| ||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4.6. Средства обнаружения и
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
(4.46) |
где kn=Uсрn/U1 ср - , т. е. отношение среднего значения напряжения n-й гармоники Uсрn к среднему значению напряжения основной частоты U1 ср;
n - порядковый номер гармоники.
Так, расхождение, обусловленное наличием в контролируемой сети 3-й гармоники в количестве 5% действующего значения напряжения основной частоты, составляет -1,5% при нулевом сдвиге фаз и +1,8% при сдвиге фаз на 180°. При любом другом соотношении фаз расхождение уменьшается, а при сдвиге фаз, равном 90°, вообще отсутствует.
Перед включением прибора выбирается диапазон изменений и производится разбивка диапазона на разряды. Выбранный диапазон изменений может быть неодинаковым для всех приборов. Это зависит от места включения прибора в сеть и наличия предварительной информации о возможных отклонениях напряжения в этом месте. Диапазон изменений рекомендуется разбивать на одинаковые разряды.
При подключении прибора к сети в бланке измерений записывают время начала измерений. Необходимо при этом убедиться, что прибор работает и, кроме того, оценить правильность выбора диапазона измерений. При этом следует руководствоваться следующими соображениями: работа счетчика крайнего нижнего разряда допустима в часы утреннего или вечернего максимума нагрузки; работа счетчика крайнего верхнего разряда допустима в часы провалов нагрузки (ночь рабочего дня или выходной день). В остальное время предпочтительнее работа счетчиков средних разрядов.
Эти условия могут несколько измениться в зависимости от конкретных особенностей сети. Если диапазон измерений был выбран неудачно, необходимо его на месте изменить и занести в бланк измерений новые значения границ. Если они неизвестны, то необходимо в бланке отметить, что диапазон изменен. Новые границы разрядов будут занесены в бланк после их измерения. После изменения диапазона измерения снова записываются показания счетчиков и время начала замера в новом диапазоне.
Следующее снятие показаний производится через сутки, несколько суток или неделю, желательно в такое же время, в какое производилась первая запись показаний, причем последовательность обхода линий должна по возможности сохраняться. Некоторые рекомендации по применению приборов даны ниже.
Рассмотрим построение гистограмм на конкретном примере. С помощью прибора получены данные, приведенные в табл. 4.13.
| Дата, время измерения |
Показания счетчиков | |||
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 15/XII, 1000 | 8340 | 2380 | 4060 | 3090 |
| 22/XII, 1000 | 8340 | 2480 | 8060 | 5590 |
| Значения границ интервалов, % | -12,5... -10,0 | -10,0... 7,5 | -7,5... -5,0 | -5,0 ... -2,5 |
| Дата, время измерения |
Показания счетчиков | |||
| 5 | 6 | 7 | 9 | |
| 15/XII, 1000 | 7480 | 1000 | 0570 | 9750 |
| 22/XII, 1000 | 0480 | 1400 | 0570 | 9750 |
| Значения границ интервалов, % | -2,5... 0 | 0... +2,5 | +2,5... +5,0 | +5,0... +7,5 |
Определяем вероятность попадания в каждый t-й интервал, для чего вычитаем из замеров 22/XII соответствующие замеры 15/XII и каждую из полученных разностей делим на сумму всех разностей, т. е.
 |
(4.47) |
где pni - число срабатываний каждого счетчика.
В результате получим данные, приведенные ниже:
| Значения границ интервалов, % | -12,5... -10,0 | -10,0... -7,5 | -7,5... -5,0 | -5,0 ...-2,5 | -2,5 ... 0 | 0... +2,5 | +2,5... +5,0 | +5,0... +7,5 |
| Вероятность | 0,00 | 0,01 | 0,40 | 0,25 | 0,30 | 0,04 | 0,00 | 0,00 |
Гистограмму вероятностей можно построить графически, откладывая на горизонтальной оси отклонения напряжения от номинального, а на вертикальной – вероятности.
Предположим, что для точки сети, в которой производились измерения, допустим диапазон отклонения напряжения ±5 % номинального. Из гистограммы видно, что в этот диапазон напряжение попадает всего лишь в течение 59 % всего времени. Остальное время напряжение ниже допустимого.
Для экономических расчетов, в частности для определения длительности отклонения уровней напряжения во времени, целесообразно построить гистограмму уровней напряжения по продолжительности. Для определения длительности существования каждого уровня напряжения tn, %, воспользуемся формулой
 |
(4.48) |
или в процентах
 |
(4.49) |
где Tn - постоянная прибора;
pni - число срабатываний каждого счетчика.
Средний уровень напряжения (отн. ед.) в каждом интервале определяем
 |
(4.50) |
где Uвi, Uнi - напряжение, соответствующее верхней и нижней, %, границам каждого интервала измерения.
Порядок работы со статистическими анализаторами качества напряжения типа САКН-1 и др. следующий. Для получения диаграммы отклонения уровней напряжения во времени анализаторы следует включать в начале осветительных линий к выводам групповых щитков. В случае применения восьмиканального прибора САКН-1 для измерения отклонения напряжения в пределах 0-10 % ширина настройки каждого канала должна составить 1,25 % номинального напряжения сети [15].
При использовании статистических анализаторов качества напряжения в сетях освещения минимальное время работы анализаторов должно быть не менее суток.
Проверка отклонений уровней напряжения в городской осветительной сети показала, что типовой график за сутки несет основное количество информации о качестве напряжения за период времени, в течение которого схема сетей и баланс нагрузок этой сети остаются постоянными, поэтому достаточно измерения анализатором проводить в течение суток поквартально.
В настоящее время для измерения ПКЭ в государственный реестр включены следующие приборы.
Анализатор параметров электропотребления AR.4M – переносной программируемый прибор для измерения, длительной цифровой регистрации и анализа параметров режима однофазных и трехфазных сетей переменного тока напряжением 220/380 В. Подключение к токовым сетям без разрыва и без отключения нагрузки.
Регистрируемые параметры:
- действующие значения напряжений и токов трех фаз;
- частота;
- cosφ
- активная мощность;
- реактивная мощность;
- активная и реактивная энергия;
- формы синусоид токов и напряжений;
- спектральный состав - до 15-й гармоники;
- гармонические искажения.
Анализатор качества электрической энергии ППКЭ-1-50 – переносной портативный многофункциональный прибор для контроля качества и коммерческого учета электроэнергии в установившемся и переходном режимах. Прибор предназначен для контроля качества и коммерческого учета электроэнергии в трехфазных сетях частотой 50 Гц напряжением 380 В. Прибор контролирует основные ПКЭ, перечень которых установлен ГОСТ 13109-97, путем их измерений и статистической обработки, сохранения полученных данных для анализа, сопоставления с нормативными значениями и составления протокола измерений.
При отсутствии анализаторов напряжения диаграммы уровней напряжения во времени могут быть получены соответствующей обработкой результатов записи саморегистрирующих вольтметров, т. е. разбивкой диаграммы на участки с одинаковыми уровнями напряжения с последующим суммированием времени их существования.
© Красноярский государственный аграрный университет |