Способ определения долевого участия потребителей в ухудшении неуравновешенности напряжений

 

Применение: способ относится к измерительной технике. Сущность изобретения: согласно способу измеряют напряжение нулевой последовательности Uo. определяют номинальное фазное напряжение сети Уномфи мощность однофазного и трехфазного StJ;K3 короткого замыкания о точке сети, где производят измерение, измеряют ток нулевой последовательности 10 при непрерывной работе потребителя, электрические углы сдвига между вектором линейного напряжения и вектором линейного тока f, вектором линейного тока и вектором тока нулевой последовательности вектором линейного напряжения и вектором напряжения нулевой последовательности , а долевое участие потребителя в ухудшении неуравновешенности напряжений определяют по формуле D-I-. 14- Ч -%ЬШ где + . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 6 01 R 29/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЪСТВУ

1 (21) 4880985/21 (22) 06.11.90 (46) 23.07.92 Бюл. 1ч 27 (71) Запорожский машиностроительный инстйтут им. В.Я,Чубаря (72) В,Я.Майер, А,Я,Мащенко и С.И.Маслаков (56) Инструктивные материалы Главгосэнергонадзора. - М,: Энергоатомиздат, 1986, с.

332. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛЕВОГО

УЧАСТИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В УХУДШЕНИИ НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Применение . способ относится к измерительной технике. Сущность изобретения: согласно способу измеряют напряжение нулевой последовательности Up. определяют номинальное фазное напряжение сети г

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для более точного и эффективного опреДеления долевого участия потребителей в ухудшении неуравновешенности напряжений.

Наиболее близким по технической сущностйявляетСя способ; основанный на сравнении значений показателей качества, измеренных при работе установок, ухудшающих качество электроэнергйи и без них.

Способ предлагает универсальное решение по всем показателям качества и включает: определение показателей качества при включенном и при отключенном по- требителе: определение долевого участия по формуле

ЯЛ,, 1749852 А1

О„„„.фи мощность однофазного S з и трех(1) фазного S ")K3 короткого замыкания в точке сети, где производят измеренйе; измеряют тОК НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВатЕЛЬНОСтИ 1о ПРИ НЕпрерывной работе потребителя, электрические углы сдвига между вектором линейного напряжения и вектором линейного тока р, вектором линейного тока и вектором тока нулевой последовательности ро, вектором линейного напряжения и вектором напряжения нулевой последовательности рио; а долевое участий потребителя в ухудшении неуравновешенности напряжений определяют по формуле ;:-(„, .;,1-" ((-";:"(:-.. где р = p+рio-био 2-ил, 0=1- —, По (1)

Пв где По, fl> — показатели качества электроэнергии соответственйо при отключенном и при включенном потребйтеле;

К показателям качества, в частности, относится и коэффицйент нулевой последовательности напряжений, который определяется как отношение

Кои= — 100$, (2)

Uo

Оном.ф где Uo — найряжение нулевой последовательности, В;

Оном.ф — номинальное фазное напряжение, В.

1749852

Подставив данный показатель качества в формулу (2) и проведя соответствующие математические преобразования, получают формулу, по которой определяется долевое участие потребителей в ухудшении неурав- 5 новешенности напряжений цоткп

0о где UoÐ-", Uo " — напряжение нулевой по" следовательности, соответственно при отключенном и при включенном потребителе, В.

Недостатком прототипа является его низкая точность, так как между отключенным заключенным состоянием потребителя существует определенный интервал време-. ни. В течение этого интервала в системе могут произойти изменения. связанные не только с данным потребителем, но и с дру- 2р гими потребителями, так как все потребители оказывают определенное влияние на энергосистему. Это, в свою очередь, приводит к погрешностям, называемым случайными, величину которых определить 25 невозможно, а следовательно, МОжет привести к неверйым результатам.

Крома того, прототип не предназначен для потребителей, работающих непрерывно, Отключение которых невозможно. Дру- 3 гие потребители на время замера необходимо отключить. Во многих случаях это сделать невозможно, если учесть, что одно измерение необходимо производить в течение 3-3 суток, для выявле- З5 ния полной картины долевого участия;

Это приводит к неоправданным потерям — производства.

Цель изобретения — повышение точно-, сти и расширение области применения эа 40 счет инвариантности способа к типу потребителей и режиму их работы.

Поставленйая цель достигается тем, что в способе, содержащем измерение напря-: жения нулевой последовательности и апре- 45 деление долевого участия по расчетной формуле. предусмотрены следующие операции: определяют номинальное фазйое напряжение сети и мощности трехфазного и однофазного короткого замыкания в точке 50 сети, где производят измерения, измеряют

ripe непрерывной работе потребителя ток нулевой последовательндсти; измеряют электрические углы сдвига между вектором линейного напряженйя и вектором линей- 55 ного тока, вектором линейного тока и àектором тока нулевой г оследовательности, вектором линейного напряжейия и вектором йапряжения нулевой последовательйости; определяют участие потребителя а ухудшении неуравновешености напряжений определяют по формуле где у = ф+ т > 1о у

0 — долевое участие потребителя в ухудшении неуравновешенности напряжений;

lo — ток нулевой последовательности, А;

Uo — напряжение нулевой последовательности, 8;

UHoì.ô — номинальное фазное напряжение сети, В кз. S кз МОЩНОСТЬ КОРОТКОГО ЗаМЫкания в точке сети, где производятся измерения, соответственно и однофаэного и трехфазного, ВА; р- угол сдвига между векторами линейного напряжения и линейного тока, град;

po — угОл сдвига между векторами линейного тока и векторами тока нулевой последовательностй, град;

pro — угол сдвига между тем же вектором линейного напряжения и вектором найряжения нулевой поСледовательности, град, На фиг. 1 представлена однолинейная схема электроснабжения потребителя; на фиг. 2 — векторная диаграмма для одного из возможных случаев взаиморасположения векторов.:

На фиг. 1 обозначения даны применительно к составляющйм нулевой последовательности: Eoc, Eom — ЭДС нулевой последовательности, соответственно энергосистемы и потребителя, возникающая вследствие искажения неуравновешенности напряжений соответственно энергосистемой и потребителем, В, Zoc, Zoo — полное сопроти6ление нулевой последовательности соответствейн0 энергосистемы и потребителЯ, О . Uo, lo — соответственно напряжение и ток нулевой последовательности, ВА; ГРБП вЂ” граница раздела балансовой принадлежности.

На фиг. 2 представлена векторная диаграмма для одного из возможных случаев взаиморасположения векторов и обозначены углы между ними: О, I — векторы соответственно линейного напряжения и лийейного тока; Uo, Io — векторы саответствейно напряжения нулевой последовательности и тока нулевой последовательности, а также обоэначенй углы между этими вектора ми.

Согласно фиг. 7 можно записать уравнение

Eoc " Оо + lo Zoc (5) Если в (6) левую и правую часть разделить на Оо, то получится

oi: 1 + ос

° 7 (6)

Оо

Если в (7) взять модуль от левой части, то выражение будет соответствовать отношению ! в формуле(4),т,е.

Еос откл (7)

Uo UBKn

Это объясняется тем, что при отключении потребителя напряжение на ГРБП будет равно ЭДС. Однако для того, чтобы уравнять левую и правую части уравнения (7), необходимо взять модуль и от правой части, В этом случае выражение (7) примет вид: — =(1+= I (8)

Ео !о -ос

Uo Uo в уравнении (9) Zcc можно представить реактивным сопротивлением (Х), так как в системах электроснабжения активное сопротивление (Z) много меньше X и, следовательно, им можно пренебречь

Zoc =) Хос, (9) где Хос — реактивное сопротивление нулевой последовательности системы, QM.

Хос можно определить из формулы расчета аднофазного короткого замыкания, которая, исходя из теории электротехники, имеет вид: " — — — - — Р Р (1)

X1c + Х2с + Хос где !! )кз — так однофазного короткого замыкания, А;

Оном,,ф — номинальное фазное напряжение, В;

Х1с, X2c, Xoc — Реактивное сопРотивление системы соответственно основной oGратной и нулевой последовательности, Ом.

Из этой формулы Х«равно

Xoc=,Х1с Х2с+ . (11)

3 Оном.й ! ()кз

Ток однофазнаго короткого замыкания также можно определить из формулы

Р..— —, (1г1 й)

Оном.ф где Si кз — мощность однофазного короткога-замыкания ВА, Подставив данную формулу в (12), получим

3О2

Хос=Х1с X2c> ° (13) кз

Из электротехники также известно, чта

X1ñ=X2ñ= ., (14)

3 Оном, )кз

Подставив это в формулу (14) получим г((РРом. ((РРРРРР,РРР к кз

После преобразований получим

Xpc= („— ) 3 UHoì.ô. (16)

2 з > з

Тогда

Следовательно

Рг

Для преобразования тока и напряжения нулевой,последовательности (!о и UU) из век20 торной формы в алгебраическу(о строится векторная диаграмма на один из возможных случаев, которая представлена на фиг. 2. На этой ДиагРамме TGK>KG обознаge(1é >(l J!bt между векторами.

Согласно фиг. 2 (19} .

Оо=Оо е О " (20)

Подставив (19), (20), (21) — (9), получим г о

f, Р Р Й Р РРРР Р РР,.- Р .1! (г1

Принимается о (-((>@i.

Ъ (и (= (22}

35 ф+ ф ь - (J>u = po (23)

Тогда

Ео j (90>gД вЂ” йе (24)

Преобразуя в (25) выражение под знаком модуля в тригонометрическую форму, получим: — l 1+А cos (90+уъ) +

Ео !

-1о

+j A sin (90+ до) I, Находится модуль — («A(-ningД1 (йсРР5ч,l . (гБР

50 )о

Производим 11реабразования падкареннаго выражения:

Ео

= 1-2!i(s(àÿо+Й 61п go+À соб ф,;: !

-о, Я вЂ” I- Q A s(n q + Й, (28)

Подставляя (23) и (24) в (29), получим

1749852

0 (29 P

Подставляя данное уравнение в формулу(3) с учетом формулы (7), получим выражение (4) где Ъ=р+уь-р

Состави гель Л. Стройкова

Техред М,Моргентал Корректор В. Гирняк

Ъг. 2

Редактор О. Головач. Заказ 2594 Тираж ., Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Проойзводственно-издательский комбинат "Патент", f. Ужгород, ул.Гагарина, 101 (ЗО) где ро ф- pJo+ go, которое лежит в основе способа.

Из данного доказательства следует, что выражения(4) и {5) взаимозаменяемы и. следовательно, могут применяться друг вместо друга, Для осуществления способ необходимо в точке ГРБП (фиг. 1) подключить приборы, измеряющие Uo, Io, p, фц, фо. Показания приборов регистрируются либо визуально, либо самопишущими приборами. Затем определяют значения UHo .ô., $ <> и S 4— ((э) берут показания приборов в один м6мент времени и определяют долевое участие по формуле (4).

Формула изобретения

Способ определения долевого участия потребителей в украшении неуравновешенности напряжений, включающий измерение напряжения нулевой последовательности

U> и определение искомого параметра по измеренным величинам в соответствии с

5 расчетным соотношением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения за счет инвариантности способа к типу потребителей и режиму их работы; дополнительно on10 ределяют номинальное фазное напряжение сети U,<.ф и мощности однофазного S кэ

1 и трехфазного 8 э короткого замыкания в. (з1 точке сетй, где йроизводят измерение, измеряют ток йулевой йоследовательности I6

15 при непрерывной работе потребителя, электрические углы сдвига между вектором линейного напряжения и вектором линейного тока р, вектором линейного тока и вектором тока нулевой последовательности p+ь, век20 тором линейного напряжения и вектором напряжения нулевой. последовательности . р*оо, а долевое участие потребителя, в ухудшении неуравновешенности напряже-. ний определяют rio формуле о w