Файл: Высшего образования московский технологический институт.docx

Скачать файл (0,85Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 637

Скачиваний: 28

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В электроустановках для защиты оборудования от возможных перенапряжений применяют такое защитное оборудование, как разрядники и ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН). Основным конструктивным элементом данного защитного оборудования является элемент с нелинейными характеристиками. Характерная особенность данных элементов заключается в том, что они изменяют свое сопротивление в зависимости от приложенного к ним значения напряжения. Рассмотрим вкратце принцип работы данных защитных элементов.

Разрядник или ограничитель перенапряжения присоединяется к шине рабочего напряжения и к контуру заземления электроустановки. В нормальном режиме, то есть, когда сетевое напряжение находится в пределах допустимых значений, разрядник (ОПН) имеет очень большое сопротивление, и он не проводит напряжение.

В случае возникновения перенапряжения на участке электрической сети сопротивление разрядника (ОПН) резко падает, и данный защитный элемент проводит напряжение, способствуя утечке возникшего скачка напряжения в заземляющий контур. То есть на момент перенапряжения разрядник (ОПН) осуществляет электрическое соединение провода с землей.

Разрядники и ОПН устанавливаются для защиты элементов оборудования на территории распределительных устройств электроустановок, а также в начале и в конце линий электропередач напряжением 6 и 10 кВ, которые не оборудованы грозозащитным тросом.

Общая характеристика быстрых изменений напряжения. Причины возникновения. Показатели, характеризующие быстрые изменения напряжения

Быстрые изменения напряжения происходят под воздействием быстро изменяющейся нагрузки сети.

Источниками быстрых изменений напряжения являются мощные электроприёмники с импульсным, резкопеременным характером потребления активной и реактивной мощностей:

-дуговые и индукционные печи;

- электросварочные машины;

-руднотермические печи,

-электродвигатели при пуске,

- машины прокатных станов,

-преобразователи электролизных установок,

- машины контактной сварки,

-синхронные двигатели,

- приводы насосов и компрессоров.

Так, при работе дуговой сталеплавильной печи на напряжении 35 кВ величина быстрых изменений напряженияв сети составляет (4,3-8,2)% при cosφ = 0,1-0,3 в период расплава металла и cosφ = 0,7-0,8 - в остальном режиме. При этом частота быстрых изменений напряжения составляет 8,3 Гц

Изменения напряжения, усугублённые резкопеременным характером, ещё более снижают эффективность работы и срок службы оборудования. Вызывают брак продукции. Способствуют отключению автоматических систем управления и повреждению оборудования.

Так, например, изменения амплитуды и, в большей мере фазы напряжения вызывают вибрации электродвигателей, приводных механизмов и систем. Это ведёт к снижению срока их службы.

А при размахах изменений напряжения более 15 % могут отключаться магнитные пускатели и реле.

Не менее опасна вызываемая быстрыми изменениями напряжения пульсация светового потока ламп освещения. Её восприятие человеком – фликер – утомляет, снижает производительность труда и в конечном счёте влияет на здоровье людей.

Доза фликера – мера восприятия человеком пульсаций светового потока. Наиболее раздражающее действие фликера проявляется при частоте колебаний 8,8 Гц и размахах изменения напряжения δ Ut = 29 %.

Причём при одинаковых быстрых изменениях напряжения отрицательное влияние ламп накаливания проявляется в значительно большей мере, чем газоразрядных ламп.

Поэтому в ГОСТ 54149-2010 размах изменения напряжения (δ Ut) жёстче нормируется для помещений с лампами накаливания повышенной освещённости, а доза фликера (Pt) –для помещений с лампами накаливания, работа в которых требует значительного зрительного напряжения.

В качестве вероятного виновника быстрых изменений напряжения ГОСТ 54149-2010 указывает потребителя с переменной нагрузкой.

Влияние быстрых изменений напряжения на работу электроприемников. Способы минимизации быстрых изменений напряжения

применение частотного регулирования электроприводов, а также устройств плавного пуска-останова двигателя.

- Подключение к мощной системе электроснабжения (увеличение S _кз).

- Применение быстродействующих источников реактивной мощности.

Распространение быстрых изменений напряжения в сторону системы электроснабжения происходит с затуханием изменений по амплитуде. Причём коэффициент затухания тем больше, чем мощнее система электроснабжения.

- Разнесение питания спокойной и резкопеременной нагрузок на разные трансформаторы или секции сборных шин.

Общая характеристика медленных изменений напряжения. Показатели, характеризующие медленные изменения напряжения. Влияние медленных изменений напряжения на работу электроприемников

Медленные изменения напряжения электропитания (как правило, продолжительностью более 1 мин) обусловлены обычно изменениями нагрузки электрической сети. Показателями КЭ, относящимися к медленным изменениям напряжения электропитания, являются отрицательное и положительное отклонения напряжения электропитания в точке передачи электрической энергии от номинального/согласованного значения, %: ;

где , - значения напряжения электропитания, меньшие и большие соответственно, усредненные в интервале времени 10 мин в соответствии с требованиями ГОСТ 30804.4.30, подраздел 5.12; - напряжение, равное стандартному номинальному напряжению или согласованному напряжению .

В электрических сетях низкого напряжения стандартное номинальное напряжение электропитания равно 220 В (между фазным и нейтральным проводниками для однофазных и четырехпроводных трехфазных систем) и 380 В (между фазными проводниками для трех- и четырехпроводных трехфазных систем). В электрических сетях среднего и высокого напряжений вместо значения номинального напряжения электропитания принимают согласованное напряжение электропитания .

Для указанных выше показателей КЭ установлены следующие нормы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального или согласованного значения напряжения в течение 100% времени интервала в одну неделю. Примечание - Установленные нормы медленных изменений напряжения электропитания относятся к 1008 интервалам времени измерений по 10 минут каждый. Допустимые значения положительного и отрицательного отклонений напряжения в точках общего присоединения должны быть установлены сетевой организацией с учетом необходимости выполнения норм настоящего стандарта в точках передачи электрической энергии. В электрической сети потребителя должны быть обеспечены условия, при которых отклонения напряжения питания на зажимах электроприемников не превышают установленных для них допустимых значений при выполнении требований настоящего стандарта к КЭ в точке передачи электрической энергии. При оценке соответствия электрической энергии нормам КЭ, относящимся к медленным изменениям напряжения, установленным в настоящем стандарте, должны быть проведены измерения по ГОСТ 30804.4.30, подраздел 5.12, класс А, при этом маркированные данные не учитываются.

Определение отклонения напряжения в удаленной точке электрической сети

В процессе проектирования городских сетей возникает вопрос определения их параметров с учетом уровней напряжения в различных точках сетей в пределах действующих требований к качеству напряжения.

Согласно ГОСТ 13109-97 значения допустимых отклонений напряжения от номинального напряжения на зажимах ЭП составляют:

5 % - нормально допустимые значения отклонений напряжения;

10 % - предельно допустимые значения.

Параметры сети должны быть выбраны таким образом, чтобы независимо от режима работы и местоположения ЭП в сети на их зажимах выдерживались отмеченные уровни напряжения. С этой целью вся сеть от центра питания (ЦП) до ЭП должна быть проверена на допустимые отклонения напряжения с учетом режимов отклонения напряжения на шинах ЦП. В случаях, когда отклонения выходят за указанные пределы, необходимо вносить изменения в принятые параметры сети или использовать соответствующие технические мероприятия по поддержанию напряжения.

15.1. Расчет отклонений напряжения для режимов максимальных и минимальных нагрузок

Расчет отклонений напряжения в любой точке сети одного уровня напряжения в общем случае производится по формуле

где

- алгебраическая сумма добавок напряжения, создаваемых регулирующими средствами, %;

- сумма потерь напряжения до рассматриваемой точки, %.

Сумма потерь напряжения на вводе рассматриваемого здания будет складываться из потерь напряжения в сети 10 кВ

, потерь напряжения в трансформаторе ТП

и потерь напряжения в сети 0,38 кВ

. Следует принять, что специальные устройства для регулирования напряжения на линиях отсутствуют. В предварительном расчете считаем, что устройства ПБВ трансформаторов ТП находятся в нейтральном положении.

Тогда расчет отклонения напряжения в любой точке сети для системы двух напряжений приближенно производится по формуле