Отклонения напряжения по гост: Допустимые нормы отклонения напряжения по ГОСТ

Допустимые нормы отклонения напряжения по ГОСТ

В данной статье речь пойдет о допустимых нормах отклонения напряжения на зажимах электроприемников, согласно ГОСТов, НТП, РД, СП и различных справочников по электроснабжению.

В настоящее время допустимые отклонения напряжения регламентируются следующими нормативными документами:

• ГОСТ 32144 — 2013 (взамен ГОСТ Р 54149—2010) соответствует европейскому стандарту EN 50160:2010 и принят в таких странах как: Армения, Беларусь, Кыргызстан, Российская Федерация, Таджикистан и Узбекистан.
• ДСТУ ЕN 50160:2014 (взамен ГОСТ 13109-87) он разработан на основании европейского стандарта EN 50160:2010 и принят в Украине.
• НТП 99 (взамен СН 357-77) – Нормы технологического проектирования. Проектирование силовых электроустановок промышленных предприятий.
• РД 34.20.185-94 — Инструкция по проектированию городских электрических сетей.
• СП 31-110-2003 — Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.

Согласно ГОСТ 32144 — 2013 пункт 4.2.2 предельно допустимое значение установившегося отклонения на зажимах электроприемников должно быть в пределах ± 10 % от номинала сети.

Соответственно номинальное напряжение будет находится в пределах:

• для сети 220 В – от 198 до 242 В;
• для сети 380 В – от 342 до 418 В;

Обращаю Ваше внимание, что для нормальной работы электроприемников нормально допустимым показателем отклонения напряжения является ±5%. В ГОСТ 32144 — 2013 об этом ничего не сказано, в отличие от ГОСТ 13109-87 (заменен) таблица 1.

Также в действующих нормативных документах приведены следующие формулировки:

РД 34.20.185-94 пункт 5.2.2:

СП 31-110-2003 пункт 7.23:

В справочнике по проектированию электрических сетей и электрооборудования. Ю.Г.Барыбина. 1991г в таблице 2.58, страница 170, приведены допустимые отклонения напряжения на зажимах электроприемников. Данная таблица в полном объеме соответствует таблице, приведенной в нормативном документе СН 357-77 – заменен.

Сравнение ДСТУ ЕN 50160:2014 и ГОСТ 13109-87

На основе проведенного анализа данных нормативных документов предложены сравнительные таблицы со сроками и нормами основных нормативных документов по качеству электрической энергии, которые могут быть полезными для практического использования этих документов. Выявленные недостатки новых нормативных документов, которые необходимо устранить в их следующих переизданиях.

Более подробно о сравнении ДСТУ ЕN 50160:2014 и ГОСТ 13109-87, можно ознакомится в таких материалах как:

• УДК 621.314 – Порівняльний аналіз основних нормативних документів щодо якості електричної енергії. Трунова І. М., к.т.н., Лебедєва Я. А, д.т.н. В данной статье предлагаются таблицы с терминами и нормами основных нормативных документов по качеству электрической энергии. Выявлены недостатки новых нормативных документов, которые необходимо устранить в их последующем переиздании.
• УДК 621.312 – Деякі питання щодо застосування ДСТУ ЕN 50160:2014. Трунова І. М., к.т.н., Лебедєва Я. А, д.т.н. В данной статье исследуются противоречия действующих стандартов характеристик напряжения и предлагаются рекомендации по применению ДСТУ EN 50160:2014 в условиях действующего ГОСТ 13109-97.

Литература

Все нормативные документы (ГОСТ, НТП, РД, СП, инструкции по проектированию), справочники по электроснабжению и научные статье, которые приводились в данной статье, вы сможете найти в архиве.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Поделиться в социальных сетях

Благодарность:

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding».

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Допустимое отклонение напряжения по ГОСТ: допустимые значения

При проектировании электроприборов, в том числе и бытовой техники, учитываются номинальные характеристики сети, от которой они будут работать. Но в системах электроснабжения могут происходить процессы, вызывающие отклонения от номинальных параметров. Допустимое отклонение напряжения в сети, частоты, а также других характеристик, регулируется требованиями ГОСТ 13109-97 (международный стандарт, принятый в России, Республике Беларусь, Украине и в большинстве других стран СНГ). Приведем информацию о допустимых нормах отклонений и вызывающих их причинах.

Нормы напряжения в электросети по ГОСТу

В нормативном документе определено несколько показателей, позволяющих характеризовать качество электроэнергии в точках присоединения (ввод в сети потребителей). Перечислим наиболее значимые параметры и приведем допустимые диапазоны отклонений для каждого из них:

• Для установившегося отклонения напряжения не более 5,0% от номинала (допустимая норма) при длительном временном промежутке и до 10% для краткосрочной аномалии (предельно допустимая норма). Заметим, что данные показатели должны быть прописаны в договоре о предоставлении услуг, при этом указанные нормы должны отвечать действующим нормам. Например, для бытовых сетей (220 В) быть в пределах 198,0-220,0 В, а для трехфазных (0,40 кВ) – не менее 360,0 В и не более 440 Вольт.
• Перепады напряжения, такие отклонения характеризуются амплитудой, длительностью и частотой интервалов. Нормально допустимый размах амплитуды не должен превышать 10,0% от нормы. К перепадам также относят дозу фликера (мерцание света в следствии перепадов напряжения, вызывают усталость), это параметр измеряется специальным прибором (фликометром). Допустимая краткосрочная доза – 1,38, длительная – 1. Пример устоявшегося отклонения и колебания напряжения
• Броски и провалы. К первым относятся краткосрочные увеличения амплитуды напряжения, превышающие 1,10 номинала. Под вторым явлением подразумевается уменьшение амплитуды на величину более 0,9 от нормы, с последующим возвращением к нормальным параметрам. Ввиду особенностей природы процессов данные отклонения не нормируются. При частом проявлении рекомендуется установить ограничитель напряжения (для защиты от бросков) и ИБП (при частых провалах).
• Перенапряжение электрической сети, под данным определением подразумевается превышение номинала на величину более 10% длящееся свыше 10-ти миллисекунд. Примеры перенапряжения и провала (А), бросков (В)
• Несимметрия напряжения. Допустимое отклонение коэффициента несимметрии от нормы – 2,0%, предельное – 4,0%.
• Несинусоидальность напряжения. Определяется путем расчета коэффициента искажения, после чего полученное значение сравнивают с нормативными значениями. Пример нарушения синусоидальности напряжения
• Отклонения частоты. Согласно действующим требованиям нормально допустимое отклонение этого параметра 0,20 Гц, предельно допустимое – 0,40 Гц.

Основные причины возникновения отклонения напряжения в сети

Теперь рассмотрим, что могло вызвать изменение характеристик сети:

• Установившиеся отклонения напряжения связывают со следующими причинами:

1. Увеличение величины нагрузки из-за подключения одного или нескольких мощных потребителей. Характерный пример – сезонное увеличение нагрузки на энергосистемы ввиду подключения обогревательного оборудования, а также суточные пики.
2. Увеличение числа потребителей без модернизации энергосистемы.
3. Обрыв или недостаточное качество контакта нулевого кабеля в трехфазных системах.

При ситуациях, описанных в первом пункте, поставщик нормализует напряжение, используя специальные средства регулирования. В остальных случаях производятся ремонтные работы.

• Причина перепадов напряжения связана с потребителями электрической энергии, с резко изменяющейся нагрузкой (как правило, при этом изменяется и реактивная мощность). В качестве примера можно привести металлургические предприятия, оборудованные дуговыми печами. Подобный эффект можно наблюдать при работе сварочного электрооборудования или поршневых компрессорных установок.
• Причины минимального напряжения (провалы) в большинстве случаев связаны с КЗ, которые могут возникнуть в сети дома, на линиях ввода или ЛЭП. Длительность провалов варьируется от миллисекунд до секунд, при этом напряжение может уменьшаться до 90% от нормы. Наиболее чувствительна к таким изменениям электроника, нормализовать ее работу можно при помощи ИБП.
• Возникновение импульсных напряжений может быть вызвано коммутационными процессами, ударом молнии в ВЛ, а также другими причинами. При этом величина импульса может многократно превышать стандартное напряжение в квартире по ГОСТу. Естественно, что существенное увеличение максимальных значений этого параметра приведет к выходу из строя подключенного к сети оборудования, чтобы не допустить этого, следует использовать ограничитель перенапряжения. Принцип работы этого защитного устройства и схему установки можно найти на нашем сайте. Конструкция ограничителя перенапряжения (ОПН)
• При кратковременных перенапряжениях уровень отклонений значительно ниже, чем при бросках, но, тем не менее, это может стать причиной выхода из строя оборудования, включенного в розетки. ОПН в этом случае не спасет, но поможет реле напряжения, которое произведет защитное отключение и после нормализации ситуации восстановит подключение. Пределы изменения срабатывания (диапазон регулирования) можно задать самостоятельно или использовать настройки по умолчанию. Что касается причин, вызывающих перенапряжение, то они связаны с коммутационными процессами и КЗ.
• Несимметрия происходит вследствие перекоса нагрузки между фазами. Ситуация исправляется путем транспозиции питающих линий.
• Нарушение синусоидальности возникает в тех случаях, когда к энергосистеме подключается мощное оборудование, для которого характерна нелинейная ВАХ. В качестве такового можно привести промышленные преобразователи напряжения с тиристорными элементами.
• Частота сети напрямую связана с равновесием активных мощностей источника и потребителя. Если происходит дисбаланс, связанный с недостаточной мощностью генераторов, наблюдается снижение частоты в энергосистеме до тех пор, пока не будет установлено новое равновесие. Соответственно, при избыточных мощностях, происходит обратный процесс, вызывающий повышение частоты.

Последствия отклонения от стандартов

Отклонение от номинальных напряжений может вызвать много нежелательных последствий, начиная от сбоев в работе бытовой техники и заканчивая нарушениями производственных техпроцессов и созданием аварийных ситуаций. Приведем несколько примеров:

• Долгосрочные отклонения напряжения сверх установленной нормы приводят к снижению срока эксплуатации электрооборудования.
• Броски с большой вероятностью могут вывести из строя электронные приборы и другую технику, подключенную к сети.
• При провалах происходят сбои в работе вычислительных мощностей, что увеличивает риски потери информации.
• Перекос фаз приводит к критическому повышению напряжения, что вызовет, в лучшем случае, срабатывание защиты в оборудовании, а в худшем – полностью выведет его из строя.
• Изменение частоты моментально отразится на скорости вращения асинхронных двигателей, а также приведет к снижению активной мощности. Помимо отклонения приведут к изменению ЭДС генераторов, что вызовет лавинный процесс.

Мы привели только несколько примеров, но и их вполне достаточно, чтобы стало понятно насколько важно придерживаться норм, указанных в настоящих стандартах и ПУЭ.

Список использованной литературы

• Сибикин Ю.Д. «Основы электроснабжения объектов» 2015
• Сафонов Д. Г., Лютаревич А.Г., Долингер С. Ю., Бирюков С. В. «Влияние отклонения напряжения на потери мощности в электрооборудовании электрических сетей и потребителей» 2013
• Ананичева С.С., Алексеев А.А., Мызин А.Л. «Качество электроэнергии регулирование напряжения и частоты в энергосистемах» 2012

Отклонение напряжения в сети по ГОСТ – допустимые значения

Несоответствие параметров электрической сети требуемым параметрам качества электроэнергии, установленных ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», негативно влияет на работу электрооборудования. В быту чаще всего это отражается на сроке службы лампочек (быстрее перегорают), а также работе бытовой техники, в частности, холодильников, телевизоров, микроволновых печей. В этой статье мы рассмотрим допустимое и предельное отклонение напряжения в сети по ГОСТ, а также причины возникновения такой проблемы.

Нормы в соответствии с ГОСТом

Итак, руководствоваться мы будем, ГОСТ 32144-2013, согласно которому предельное отклонение (как положительное, так и отрицательное) в России не должно превышать отметку в 10% от номинального. Итого получаем такие значения:

• для сети 230в – от 207 до 253 Вольта;
• для сети 400в – от 360 до 440 Вольт.

Что касается допустимого отклонения напряжения у потребителей, в ГОСТе указано, что данную величину в точках общего подключения устанавливает непосредственно сетевая организация, которая в свою очередь должна удовлетворять нормы, указанные в настоящих стандартах.

Помимо этого хотелось бы отметить, что при нормальном режиме работы сети допустимое отклонение напряжения на зажимах электрических двигателей находится в диапазоне от -5 до +10%, а других аппаратов не больше, чем 5%. В то же время после возникновения аварийного режима допускается понизить нагрузку не больше, чем на 5%.

Кстати, хотелось бы дополнительно отметить, что на источнике питания в электросетях 0,4 кВ согласно нормам отклонение не должно превышать отметку в 5%, собственно, как и у самих потребителей. Итого, 5% на источнике + 5% у потребителей, имеем 10% предельно допустимого.

Немаловажно знать о причинах возникновения отклонения напряжений. Так вот основной причиной считается сезонное или суточное изменение электрической нагрузки самих потребителей. К примеру, в зимнее время все резко включают обогреватели, в результате чего параметры электросети заметно падают. О том, что делать, если низкое напряжение в сети, мы рассказывали в соответствующей статье!

Негативное влияние отклонения параметров

Чтобы вы понимали всю опасность отклонения напряжения в сети, предоставляем к прочтению следующие факты:

1. Когда значение понижается ниже нормы, значительно снижается срок службы используемого электрооборудования и в то же время повышается вероятность возникновения аварии. Помимо этого, в технологических установках увеличивается длительность самого производственного процесса, что влечет за собой увеличение показателей себестоимости продукции.
2. В бытовой сети, как мы уже говорили, отклонения напряжения сокращает срок службы лампочек. При повышении напряжения на 10% срок эксплуатации обычных лампочек сокращается в 4 раза. В свою очередь энергосберегающие лампы при снижении напряжения на 10% начинают мерцать, что также негативно влияет на продолжительность их работы. Об остальных причинах мерцания люминесцентных ламп вы можете узнать из нашей статьи.
3. Что касается электрических приводов, то из-за снижения напряжения увеличивается потребляемый двигателем тока. В свою очередь это уменьшает срок службы двигателя. Если же напряжение будет даже на незначительных казалось бы 1% выше нормы, реактивная мощность, которую потребляет электродвигатель, может увеличиться до 7%.

Подведя итог, хотелось бы отметить, что существует несколько современных способов решения проблемы: снижение потерь напряжения в электрической сети, о чем мы писали в соответствующей статье, а также регулирование нагрузки на отходящих линиях и шинах подстанций.

Вот мы и рассмотрели нормы отклонения напряжение в сети по ГОСТ. Теперь вы знаете, насколько низкого или же высокого значения может достигать этот параметр в трехфазной и однофазной сети переменного тока!

Рекомендуем также прочитать:

Показатели качества электроэнергии

Содержание:

Качество электроэнергии, поставляемое в наши дома, не всегда является удовлетворительным. Мы часто говорим: «напряжение просело», «напряжение прыгает», «скачки напряжения», «плохое напряжение». Давайте разберемся вместе с этими понятиями. Следует отметить сразу, что точные определения отклонений от норм качества электроэнергии очень сложные. В рамках одной статьи невозможно дать полное описание требований к параметрам электричества и способам проведения официальных измерений. Тексты соответствующих ГОСТов и стандартов занимают десятки страниц и содержат многочисленные сложные формулы проведения расчётов. В данной статье мы дадим лишь общее понимание основных требований к качеству электроэнергии и простые описания часто встречающихся отклонений

Основные показатели качества электроэнергии

Список основных показателей качества электрической энергии:

• установившееся отклонение напряжения;
• размах изменения напряжения;
• доза фликера;
• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
• коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения;
• коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
• коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
• отклонение частоты;
• длительность провала напряжения;
• импульсное напряжение;
• коэффициент временного перенапряжения.

Отклонение напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является отклонение напряжения.

Отклонение напряжения определяется значением установившегося отклонения напряжения. Для значения отклонения напряжения установлены нижеследующие нормы:
нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электроэнергии равны соответственно +5 и +10% от номинального напряжения электрической сети.

Значение отклонения напряжения определяется при длительности процесса более одной минуты. Нормально допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 5%, то есть: +/-5% (от 209 В до 231  В). Предельно допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 10%, то есть: +/-10% (от 198 В до 242 В).

Для определенных выше показателей качества электроэнергии действуют следующие нормативы: 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.

Колебание напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является колебание напряжения.

Колебания напряжения характеризуются следующими показателями:

• размахом изменения напряжения;
• дозой фликера.

Значения колебания напряжения имеют те же самые нормы, что и отклонение напряжения с единственным отличием: длительность процесса менее одной минуты. Нормально допустимым колебанием напряжения считается диапазон в 5%, то есть: +/-5% (от 209 В до 231  В). Предельно допустимым колебанием напряжения считается диапазон в 10%, то есть: +/-10% (от 198 В до 242 В).

Замечание: не следует путать требования ГОСТа к качеству электроэнергии в сети (ГОСТ Р 54149-2010 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная») и ГОСТов, описывающих качество электропитания для электрических приборов (напр. ГОСТ Р 52161.2.17-2009 «Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов»). ГОСТ качества электроэнергии предъявляет требования по сути к поставщику электрической энергии, и именно на этот ГОСТ можно опереться, если нужно предъявить требования к поставщику при плохом электроснабжении. А требования к качеству электропитания в паспортах приборов определяют требование к приборам работать нормально в более широком диапазоне значений параметров тока. Для приборов, как правило, закладывается диапазон по напряжению от -15% до +10% от номинального.

Провал напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является провал напряжения. Провал напряжения определяется показателем времени провала напряжения.

Предельно допустимое значение длительности провала напряжения в электросетях напряжением до 20 000 В включительно равно 30 секунд. Длительность автоматически устраняемого провала напряжения в любой точке присоединения к электрическим сетям определяется выдержками времени релейной защиты и временем срабатывания автоматики.

Провал напряжения определяется, когда напряжение падает до значения 0,9U и характеризуется длительностью процесса. Предельно допустимая длительность — 30 секунд. Глубина провала иногда может доходить и до 100%.

Перенапряжение

Временное перенапряжение определяется показателем коэффициента временного перенапряжения.

Перенапряжение характеризуется амплитудным значением напряжения больше 342 В. Верхний предел значения напряжения ГОСТом не определяется. Длительность временного перенапряжения — менее 1 секунды

Качество электроэнергии. Виды отклонений параметров электрической энергии

Для определения качества электрической энергии можно использовать следующие графические изображения. На приведенных ниже рисунках отображены следующие отклонения параметров качества электроэнергии: отклонение напряжения, колебание напряжения, перенапряжение, провал напряжения, нарушение синусоидальности напряжения, импульсы напряжения.

Как улучшить качество электроэнергии

В случае существенных отклонений параметров качества электроэнергии следует прежде всего обратиться в обслуживающую организацию, к поставщику электрической энергии. Если административные действия по улучшению качества электроэнергии не дадут результатов, тогда необходимо использовать специальные средства защиты. Для улучшения параметров качества электроэнергии мы рекомендуем использовать: средства защиты от скачков напряжения, стабилизаторы напряжения, источники бесперебойного питания.

Читайте также:

Каково допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу: 4 причины введения стандарта

Полные нормы напряжение в электросети: ГОСТ

Несмотря на то, что большинство обывателей и людей, не относящихся к категории осведомленных в области напряжения в их электросети, утвердительно скажет о том, что стандартным напряжением является показатель в 220 В. К их удивлению, даже несмотря на старые и привычные всем наклейки, на котором указан общепринятый стандарт, уже не актуальны.

С 2015 года в РФ действует новый стандарт – уровни 230 В и 400 В, что соответствует европейским стандартам.

Такие акты приняты также в Украине и странах Балтии, в том числе Беларуси.

К чему привело изменение стандарта:

• Изменилось рабочее напряжение на кабеле электросети;
• Колебания стали чуть более значимыми, нежели ранее, но все также в допустимых нормах 5% и максимальных – 10%;
• Потенциальная оплата услуг поставки электроэнергии выросла не совершенно символическую сумму;
• Частота подачи напряжения – 50 Гц.

Таким образом, напряжение в сети должно считаться несколько возросшим в бытовой практике. Но на деле же все иначе и это сулит наличие подводных камней в сфере поставки организациями электроэнергии. Несмотря на общепринятый стандарт, организации, поставляющие напряжение в квартиры домов, подают все по тем же меркам, принятым еще в советское время и равным 220 В. Все это происходит официально по ГОСТу 32144-2013, которым и руководствуются поставщики.

Стандартные параметры электрической сети

Нормы общепринятых стандартов регламентируют также основные параметры, присущие для электроэнергии, поставляемой в дома. С учетом того, что технический ГОСТ – это десятки и десятки страниц сложной терминологии и расчетов, здесь будут приведены общая оценка приводимых категорий. Как общепринято считать, основными параметрами, определяющими нашу бытовую электроэнергию, считаются частота и сила переменного тока и напряжение. Однако есть и ряд других, которые стоит учитывать.

Стандартные параметры электрической сети включают в себя:

• Коэффициент временного напряжения;
• Импульсное напряжение;
• Отклонение частоты напряжения на кабеле электросети;
• Диапазон изменения напряжения;
• Длительность потери напряжения и прочие.

Все перечисленные показатели так или иначе оказывают влияние на потерю или превышение установленных норм подачи энергии в сети.

Максимальное отклонение напряжения в электросети

Ток в сети по естественным причинам непостоянен и изменяется в определенных показателях. В рамках нового стандарта 230 В/400 В номинальное отклонение допустимо в пределах 5% и максимально должны отмечаться в кратковременных промежутках не более 10%. Таким образом, такое теоретические отклонение допускается в пределах 198 В и до 242 В. Такой размах может считаться актуальным для большинства нынешних квартир.

Что влияет на сетевое колебание поставки энергии и потери напряжения:

• Одним из самых распространенных причин является устаревание оборудования, в том числе счетчиков, электрощитов, кабелей проводки и так далее;
• Значительные погрешности отмечаются и в плохо обслуживаемой сети;
• Ошибки при планировке и выполнении прокладочных работ в доме;
• Значительный рост показателей энергопотребления, превышающих установленный стандарт.

Как уже отмечалось, приемлемы перепады в сети на +-5%. Так, например, по поставляемому показателю в 220 вольт, допустимо отклонение в сети, равное 209 В и наибольшее превышение, равное 231 В.

Посадка напряжения в домашней сети

Так называемая посадка напряжения может быть чревато многими нежелательными последствиями. Причем нежелательными как самими жителями, так и организацией-поставщиком, ведь именно она будет восполнять все непредвиденные расходы. По объективным причинам, описанным ранее, посадка электроэнергии может достигать рекордных показателей.

При обнаружении таких колебаний, максимальная просадка фиксируется и с этими показателями, ссылаясь на общепринятый стандарт и качество поставляемой энергии, нужно обращаться в органы-поставщики электроэнергии.

При отсутствии желания исправлять неисправности это является основанием для подачи искового заявления в суд.

Чем чревато превышение или значительное снижение установленных норм поставки напряжения в доме:

• Быстрее перегорают лампочки;
• Особенно это пагубно для холодильника, стиральной машинки и прочих электробытовых приборов, требующих мощное и постоянное напряжение;
• Срок службы любой электротехнической техники, в том числе микроволновки, тостера, телевизора, компьютеров и так далее.

Таким образом становится очевидно, что все классы электротехники страдают от сильных перепадов напряжения. Особенно это влияние деструктивно сказывается, если в сети именно низкое напряжение. И обязанность обеспечить бесперебойным, стабильным и качественным током принадлежит именно организации, которая занимается поставкой и согласно договору, должна обеспечивать ее качественное обслуживание.

Величина допустимого падения напряжения: ПУЭ

Согласно принятым правилам устройства электроустановок (ПУЭ) еще в бывшем СССР, падением напряжения признается разность показателей напряжения на разных точках сети. Как правило, это точки начала и конца цепи. В установленных нормах по закону полагается различать понятия отклонение напряжения от ее потери. Если первый случай в общепринятом масштабе рассматривается на примере лампы накаливания, показатель отклонения которого признается номинальным и обязательным к исполнению, то в случае с потерей, рассматриваемой на шинах станции, – это признается рекомендуемым показателем.

Нормальное падение работы напряжения в сети:

• В так называемых воздушных линиях – до 8%;
• В кабельных линиях электроснабжения – до 6%;
• В сетях на 220 В – 380 В – в районе 4-6%.

При этом падением в рамках аварийного режима признается падение до 12% в сети – это установленный предел. Падение более установленной нормы сулит включение системы защитной автоматики, которая должна срабатывать при достижении пониженной нормы на протяжении не менее 30 секунд.

Также в некоторых источниках можно найти стандарты напряжения, превышающие даже новые показатели в 230 В и 400 В. Не стоит путать примеры бытового использования с заводом или фабрикой, на которых показатели естественно значительно превышают бытовую среду.

Обязательное регулирование напряжения в электрических сетях

Осуществить собственное регулирование напряжения не только трудозатратно, но и потребует финансовых вложений. Еще более трудным вариантом является добиваться стабилизации тока в сети от организации-поставщика. Это можно сделать путем подачи жалоб, личных обращений, исков в суд, однако, результат далеко не всегда достигается даже этими методами.

Если вы все-таки решили самостоятельно исправить картину, то это возможно следующим образом:

1. Метод централизованного регулирования напряжения. Этот подход предполагает подсчет того, сколько изменений потребуется для стабилизации ситуации и соответствующее регулирование в центральном блоке питания.
2. Метод линейного воздействия. Осуществляется с помощью так называемого линейного регулятора, который изменяет фазы с помощью вторичной обмотки на цепи.
3. Использование конденсаторных батарей в сети. Этот способ в теоретической части называется компенсацией реактивной мощности.
4. Также предельно нестабильную сеть можно подправить с помощью продольной компенсации. Она подразумевает последовательное подключение к сети конденсаторов.

Также актуальным вариантом, при не слишком выраженным отклонении от установленной нормы, является установка одного крупного или нескольких мелких стабилизаторов в сети. Это потребует некоторых финансовых вложений, специальные навыки монтажа, а также не подходит для максимально колеблющихся систем электроснабжения, ведь просто не смогут делать большой объем работы и регулировать большое количество напряжения.

Итак, как уже было определено, новым общепринятым стандартом считается напряжение в сети в квартире от 230 В до 400 В. Для примера, шкала напряжения бывает и 240 В, 250 В, с учетом максимально допустимой погрешности. Однако для привычной нам розетки э1ф рабочее напряжение – это все тот же уровень 220в, который привычен для нас всех еще с советского периода.

Допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу (видео)

На счетчиках пишется показатель сетевого напряжения, который должен учитывать каждый житель дома. Следите за своими электроприборами правильно и вовремя обращайтесь в нужные инстанции.

Отклонение напряжения

Отклонение напряжения – величина, равная разности между действительным и заданным значениями напряжения [1], выраженная в абсолютных значениях или процентах номинального значения.

Пример записи процесса изменения напряжения с помощью осциллографа показан на рис. 1 [2].

 

t1 – момент достижения наибольшего провала t2 – момент вхождения напряжения в зону допустимых значений

 

При внезапном включении нагрузки различают:

        — начальное отклонение напряжения ∆U₀=U_нач—U₀ ;

        — наибольшее отклонение напряжения ∆U_max=U_нач—U_min;

— перерегулирование напряжения ∆U_пер=U_пер—U_нач.

         Если нагрузка отключается, то величины ∆U₀ , ∆U_max , ∆U_пер изменяют свой знак.

         После окончания переходного процесса отклонение напряжения называют установившимся отклонением.

Эта величина характеризует качество поддержания напряжения системой автоматического регулирования возбуждения генератора.

         Отклонение напряжения при включении нагрузки обычно называют провалом напряжения, а при отключении нагрузки – забросом напряжения или всплеском.

        Для статических режимов работы используют другие характеристики – потеря напряжения [3],

падение напряжения [4]

                См. также Изменение напряжения.

 

Литература

2. Г.К.Жерве. Промышленные испытания электрических машин. М.: Энергоатомиздат, 1984.

3. Правила устройства электроустановок. М.: Главгосэнергонадзор России, 1998, 588 с.

4. О.Г. Захаров. Словарь справочник по настройке судового электрооборудования. Л.: Судостроение, 1987, 216 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Допустимое отклонение напряжения по ГОСТу | Энергофиксик

Здравствуйте уважаемые гости и подписчики моего канала. Если вам зададут вопрос: Какое напряжение должно быть в сети? То, безусловно, большинство из вас ответит 220 или же 230 Вольт.

Но если взять в руки мультиметр и произвести замер напряжения в ближайшей розетке, то наверняка напряжение будет отличаться от 230 Вольт в большую и или меньшую сторону.

В этом материале я расскажу, почему сильное отклонение от нормы в большую или меньшую сторону вредно, к чему оно приводит и какое отклонение допустимо по ГОСТу.

Нормальное напряжение в домашней сети

Нормальное напряжение в домашней сети

Чем вредно отклонение напряжения

Так вот, любое значительное отклонение напряжения неважно в большую или меньшую сторону может негативно отразиться на работе электроприборов.

Так на любом предприятии, где протекает какой-либо технологический процесс, сильное снижение напряжения может привести к тому, что произойдет нарушение технологии (недопустимо вырастит время). А значит будет произведен брак или конечный товар сильно прибавит в стоимости.

Недопустимо низкое напряжение по новому ГОСТу

Недопустимо низкое напряжение по новому ГОСТу

Так же если напряжение будет «задрато» выше, то подключенное оборудование может не выдержать высокого напряжения и выйдет из строя или также будет работать с сильной перегрузкой.

Хорошим примером для понимания важности стабильного напряжения является обычная лампа накаливания.

В случае нормального напряжения она (лампа) легко прослужит весь заявленный срок службы. Но если мы с вами занизим напряжение на 10%, то лампочка будет гореть на 40% тускнее.

И наоборот, если мы завысим напряжение на 10% от нормы вверх, то лампочка загорится сильно ярче и при этом ее ресурс работы в таком режиме будет в четыре раза короче обычного.

Если же рассмотреть самый обычный асинхронный двигатель, то если напряжение на обмотке статора будет ниже номинала на 15%, это станет следствием снижения вращающего момента на валу на немаленькие 25%. И, вероятнее всего, при таком низком напряжении данный двигатель банально не запустится.

Так же при пониженном напряжении возрастет ток. Это приведет к причине быстрого разогрева обмоток статора, а значит время безаварийной работы будет стремительно сокращаться.

Было подсчитано, что если двигатель будет работать на напряжении, которое ниже номинала на 10%, то его реальный срок службы будет практически в два раза меньше заявленного.

Какое напряжение считается нормальным по ГОСТу

Безусловно, если напряжение составляет не 230 Вольт, а скажем 215 Вольт — это не повод бежать и жаловаться в сбытовую компанию. Ведь существует как длительно допустимые отклонения от нормы, так и краткосрочные отклонения.

Все эти допущения записаны в ГОСТ 29322-2014. Итак, согласно данному ГОСТу, краткосрочно допустимы отклонения на 10% как вверх, так и вниз. То есть если вы измерили напряжение в розетке, и оно находится в интервале от 207 до 253 Вольт на короткое время — это вполне допустимое напряжение.

Длительно допустимое отклонение составляет 5%. То есть если у вас постоянно напряжение колеблется в интервале от 218 до 242 Вольт, то это нормальное напряжение в сети.

Но что делать, если вы измерили и у вас напряжение ниже или выше допустимых пределов.

Как энергетики убирают такие отклонения

Итак, если ваше напряжение ниже или выше установленных границ, то первое что нужно сделать, это обратиться либо в сбытовую организацию, либо в управляющую компанию.

Они будут обязаны отреагировать на ваше заявление и первым делом выполнить контрольные замеры в часы пик. Если подтвердится отклонение, то у энергетиков есть несколько путей решения этой проблемы.

Самый простой — это поднятие или понижение напряжение непосредственно на подстанции. Так если установленные трансформаторы укомплектованы РПН (регулировкой под напряжением), то дежурный после согласования просто изменит напряжение в диапазоне от -/+ 16% с регулировочным шагом 1,78%.

Современная ТП

Современная ТП

В случае невозможности регулировки, а отклонения от нормы у вас наблюдаются, то тут все гораздо сложнее. В таком случае возможно у вас просто устаревшая линия, которая не соответствует возросшим мощностям и ее нужно заменить. Или еще более «тяжелый» вариант: линия у вас новая, а вот на ТП стоит маломощный трансформатор, который так же заменить придется.

На последние два варианта вы никак не сможете повлиять, ну а самостоятельно решить проблему можно только установкой на важные узлы бесперебойников.

Понравилась статья, тогда ставим палец вверх и подписываемся. Спасибо за ваше внимание!

Станции управления Орион

---

Технические характеристики

• Мощность двигателя
  68-490 л.с.

• Номинальное напряжение
  380 В (50 ± 2 Гц)

• Первичный ток
  160-1000 А

• Диапазон температур
  -76 — 122 ° F

• ГОСТ
  18058; IP43 14254-80;
  15150-69 УХЛ1

---

Особенности конструкции

• Доступ к параметрам панели управления
  с
  запертой дверью

• Энергопотребление
  контроль

• Коммутационное устройство
  160А, 250А, 400А, 630А,
  800А, 1000А

• Габаритные размеры (ВxШxД) / вес: от 6x3x2ft./ 298 фунтов
  до 7x4x4,3 фута / 1,65 т

---

Блок управления высоким напряжением

Орион-СКИД-11-33кВ / 0,48кВ-50Гц изготовлен по ТУ 27.12.31-004-10476620-2018.

Функция

Высоковольтный блок управления предназначен для защиты и управления погружными трехфазными асинхронными двигателями и двигателями с постоянными магнитами в составе электроцентробежной насосной установки для добычи нефти.

Условия эксплуатации

Климатическое исполнение — Т1 (по ГОСТ 15150-69).

Температура окружающей среды: от -10 до +50 ° С (максимально допустимая: +60 ° С).

По желанию заказчика возможно изготовление установок для работы при температуре от минус 50 до плюс 50 ° С.

Верхнее значение относительной влажности 100% (при температуре +25 ° C).

По содержанию агрессивных веществ атмосфера II типа (по ГОСТ 15150).

Атмосферное давление:

• нижнее значение атмосферного давления — 0.84 бар;
• верхнее значение атмосферного давления составляет 1,067 бар.

Высота — не более 1000м.

Степень защиты

IP43 (ГОСТ 14254-2015).

Режим работы — непрерывный. Постоянное присутствие персонала не требуется.

Дизайн и расположение основных элементов

Корпус установки выполнен в виде сварного каркаса контейнерного типа.

1. — отсек понижающего трансформатора высокого напряжения;
2. — каркас;
3. — отсек повышающего трансформатора высокого напряжения;
4. — трансформатор ТМПНГ-250;
5. — Отсек управления и контроля преобразователя частоты;
6. — трансформатор ТМГП-250

Основные характеристики Параметры источника питания:

–	номинальное напряжение, В	33000 ± 15%
–	номинальная частота, Гц	50 ± 1
–	номинальный ток, А	4,37
–	номинальная мощность, кВА	250
–	Устойчивость к искажению синусоидального напряжения питающей сети, не более,%	20
–	количество ступеней регулирования входного напряжения	5

Параметры мощности преобразователя частоты (шестипульсный или двенадцатипульсный выпрямитель):

–	номинальное напряжение, В	480
–	допустимое отклонение напряжения питания,%	–20 ÷ + 15
–	номинальная частота, Гц	50 ± 1
–	номинальная мощность, кВА	200

Параметры мощности погружного двигателя:

–	выходное напряжение, В	0 ÷ 3500
–	диапазон регулирования выходной частоты, Гц
	— для асинхронного двигателя	1 ÷ 80
	— для двигателя с постоянными магнитами	1 ÷ 200
–	предельно допустимое значение девиации частоты, Гц	± 0,15
–	выходной ток, А	0 ÷ 56
–	количество ступеней регулирования выходного напряжения (шаг x%)	25х4
–	Коэффициент искажения синусоидальности кривой выходного напряжения, не более,%	5

Варианты питания:

–	номинальное напряжение, В	380
–	номинальный ток, А	69,6
–	номинальная мощность, кВА	50

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Контроль отклонений напряжения / частоты с помощью распределенной аккумуляторной системы накопления энергии с учетом состояния заряда

1.Введение

Чтобы удовлетворить растущий спрос на энергию, в последние годы произошло быстрое распространение возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнечная энергия [1]. Возобновляемые источники энергии быстро появляются и демонстрируют значительную ценность для всей энергетической системы с преимуществом устойчивости, меньшего загрязнения и снижения затрат на смягчение последствий изменения климата [2]. Однако возобновляемые источники энергии легко подвержены влиянию погодных условий и имеют особенности прерывистой генерации.Когда распределенная генерация (ДГ) возобновляемых источников энергии интегрирована в сеть, напряжение и частота сети будут колебаться из-за прерывистой выработки ДГ [3]. Если напряжение превышает допустимый диапазон, электрическое оборудование будет работать в условиях повышенного или пониженного напряжения, что приведет к ускорению старения изоляции электрического оборудования, увеличению потерь мощности в распределительной сети и может привести к падению напряжения. и частичный обвал энергосистемы.Отклонение частоты в энергосистеме отрицательно сказывается на работе потребителей и электростанций. Например, отклонение частоты энергосистемы изменит скорость и мощность двигателей, что приведет к изменению выходной мощности трансмиссионного оборудования и повлияет на эффективность производства. Традиционно регулирование спада напряжения традиционных генераторов является типичным методом решения проблем. частотные проблемы в энергосистеме. Управление спадом использует реальную выходную мощность генератора для расчета идеальной рабочей частоты.Это ослабление жесткой частоты позволяет сетке гасить быстрые эффекты изменяющихся нагрузок, повышая стабильность системы [4]. Однако использование традиционных генераторов может быть прекращено в будущем из-за ограничения выбросов парниковых газов в глобальном масштабе, что сделает традиционные генераторы недостаточными для удовлетворения растущих требований частотного регулирования [5]. Изменение рабочей мощности нагрузки может обеспечить услугу частотного регулирования при колебаниях системной частоты [6].Кроме того, рабочую мощность ресурса на стороне спроса можно быстро регулировать, в то время как генератор регулирует выработку энергии посредством ряда процессов, таких как процесс регулятора скорости и процесс паровой турбины повторного нагрева, что приводит к большей инерции по сравнению с потреблением сторонний ресурс [5]. Что касается напряжения, для поддержания напряжения в приемлемом диапазоне в традиционных распределительных системах используются различные типы регуляторов, такие как устройство РПН (РПН), ступенчатые регуляторы напряжения (SVR) и шунтирующие конденсаторы (SC) [ 7,8,9,10,11,12].Операция отвода РПН и SVR может напрямую регулировать напряжение системы распределения от системного оператора [13]. SC могут решить ряд проблем, вызванных потреблением реактивной мощности электрическими нагрузками, что может улучшить профиль напряжения и снизить потери в системе. Однако, когда распространение ДГ, интегрированных в сеть, становится все большим, эти типы регуляторов становятся недостаточно эффективными для регулирования напряжения в быстрой нелинейной динамике [14]. Кроме того, частое переключение снижает эффективность регулирования.Фотоэлектрические инверторы могут подавать или поглощать реактивную мощность, чтобы уменьшить проблемы перенапряжения [15]. Кроме того, необходимо разделить распределительные сети на несколько отдельных зон управления, чтобы контролировать профиль напряжения в каждой зоне при расчете допустимого времени для работы в режиме онлайн [16]. Поскольку отношение сопротивления к реактивному сопротивлению (R / X) относительно велико в системе распределения низкого напряжения, эффективность использования реактивной мощности при управлении напряжением ограничена. В результате необходимо учитывать регулировку активной мощности для управления напряжением в распределительных системах.Кроме того, реакция на запрос — это эффективный способ удержания напряжения в допустимом диапазоне [17]. Реагирование на запрос изменяет собственный режим энергопотребления потребителей, снижает или смещает нагрузку мощности на определенный период времени, обеспечивая, таким образом, стабильность энергосистемы.Для устранения недостатков традиционных методов регулирования исследователи предложили множество решений с использованием аккумуляторных батарей. системы накопления энергии (BESS) для регулирования напряжения и частоты в последнее время. BESS с характеристикой быстрого динамического отклика могут поддерживать баланс мощности в сети.Отклонение напряжения и частоты в сети можно уменьшить за счет зарядки и разрядки BESS [18]. Установка BESS в подходящем месте, использование зарядки и разрядки аккумулятора для устранения отклонения напряжения / частоты становится тенденцией будущего развития энергосистем [19,20,21,22]. Недавно было проведено несколько исследований регулирования напряжения и частоты с помощью BESS. В [23] анализируется влияние BESS на краткосрочное управление частотой в автономных микросетях.Коэффициент нагрузки был улучшен с помощью BESS в Справочниках [24,25]. Ссылка [26] конфигурирует мощность BESS в соответствии с производительностью возобновляемой энергии и предлагает стратегию управления для отслеживания эталонной мощности. Согласно исследованиям [27,28], приложения BESS могут стабилизировать выработку возобновляемой энергии. Как и ожидалось, BESS будет чаще использоваться в системе распределения из-за его преимуществ. Когда количество BESS в распределительной системе становится больше, зарядка и разрядка BESS должны должным образом контролироваться, потому что разные местоположения BESS по-разному влияют на сеть.Ли и др. предложить алгоритм координированного управления распределенными BESS [29]. В алгоритме Ли главный центр управления отправляет команды зарядки или разрядки BESS, когда отклонение напряжения или частоты превышает нормальный диапазон. Когда уровень заряда (SOC) выбранной BESS достигает верхнего или нижнего пределов, алгоритм выбирает для работы другую BESS. В этом алгоритме регулирование напряжения и частотное регулирование выполняются независимо, одновременное регулирование напряжения и частоты в алгоритме Ли не рассматривается.Более того, управление SOC требует дальнейшего изучения, поэтому мы предлагаем новый алгоритм управления для скоординированного управления BESS, который позволяет энергетическим системам справляться с чрезвычайными ситуациями и сочетает регулирование напряжения и частотное регулирование в одном процессе с использованием рабочего резерва. Посредством скоординированной зарядки и разрядки нескольких BESS напряжение и частота сети контролируются в допустимом диапазоне, и неблагоприятные эффекты, вызванные отклонением, смягчаются. Скорость регулирования BESS выдающаяся, она может достичь требуемой мощности в течение времени, установленного Союзом по координации передачи электроэнергии в Европе (30 секунд) [30].Количество циклов зарядки и разрядки BESS сведено к минимуму для сохранения срока службы. Вклады этого исследования заключаются в следующем:

(1)

Предложенный алгоритм координированного управления сначала вычисляет требуемую мощность для управления отклонением напряжения и частоты соответственно, а затем сравнивает два значения и получает оптимальную регулирующую мощность для одновременного решение проблемы отклонения напряжения и частоты, что сокращает количество циклов зарядки и разрядки BESS и увеличивает срок службы батарей.

(2)

Предлагаемый метод сравнивается с алгоритмом Ли [29] на тематических исследованиях. В алгоритме Ли регулирование напряжения и частоты с помощью BESS осуществляется в последовательном порядке, в результате чего BESS работают чаще. Результаты тематического исследования показывают, что с помощью предлагаемого нами алгоритма можно достичь меньшего количества циклов зарядки / разрядки и лучшего контроля SOC.

Остальная часть этого документа организована следующим образом. Раздел 2 описывает предлагаемую архитектуру системы.В разделе 3 представлена ​​постановка задачи и алгоритм решения. Результаты моделирования в системе распределения с 33 узлами представлены в разделе 4. Раздел 5 представляет собой заключение этого исследования.

2. Системная структура распределительной системы с DG и BESS

Конкретная архитектура, предложенная в этом исследовании, показана на рисунке 1. Распределенные генерации преобразуют возобновляемую энергию в электричество и интегрируются в распределительную систему. Существует несколько BESS, таких как электромобили и аккумуляторы, которые можно использовать для регулирования напряжения / частоты.BESS могут взаимодействовать с центром управления через сеть связи. Владелец BESS может получать прибыль, предоставляя услугу регулирования напряжения / частоты [31,32,33,34,35,36]. Рентабельность проекта умного сетевого хранилища 6 МВт / 10 МВт-ч-BESS в Великобритании исследовалась в [34]. Общие социальные затраты, такие как аккумуляторные элементы, строительство и эксплуатационные расходы, составляют 7 402 284 фунтов стерлингов (среднее значение). Потоки социальных выгод от BESS, такие как частотная характеристика, арбитраж и сокращение выбросов углерода, могут получить 9 731 525 фунтов стерлингов (среднее значение).Сравнивая затраты и выгоды, BESS могут принять прибыль в размере 2 329 241 фунтов стерлингов, т. Е. 31,5% от стоимости. В структуре центр управления собирает информацию о состоянии BESS через сеть связи. Чтобы достичь скоординированного управления BESS, необходимо знать статус накопителя энергии. Как показано на рисунке 2, информация о состоянии включает в себя верхнее предельное состояние заряда (SOCmax), нижнее предельное состояние заряда (SOCmin), информацию о местоположении, емкость устройства накопления энергии и состояние соединения.

Информация о статусе состоит из информационной матрицы H, и мы используем матричное представление характеристик модели BESS. Конкретные шаги заключаются в следующем:

Центр управления получает расстояние в соответствии с информацией о местоположении BESS, а затем формулирует матрицу расстояний по формуле (1). где n указывает количество узлов в системах распределения. Центр управления формулирует матрицу энергоемкости формулы (2) в соответствии с мощностью BESS.Предел SOC формулируется как матрица формулы (3) и формулы (4) в соответствии с верхним и нижним пределами текущего состояния BESS.

SOCmax = [SOCmax1, SOCmax2,…, SOCmaxn] T

(3)

SOCmin = [SOCmin1, SOCmin2,…, SOCminn] T

(4)

Центр управления формулирует матрицу SOC (5) в соответствии с текущим SOC BESS.

SOC = [SOC1, SOC2,…, SOCn] T

(5)

Наконец, информационная матрица H может быть сформулирована как:

H = [D, SOCmax, SOCmin, SOC, E]

(6)

После разработки информационной матрицы H центр управления оптимизирует скоординированное управление в соответствии с предложенным алгоритмом и отправляет команды зарядки или разрядки на BESS.BESS получают команды из центра управления, а затем выполняют соответствующие операции. В процессе зарядки и разрядки мощность регулирования дополняется всеми BESS каждого узла. В результате SOC одного BESS не будет ни слишком высоким, ни слишком низким.

3. Предлагаемый алгоритм совместного управления

3.1. Постоянный контроль SOC

SOC BESS следует учитывать во время эксплуатации. Во время эксплуатации следует учитывать SOC BESS.Процессы зарядки и разрядки по-разному влияют на SOC. Pchar представляет мощность зарядки, а значение положительное. Pdischar представляет мощность разряда, а значение отрицательное. Характеристики BESS следующие:

• SOC динамика

  SOC (t + 1) = SOC (t) + PcharCapbΔt

  (7)

  SOC (t + 1) = SOC (t) + PdischarCapbΔt

  (8)

  где SOC (t) — это SOC в момент времени t; и Capb — это емкость аккумулятора, Pchar и Pdischar — это мощность зарядки и разрядки аккумулятора соответственно.
• Пределы SOC

  SOCmin≤SOC (t) ≤SOCmax

  (9)

  где SOCmin и SOCmax — минимальное и максимальное SOC соответственно.
• Пределы мощности

  Pchar (t) ∈ {[Pcharmin, Pcharmax], 0}

  (10)

  Pdischar (t) ∈ {0, [Pdischarmax, Pdischarmin]}

  (11)

  где Pcharmin, Pdischarmin и Pcharmax, Pdischarmax — это минимальная и максимальная мощность зарядки и разрядки соответственно.

Для каждого узла блок-схема управления SOC показана на рисунке 3.Как показано на рисунке 3, для каждого узла центр управления собирает данные SOC для BESS и подсчитывает количество BESS, для которых SOC находится в нормальном диапазоне. Этот процесс помогает определить конкретный объем регулирования для каждой BESS, который будет использоваться в скоординированном управлении.

3.2. Независимый алгоритм регулирования напряжения

В соответствии с диапазоном допуска напряжения стандарта IEEE 1159-2009 [37], отклонение напряжения делится на повышение напряжения и падение напряжения соответственно.Падение напряжения указывает на то, что среднеквадратичное значение напряжения составляет от 0,1 до 0,9 о.е. номинального напряжения в течение от 0,5 до 1 мин, а падение напряжения более 1 мин считается пониженным напряжением. Повышение напряжения указывает на то, что оно составляет от 1,1 до 1,8 о.е. номинального напряжения в течение от 0,5 до 1 мин, а повышение напряжения более 1 мин считается перенапряжением.

В распределительной сети мощность, подаваемая на узел, влияет на напряжение других узлов.В результате зарядка и разрядка BESS в разных местах сети по-разному влияют на регулирование напряжения. Стратегия управления матрицей чувствительности к напряжению применяется для определения оптимальной регулировки активной мощности каждого узла для регулирования напряжения в данном исследовании. Согласно матрице чувствительности при регулировании напряжения предпочтительно выбираются узлы с высоким коэффициентом чувствительности, а для согласованного регулирования частоты выбираются узлы с низким коэффициентом чувствительности.

Коэффициент чувствительности к напряжению [38] может быть получен по следующим двум формулам расчета потока мощности.

Pi = | Ui | ∑j = 1n | Uj || Yij | cos (θij − δi + δj)

(12)

Qi = — | Ui | ∑j = 1n | Uj || Yij | sin (θij − δi + δj)

(13)

где i, j обозначают количество узлов. P, Q, U, δ, Y и θ обозначают, соответственно, поток активной мощности, поток реактивной мощности, напряжение на векторной шине, угол напряжения, полную проводимость линии и угол импеданса. Матрица Якоби системы обновляется на каждой итерации до допуска сходимости выполняется, и результирующая матрица Якоби J инвертируется для вычисления S-матрицы.

[ΔθΔU] = Дж − 1 [ΔPΔQ]

(14)

Пусть матрица S равна J ⁻¹

S = J − 1 = [SθPSθQSUPSUQ]

(15)

Изменение амплитуды напряжения ΔU и изменение фазового угла Δθ развязаны уравнением (14). ΔU можно рассчитать по уравнению (16).

ΔU = SUP⋅ΔPV + SUQ⋅ΔQ

(16)

Если рассматривать только регулирование активной мощности BESS, то уравнение (17) станет где ΔPV — мощность, которая может регулировать напряжение в допустимом диапазоне.Конкретный алгоритм регулирования напряжения каждого узла разделен на пять шагов, которые показаны на рисунке 4.

Шаг 1: Получите мощность регулирования напряжения (ΔPVi) этого узла из центра управления.

Шаг 2: Чтобы предотвратить повреждение BESS при слишком высоком или слишком низком напряжении сети, необходимо выполнить обнаружение напряжения сети. Если напряжение составляет от 0,1 до 0,9 о.е., BESS готов к разрядке. С другой стороны, если напряжение составляет от 1,1 до 1,8 о.е., BESS готов к зарядке.Когда величина напряжения меньше 0,1 о.е. или больше 1,8 о.е., BESS отключается от системы [29,37]. Шаг 3: Определите значение SOC для BESS в этом узле с помощью стратегии управления SOC, показанной на рисунке 3. Подсчитайте количество (N) BESS, значение SOC которого находится в нормальном диапазоне. Общий объем регулирования этого узла равномерно распределяется между N BESS.

Шаг 4: BESS выполняют операции зарядки или разрядки.

Шаг 5: Снова выполните определение напряжения сети. Если Vs не находится между 0.9 и 1.1p.u., шаги 1–4 повторяются.

3.3. Независимый алгоритм регулирования частоты

Согласно GB / T15945 «Допустимое отклонение частоты энергосистемы качества электроэнергии» в Китае частота электросети обычно составляет 50 Гц. Для мощности сети 3 млн. КВт и выше верхний и нижний пределы девиации частоты сети составляют 0,2 Гц и -0,2 Гц соответственно. Для устройств мощностью менее 3 миллионов кВт верхний и нижний пределы отклонения частоты сети равны 0.5 Гц и -0,5 Гц соответственно.

Регулирование частоты — это процесс управления частотой в пределах нормального диапазона. Поскольку зарядка и разрядка BESS в разных положениях оказывает почти одинаковое влияние на частоту сети, поэтому для регулирования частоты предпочтительны узлы с небольшими коэффициентами чувствительности.

Центр управления вычисляет регулируемую мощность по частоте и информации о сети, включая следующую формулу: Формулы (19) и (20) могут быть получены в соответствии с частотными характеристиками нагрузки энергосистемы.Где f0 — номинальная частота 50 Гц, fn — текущее значение частоты; Δf (Гц) — отклонение частоты системы; ΔPL (МВт) — изменение активной нагрузки; KH (МВт / Гц) — коэффициент влияния регулирования частоты нагрузки, который получается следующим образом:

KH = d (PH / PH0) d (f / f0) = ΔPH / PH0Δf / f0

(21)

где PH0 — общая нагрузка при номинальной частоте, а PH — полная нагрузка при значении fn. Мощность частотного регулирования может быть получена по формуле (22):

ΔPf = Δω⋅KH = 2π⋅Δf⋅KH

(22)

Блок-схема алгоритма регулирования частоты представлена ​​на рисунке 5.

Алгоритм регулирования частоты каждого узла разделен на пять этапов:

Шаг 1: Получите мощность регулирования частоты (ΔPfi) этого узла из центра управления.

Шаг 2: Чтобы предотвратить повреждение BESS при слишком высокой или слишком низкой частоте сети, необходимо выполнить определение частоты сети. Если частота находится между 47,5 и 49,8 Гц, BESS готов к разрядке. С другой стороны, если частота составляет от 50,2 до 52,0 Гц, BESS готов к зарядке.Когда частота сети меньше 47,5 Гц или больше 52,0 Гц, BESS отключается от системы.

Шаг 3: Выполните управление SOC, как показано на рисунке 3. И затем равномерно распределите общее количество регулирования на N BESS.

Шаг 4: BESS выполняют операции зарядки или разрядки.

Шаг 5: Снова выполните определение частоты сети. Если f не находится между 49,8 и 50,2 Гц, шаги 1–4 повторяются.

3.4. Алгоритм согласованного регулирования напряжения и частоты

Раздел 3.3 и Раздел 3.4 описывают процесс независимого регулирования напряжения / частоты, однако два независимых процесса регулирования часто приводят в действие BESS для зарядки и разрядки, что не способствует долгосрочному использованию оборудования для накопления энергии. Поэтому в данном исследовании предлагается еще один оптимальный алгоритм координированного регулирования. На рисунке 6 показан общий алгоритм согласованного управления BESS, предложенный в этой статье, который в основном состоит из четырех частей: (1) Постоянное управление SOC, он используется для подтверждения ситуации с BESS, которая включает количество регулируемых по мощности батарей, мощность зарядки / разрядки батарей и SOC каждой батареи.Информация будет использована для выбора BESS. (2) Независимый алгоритм регулирования напряжения, он используется для расчета мощности, необходимой для регулирования напряжения каждого узла в текущий момент времени. Сумма корректировок мощности каждого узла вычисляется в конце этого шага. (3) Независимый алгоритм регулирования частоты, он вычисляет требуемую мощность для всего регулирования частоты распределения. (4) Согласованный алгоритм регулирования напряжения и частоты, он сравнивает мощность регулирования частоты распределительной сети и сумму мощности регулирования напряжения каждого узла.Если мощность регулирования напряжения больше мощности регулирования частоты, мощность регулирования напряжения будет конечной мощностью регулирования. Если мощность регулирования частоты больше, чем мощность регулирования напряжения, мощность регулирования частоты будет конечной мощностью регулирования. Большая часть мощности будет отдана узлам с меньшим коэффициентом чувствительности согласно разделу 3.4.

Алгоритм координированного управления состоит из следующих восьми шагов:

Шаг 1: Получить статус батареи из информационной матрицы H (формула (6)).

Шаг 2–3: Рассчитайте коэффициент чувствительности и мощность регулирования напряжения для всех узлов (конкретные шаги показаны в разделе 3.2), а затем выберите несколько узлов (x) с низким коэффициентом чувствительности для компенсации регулирования частоты.

Шаг 4–5: Рассчитайте общую мощность для регулирования напряжения (ΔPV) и регулирования частоты (ΔPf).

Шаг 6: Сравните мощность регулирования напряжения (ΔPV) и мощность регулирования частоты (ΔPf).

Шаг 7–8: Если ΔPf≤ΔPV, в это время нет необходимости выполнять компенсацию регулирования частоты, поэтому ΔPfi = 0.Если ΔPf> ΔPV, необходимо выполнить компенсацию регулирования частоты в узлах-кандидатах, и мощность компенсации будет ΔPfi = (ΔPf-ΔPV) / x.

Шаг 9: Получите общую величину регулирования ΔPi = ΔPfi + ΔPVi. А затем отправьте команды регулирования каждому узлу.

Серия поиска и устранения неисправностей: провалы, выбросы и отклонения напряжения

Вы сидите на собрании, переводя взгляд между записной книжкой и выступающим. Погодите — свет просто мерцал?

Вы внимательно смотрите на огни.Через несколько секунд они делают это снова — определенно мерцание.

Затем вы получите уведомление на свой мобильный телефон через EAM: «Motors @ Work обнаруживает, что нагнетатели №1, №2, №3 и №4 работают на 19,1% ниже номинального напряжения».

Стандарт MG1 Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA)

гласит, что «двигатели должны работать успешно», пока подаваемое напряжение находится в пределах ± 10% от номинального [§ 12.44]; то есть от 414 до 506 вольт для двигателя номинально 460 вольт. Но «успешный» не означает эффективную или надежную работу: в MG1 NEMA заявляет, что на характеристики скорости и крутящего момента, а также на срок службы двигателя могут отрицательно повлиять колебания напряжения.

Напряжения за пределами этих диапазонов — довольно обычное явление, хотя и кратковременное. Половина всех коммунальных предприятий сообщают, что их клиенты сталкиваются с потенциально серьезными проблемами отклонения напряжения — за исключением крупных событий и общих отключений — от 9 до 20 раз в год [1].

Итак, что происходит с вашим двигателем, когда ваше напряжение отклоняется от этого диапазона? А как насчет кратковременных, то есть менее одной секунды, провалов, всплесков, переходных процессов и прерываний?

Вот краткое руководство о том, как каждая из этих проблем качества электроэнергии влияет на ваши двигатели, и как Motors @ Work помогает нашим клиентам выявлять, устранять и устранять проблемы отклонения напряжения, которые в противном случае остались бы незамеченными без своевременных предупреждений Motors @ Work о мониторинге состояния. .

СОБЫТИЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

Переходные процессы, выбросы и отклонения от перенапряжения возникают, когда среднеквадратичное значение напряжения превышает 110% от номинального. В соответствии со стандартами IEEE и IEC мы используем разные термины для описания события в зависимости от продолжительности отклонения:

1. Переходные процессы , неофициально называемые скачками и выбросами, представляют собой внезапные скачки напряжения чрезвычайно короткой продолжительности — менее 50 наносекунд или миллиардных долей секунды. Переходные процессы классифицируются как импульсные или колебательные в зависимости от формы сигнала [см. Рисунок 1, графики (E) и (F)], а затем по «скорости» — соотношению времени, необходимого для достижения пикового напряжения, по сравнению со временем. требуется для возврата к нормальному напряжению.Переходные процессы, которые превышают номинальное напряжение для эпоксидной смолы двигателя, могут привести к возникновению дуги между обмотками, сокращая срок службы обмоток вашего двигателя.
2. Повышение напряжения, которое повышается и возвращается к нормальному напряжению менее чем за одну секунду, называется выбросом .
3. Постоянно высокое напряжение, длящееся более одной секунды, называется отклонением перенапряжения .

Во время тренингов и посещений объектов я часто слышал, как вводящие в заблуждение пользователи двигателей заявляли, что они работают под высоким напряжением (например.g., 490 Вольт), чтобы снизить потребление тока двигателем, тем самым снизив температуру двигателя и увеличив срок его службы. Это миф.

Работа двигателя при напряжении выше номинала подталкивает железный сердечник двигателя к магнитному насыщению — максимальной намагниченности, которую может удерживать материал, или максимальному магнитному потоку, который он может создать. Чтобы поддерживать равновесие между напряжением, частотой и намагниченностью, описанное в законе Фарадея, двигатель, работающий при напряжении выше номинального, будет продолжать попытки увеличить производство магнитного потока.Однако по мере того, как двигатель приближается к насыщению, становится все труднее производить каждую единицу приращения магнитного потока. Таким образом, когда он пытается увеличить напряженность магнитного поля, ваш двигатель фактически потребляет на больше тока, вызывая на более высокие потери в сердечнике (I ² R) (т. уже говорили о том, что тепло делает с моторами…

Ванна ультразвуковая ВУ-09- «Я-ФП» -04

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Резонансная частота ультразвукового преобразователя, кГц, — 40 ± 2.

Терморегулятор, 0С. . . . от комнатной температуры до +60

Таймер лечебных процедур, мин. . . . 1-99.

Напряжение питания, В. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22010%, 50 Гц

Габаритные размеры ванны 325х175х305 мм *
* Допустимое отклонение, не более ± 5 мм.

Габаритные размеры рабочего контейнера ванны 300х150х145 мм *
* Допустимое отклонение, не более ± 5 мм.

Объем рабочей емкости ванны — 5.6 л *
* Допустимое отклонение, не более  0,1 л.

Полезный объем рабочего контейнера ванны — 5,1 л *
* Допустимое отклонение, не более  0,1 л.

Масса ванны (в комплекте) — 5,25 кг *
* Допустимое отклонение, не более ± 0,5 кг.

Мощность, потребляемая ванной — 300 ВА

В ванне обеспечивается кавитация жидкости по всему полезному объему рабочей емкости. Эффект кавитации обеспечивается ультразвуковым преобразователем.

Ванна оборудована таймером лечебных процедур, позволяющим контролировать время обработки инструментов.

Параметры работы таймера:

Диапазон 99 мин

Шаг 1 мин
* Допустимое отклонение ± 0,4

В ванне предусмотрен терморегулятор для контроля температуры жидкости в полезном объеме рабочей емкости при обработке инструментов ( для моделей ВУ-09- «Я-ФП» -03, 04, 05). Параметры работы терморегулятора, 0 С

Диапазон 60

Шаг 1
* Допустимое отклонение * ± 0.4

* — при использовании режимов работы более 30 минут возможны отклонения в сторону повышения температуры. Это связано с тепловыделением из-за эффекта кавитации. Если необходимо строго поддерживать температуру при длительных режимах работы, рекомендуется использовать ванну без крышки для более эффективного теплообмена.