициента зависит от времени перенапряжения в системе электроснабжения), но не превышает 1,47.
При обрыве нулевого рабочего проводника в трехфазных электрических сетях электроснабжения напряжением до 1 кВ с глухо заземленной нейтралью (т. е. нейтраль трансформатора или генератора непосредственно присоединена к заземляющему устройству) возникают временные перенапряжения в системе электроснабжения) между фазой и землей. Уровень таких перенапряжений при значительной несимметрии фазных нагрузок в системе электроснабжения) может достигать значений межфазного напряжения, а длительность — нескольких часов. Этот вид нарушений в системе электроснабжения) опасен не только из-за риска повреждения оборудования и нарушения режима его работы, но и представляет собой реальную пожарную опасность вследствие высокой вероятности возгорания электрооборудования и электроприемников.
Таким образом, можно констатировать, что электропотребляющее оборудование систем чувствительно к нарушениям качества энергоснабжения в разной степени в зависимости от вида искажений. Возможные последствия выражаются в сбоях в работе аппаратно-программных средств и, в меньшей степени, — в повреждениях оборудования. Наиболее критичными нарушениями являются провалы напряжения в системе электроснабжения), поскольку они приводят к отключениям и перезагрузке оборудования. Перенапряжения и импульсы напряжения в системе электроснабжения) могут вызывать повреждение оборудования. Эти нарушения, включая отклонения частоты, в большой степени оказывают воздействие на оборудование инженерных систем.
Главная.Проектирование электроснабжения.
Сайт существует:
