Главная   >>   Энергосбережение на промышленных предприятиях

Энергосбережение на промышленных предприятиях

Глава 4. Стандартизация, сертификация и измерение электрической энергии

При проведении работ по энергосбережению прежде всего следует определить качество электроэнергии (далее - КЭ). Это может быть осуществлено с помощью таких процедур, как стандартизация, измерение и сертификация. Юридической основой указанных процедур являются Законы РФ: «О стандартизации»; «Об обеспечении единства измерений»; «О сертификации продукции и услуг». Рассмотрим порядок проведения каждой из указанных процедур.
4.1. Стандарты на электрическую энергию

Для этого следует использовать межгосударственный стандарт ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», утвержденный Постановлением Госстандарта РФ от 28.08.98г. № 338 и введенный в действие с 01.01.99. Указанный стандарт соответствует международным стандартам МЭК861, МЭК1000-3-2, МЭК1000-3-3,МЭК1000-4-1 и публикациям МЭК 1000-2-1, МЭК1000-2-2 в части уровней электромагнитной совместимости в системах электроснабжения и методов измерения электромагнитных полей. В нем установлены показатели и нормы качества электроэнергии 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 электроэнергии (точки общего присоединения).

Показателями КЭ являются:

  • установившееся отклонение напряжения (dVy);
  • размах изменения напряжения (dVt);
  • доза фликера (Pt);
  • коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения (Kv);
  • коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения(Kv(n));
  • коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности (K2v);
  • коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности (Kov);
  • отклонение частоты (Df);
  • длительность провала напряжения (Dtn);
  • импульсное напряжение (Vимп.);
  • коэффициент временного перенапряжения (Kпер.v).

Указанные показатели могут быть разделены условно на стационарные и динамические. К первым следует отнести dVy, Kv, Kv(n), K2v, Kov, Df, dVt и Pt, т.е. те показатели КЭ, которые могут быть измерены многократно в течение установленного стандартом времени и усреднены. Из них наиболее употребимы в практических расчетах первые шесть.

На показатели КЭ установлены стандартом два вида норм: нормально допустимые; предельно допустимые. Значения норм наиболее распространенных показателей приведены в табл. 4.1. В качестве примера рассмотрим влияние каждого из указанных здесь показателей КЭ на работу электрической сети и электроприемников.

Увеличение напряжения (dVy) на 10 % приводит к возрастанию светового потока, а следовательно, и освещенности рабочей поверхности до 40 %. При этом срок службы светильников сокращается почти в 3 раза.

Таблица 4.1

Нормы наиболее распространенных показателей КЭ

п/п

Показатели,
КЭ

Нормы КЭ

Пределы допустимой
погрешности

 

Нормально
допустимые

предельно
допустимые

абсолютные

относительные

1

dVy, %

± 5

± 10

± 0,5

-

2

Df, Гц

± 0,2

± 0,4

± 0,03

-

3

Kv, %

По таблице 1

ГОСТ 13109-97

По таблице 1

ГОСТ 13109-97

-

± 10

4

Kv(n), %

По таблице 2

ГОСТ 13109-97

По таблице 2

ГОСТ 13109-97

± 0,05 при

Kv(n) <1,0

± 5 при

Kv(n) ³ 10

5

K2v, %

2

4

± 0,3

-

6

Kov, %

2

4

± 0,5

-

Снижение напряжения на 10 % приводит к уменьшению светового потока до 40%. При этом срок службы электроосветительных приборов увеличивается почти в два раза.

Отклонение напряжения оказывает заметное влияние, как на значение вращающего момента, так и на скольжение асинхронных электродвигателей. При снижении напряжения до 10 % значение момента вращения электродвигателей уменьшается почти на 20 %. При повышении напряжения существенно увеличивается потребление реактивной мощности, что приводит к снижению cosj и дополнительному насыщению магнитной системы электродвигателя. Из анализа статистических данных следует, что при снижении напряжения на 10 % срок службы электродвигателей сокращается почти в два раза.

Уменьшение частоты напряжения питания (Df) приводит к пропорциональному понижению скорости вращения всех электрических машин, что вызывает снижение производительности соединенных с ними приводных механизмов. Существует ряд технологических процессов, в которых качество выпускаемой продукции существенно зависит от стабильности значения частоты напряжения питания электродвигателей.

Несимметрия напряжения обратной последовательности (K2v) приводит к появлению токов обратной последовательности в обмотках электродвигателей, под действием которых образуются тормозные вращающие моменты.

Несимметрия напряжения нулевой последовательности (Kov) способствует появлению токов нулевой последовательности, что приводит к дополнительному нагреву активных частей электрооборудования. Кроме этого, токи нулевой последовательности, протекая через заземлитель, приводят к высушиванию грунта и увеличению сопротивления заземляющего устройства. Это может привести к сбоям в работе релейной защиты.

Несинусоидальность напряжения питания (Kv и Kv(n)) приводит в целом к тем же негативным явлениям, что и несимметрия. Однако из-за повышенной частоты высших гармонических составляющих возникают больший нагрев и увеличенные диэлектрические потери в конденсаторах. Под действием несинусоидального напряжения могут появиться  условия для возникновения резонансных зон.



скачать фильмы торрент