Измерение электроэнергии и показателей ее качества

Лекция 14   измерение электроэнергии и показателей ее качества

14.1 Характер нагрузок в энергосистемах

• резкопеременная нагрузка, вызывающая колебания (модуляцию) U и I;

• несимметричная нагрузка (осветительная, тяговая однофазная, дугоплавильная и др.);

• нелинейная нагрузка, искажающая форму U и I (вентильный электропривод, дуговые печи, электрическая тяга и др.).

Потоки энергии: основной (W_осн) и вторичные (W_втор)

W_общ =W_осн+ W_втор = W_осн + (W_несим – W_нелин – W_пер)

Вторичные потоки  →  дополнительные потери энергии в энергосистемах.

Принцип измерения:

Рекомендуемые материалы

14.2 Измерение электрической энергии

Измерения W – прямые.

Измерительные приборы:

· на постоянном токе: ЭД и ФД               :

на переменном токе: однофазные и трехфазные              :

И и Э (Ц).

Трехфазные И счетчики двухэлементные и трехэлементные    →

Современные Ц счетчики: ЕвроАЛЬФА, АЛЬФА(Плюс),

ДЕЛЬТА, СО-Э АКЗМ, САЗУ-Ф650 и др.

14.3 Показатели качества электроэнергии

Качество электроэнергии – степень соответствия ее параметров установленным нормам.

Основные показатели качества (по ГОСТ 13109-97):

§ отклонение U от номинального значения;

§ колебания U;

§ несинусоидальность U;

§ несимметрия U;

§ провал U и временные перенапряжения;

§ отклонение f.

14.4 Измерение показателей качества электроэнергии

Отклонение U

характеризует установившееся отклонение  δU_у:

,

 – среднеквадратичное значение U

U_i измеряется Ц         : n ≥ 18 в течение 1 минуты.

Нормально допустимое δU_у = ±5%, предельное ±10%.

                                                                  

Колебания U

характеризует размах изменения напряжения δU_t :

U_i  и U_i+1 – следующие друг за другом амплитуды U.

U_i  и U_i+1 измеряются ЭЛО, ЦО.

Нормально допустимое δU_t = ±4,0% при Δt = 60 мин. и  ±0,4% при Δt = 0,1 мин.

Отклонение f

Δf = f_cp –  f_ном

f_cp – усредненное значение из  n ≥ 15 измерений в течение 20 с.

f  измеряется Ц          .

Нормально допустимое Δf = ±0,2 Гц, предельное ±0,4 Гц.

Несинусоидальность U характеризуют:

§ коэффициент нелинейных искажений

U_k – действующее значение k-гармоники (m = 40);

• коэффициент k-й гармоники

K_U  и K_Uk находятся усреднением результатов n ≥ 9  измерений в течение 3 с.

Измерительные приборы: ЦО, анализаторы спектра,

измерители нелинейных искажений.

Несимметрию U характеризуют:

§ коэффициент несимметрии по обратной последовательности

U₁ и U₂ – напряжения прямой и обратной последовательностей

§ коэффициент несимметрии по нулевой последовательности

U₀ – напряжение нулевой последовательности.

Для измерения U₁, U₂, U₀ → измерители последовательностей.

Принцип измерения:

Нормально допустимые К_2U и К_0U 2% при U = 380 В.

Провал U и временные перенапряжения характеризуют:

§ длительность провала Δt_п (при  U < 0,9U_ном) и глубина провала

Вместе с этой лекцией читают "Первое лейбористское правительство в Великобритании".

§ длительность перенапряжения Δt_пер (при U_m > 1,1U_{m ном}) и коэффициент временного перенапряжения

U_{m max} – наибольшее амплитудное значение за время контроля

§ максимальное импульсное перенапряжение.

Измерительные приборы: специализированные Ц         , импульсные         .