| Головна » Статті » Компенсація реактивної потужності |
ЯКІСТЬ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ Основні параметри, що характеризують будь-яке джерело електроживлення, це напруга живлення (U) і струм (I). Стабільність напруги (U) і здатність мережі забезпечити споживачів необхідною кількістю електроенергії залежить від енергопостачальної компанії. За прийнятою в Україні класифікації трифазні системи електропостачання з напругою 400 В і частотою 50 Гц відносяться до системам низької напруги до 1000 В. Системи з напругою від 1000 В до 25 кВ прийнято відносити до класу середньої напруги, що залежить від регіону і енергопостачальної компанії. Системи з напругою вище 25 кВ прийнято відносити до класу високої напруги, а також вони в основному використовуються при передачі електроенергії на великі відстані. В даний час, поняття ЯКІСТЬ (енергопостачання без спотворень) ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ і ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ (отримання максимального корисного ефекту від її використання) повинні розглядатися як одне ціле. З цієї причини слід оптимізувати як споживання енергії, так і її передачу і використання, що є гарантом правильного функціонування електрообладнання. Найбільш важливим показником якості та енергетичної ефективності енергосистеми є виробництво і передача максимальної кількості активної енергії, що здійснює корисну роботу. Це компенсує коливання електричного навантаження, а також непродуктивні навантаження, які споживають реактивну потужність і спотворення форми струму і напруги, що викликаються електроустаткуванням з нелінійними характеристиками, такі як дроселі, електроприводи, випрямлячі, електронні пускачі та ін. ЗБУРЕННЯ ЕЛЕКТРОМЕРЕЖІ Наведемо найбільш важливі типи збурення в електричних мережах: КОЛИВАННЯ ЧАСТОТИ Це зміни частоти, які вимірюються у вигляді середнього значення за 10 секунд. Такі коливання викликають «плавання» швидкості електродвигунів, як синхронних, так і асинхронних, порушення в роботі електропобутових приладів та інше. НЕСИМЕТРИЧНА ТРИФАЗНА СИСТЕМА Напруга або струм трифазної системи є повністю симетричними, якщо всі три фази (А, В і С) зсунуті по фазі одна відносно іншої на 120º, і модулі їх векторів рівні.
Представлення трифазної системи як симетричною або несиметричною можливо за умови, що система є трьох- або чотирьохпровідною, включаючи і нейтральний провідник. Несиметричні системи не повинні виходити за наступні межі: ГАРМОНІКИ Гармоніки напруги визначаються як «синусоїдальна напруга, частота якої в ціле число раз більше основної частоти напруги живлення».
Гармоніки генеруються нелінійними навантаженнями. Ці навантаження, будучи підключеними до електричної мережі з синусоїдальною перемінною напругою, споживають нелінійні струми. Амплітуда і частота виникаючих гармонік залежать від ступеня спотворення форми струму. Внесені такими нелінійними навантаженнями спотворення, як правило, періодичні. ДЖЕРЕЛА ГАРМОНІК Серед безлічі джерел гармонік як найбільш поширених можна виділити наступні: • Електромагнітні і електронні баласти систем освітлення • Електрозварювальне обладнання • Однофазне електрообладнання • Електромагнітні дроселі для газорозрядних ламп • Пристрої плавного пуску • Регульовані електроприводи. ВПЛИВ ГАРМОНІК НА ЕЛЕКТРИЧНУ МЕРЕЖУ • Збільшення транспортованої потужності і зниження коефіцієнта потужності мережі • Несанкціоноване спрацьовування автоматичних вимикачів • Перевантаження провідників • Вібрації і перевантаження різних механізмів • Виникнення нестабільності в енергосистемах • Помилкове спрацювання пристроїв релейного захисту • Зниження реактивного опору конденсаторів (Xc = 1 / ωC), що може викликати аварійну ситуацію в автоматично регульованих конденсаторних батареях, встановлених для підвищення коефіцієнта потужності, при появі явища резонансу (тобто при рівності індуктивного і ємнісного реактивного опорів XL = XС). • Помилкові показники вимірювальної апаратури • Перешкоди в пристроях управління Електро мережеві компанії застосовують до промислових об'єктів, що генерують гармоніки штрафні санкції, за аналогією з об'єктами, що генерують реактивну потужність. ПАРАМЕТРИ ГАРМОНІК Гармоніки можна класифікувати за трьома параметрами: порядку номеру), частоті і типу послідовності. Ці параметри повністю визначають властивості гармонічних складових в електромережі ПОРЯДОК ГАРМОНІК
Значення основної частоти в Україні становить 50 Гц, а порядок гармонік - число раз, в яке частота гармонічної складової перевищує значення основної частоти: 1,2,3,4,5,6,7... тобто ряд натуральних чисел. Порядок може бути визначений як відношення частоти гармонік fn) до основної частоти f50)
ЧАСТОТА Частота гармонік визначається шляхом множення порядку гармонік на значення основної частоти (50Гц), наприклад: 3-я гармоніка 3х50Гц=150Гц 5-а гармоніка 5х50Гц=250Гц 7-а гармоніка 7х50Гц=350Гц Непарні гармоніки зустрічаються в електромережах практично всіх видів: на виробництві, в будівництві, промисловості, аеропортах і т.д. Парні гармоніки можна зустріти в несиметричних системах. ПОСЛІДОВНІСТЬ Гармоніки прямої чи зворотньої послідовності не відрізняються одна від одної за рівнем впливу електромережу. Вони одинаково шкідливі, незалежно від типу послідовності. В окремих випадка, наприклад для конденсаторних батарей, коректуючих коефіцієнт потужності, найбільш шкідливі гармоніки зворотної послідовності, особливо 5-а. Гармоніки нульової послідовності мають частоту, кратну трьом по відношенні до основної частоти. Ці гармоніки протікають по нульовому провіднику і струм в ньому може бути таким ж по величині, як і в фазному проводі і навіть перевищувати його. Це приводить до перегріву нульового проводу і, відповідно, до необхідності виконувати і нульовий, і фазні провідники жилами одинакового січення. Основні параметри гармонік наведені в таблиці:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
