Анализ качества электроэнергии в сети Кемского посёлка
Автор: Шлопак А.Д.
Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j
Рубрика: Математика, информатика и инженерия
Статья в выпуске: 7 (61), 2020 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматриваются основные показатели качества электроэнергии. Данная проблема актуальна в настоящее время, так как большинство электрических сетей Соломбалы изношены и требуют замены. Вместе с тем жилой район Соломбалы расширяется, растет число потребителей, поэтому становится важно повышать качество электроэнергии.
Показатели, напряжение, частота, электроприемник, однофазная сеть, анализ, нагрузка
Короткий адрес: https://sciup.org/140275649
IDR: 140275649
Текст научной статьи Анализ качества электроэнергии в сети Кемского посёлка
Кемский поселок – это жилой район Соломбалы города Архангельска, который имеет разветвлённую электроэнергетическую структуру. Питание приходит от ПС №6 Соломбальская. Одна из проблем этого района, существовавшая многие годы, является низкое качество сети. Основная причина проблемы – это большая нагрузка в часы максимума в летний период, в связи с тем, что Кемский поселок является дачным районом и многие жители приезжают именно в летний период.
Понятие качество электроэнергии означает соответствие основных параметров энергосистемы нормам, принятым при производстве, передаче и распределении электроэнергии. Уделять внимание этой проблеме начали из-за больших отклонений напряжения в сети более чем на 10% [1].
Каждый год увеличивается число электроприёмников, и как следствие, увеличивается мощность. Соответственно, сеть не выдерживает такую нагрузку и ухудшается ее качество.
Показатели и нормы качества электроэнергии устанавливает ГОСТ Р 54149-2010 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
Основные показатели качества электроэнергии:
-
- отклонение частоты;
-
- медленные изменения напряжения.
Показателями качества электроэнергии, относящимися к медленным изменениям напряжения электропитания, являются отрицательное и положительное отклонения от номинального значения напряжения электропитания в точке (точке) передачи электрической энергии.
Для указанных выше показателей качества электроэнергии установлены следующие нормы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального значения напряжения.
Происходят отклонения при подключении к энергосистеме большой нагрузки, которая приводит к появлению больших пусковых токов, превышающих номинальное значение в несколько раз.
Влияние отклонения напряжения на работу электроприёмников.
Отклонение напряжения ухудшает условия эксплуатации и срок службы электроприёмников потребителей. К таким электроприемникам Кемского посёлка можно отнести радио и телевизоры, компьютерная техника, выпрямительные устройства зарядок аккумуляторов телефонов и сами телефоны, насосы, приводы компрессоров холодильников, стиральных машин, а также двигатели пылесосов.
Особое внимание стоит уделить лампам накаливания, которые особенно чувствительны к перепадам напряжения. «Мигающие» лампы способны негативно влиять на человека, вызывая усталость зрения, утомляемость организма в целом, что приводит к уменьшению работоспособности человека.
-
- колебания напряжения и фликер.
Возникновение колебаний напряжений вызывает фликер.
Показателями качества электроэнергии, относящимся к колебаниям напряжения, является кратковременная доза фликера, измеренная за 10 мин., и длительная, измеренная за 2 ч.
Чтобы сдерживать увеличение нагрузки потребителей, существует специальное оборудование для предотвращения перегрузки.
Очень важным является повышение надежности электроснабжения потребителей.
Существующая система электроснабжения Соломбалы была сконструирована еще в 1966 году, и большая часть сетей изношена, что без сомнения снижает надёжность. Около 45 % фонда находится в эксплуатации дольше положенного срока. Вместе с этим быстро растёт нагрузка, расширяется жилфонд, увеличивается число потребителей. В России до 2030 года разработана Стратегия 2030, в которой поставлена задача перевода наших сетей на инновационный путь развития.
Основные направления, в которых работают учёные-энергетики для реализации Программы инновационного развития ПАО «ФСК ЕЭС»:
-
- разработка новых типов силового оборудования на основе новых знаний;
-
- внедрение новых и существующих систем релейной защиты и автоматики повсеместно;
-
- создание и внедрение новых систем средств и систем учёта электроэнергии;
-
- полный мониторинг параметров надежности и качества предоставляемых услуг по передаче электрической энергии.
Если уровень надежности системы не соответствует нормам, то в системе повышают надежность, сокращая число аварий и отключений.
Способы повышения надежности электроснабжения потребителей:
-
1) применение новых материалов, проводов большего сечения, в том числе замена ВЛ и КЛ. При замене воздушных и кабельных линии необходимо пользовать нормативными документами по надежности и качеству электроснабжения потребителей. Чтобы контролировать состояние ВЛ и КЛ применяют системы мониторинга.
Система мониторинга представляет из себя блок измерительный, состоящий из датчиков, рассредоточенных по воздушной линии, связанный через канал связи с диспетчерским пунктом.
Система позволяет контролировать ток, температуру провода в пролёте, климатические условия. Измерение тока происходит бесконтактным способом с использованием датчиков Холла или катушек Роговского.
В качестве каналов связи используются GSM- или ISM-радиомодемы.
-
2) секционирование сетей. Секционирование воздушных линий позволяет избежать полного отключения сети при аварийных ситуациях. Так же секционирование с позволяет облегчить процесс нахождения места замыкания на землю. В первую очередь стоит секционировать линии до потребителей первой категории.
-
3) создание резервирования на подстанциях и линиях. Применение резерва применяется для повышения надежности потребителей 2 и 3 категорий. Применяют резервные перемычки для двух линии и устанавливают разъединители. В случае обрыва всех питающих линий применяют передвижные КТП.
-
4) увеличение двухтрансформаторных подстанций;
-
5) разделение питания жилого фонда и коммунально-бытовых
потребителей;
-
6) применение батарей статических конденсаторов для компенсации реактивной мощности;
-
7) установка систем полного мониторинга параметров надежности и качества передаваемой электроэнергии. Мониторинг состояния электрических городских распределительных сетей 6 (10) кВ в настоящее время приобретает особое значение. Благодаря такому оборудованию сетевые обслуживающие компании могут в реальном времени получать достоверную информацию.
Список литературы Анализ качества электроэнергии в сети Кемского посёлка
- ГОСТ Р 54149-2010. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - Введ. 2010. - Москва: Стандартинформ, 2010. - 25 с.
- Суднова, В.В. Качество электрической энергии [Электронный ресурс] - М.: ЗАО "Энергосервис", 2000. - 80 с.