Качество электрической энергии и его повышение в устройствах электроснабжения
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
µрно одной секунды после срабатывания защитной автоматики. Если повреждение устранено, повторное включение завершится успешно, и питание аварийного участка будет восстановлено. Для такого участка в период между срабатыванием защиты и повторным включением величина провала напряжения составит 100 %, в то время как нагрузки на других участках испытают провал меньшей величины и длительности. В случае если повреждение к моменту повторного включения еще не устранено, то защитная автоматика сработает снова и это процесс будет продолжаться в соответствии с числом попыток, предусмотренных программой конкретного АПВ. Но при каждой попытке повторного включения на прочих участках вновь происходит провал напряжения, т. е. прочие потребители будут подвержены целой серии провалов. Оценка качества энергии от поставщика на нерегулируемых государством рынках частично, а в некоторых странах, как, например, в Великобритании, полностью осуществляется по среднему значению отсутствия питания у потребителя в минутах, причем в расчет обычно берутся перерывы только свыше одной минуты. Это послужило широкому распространению устройств АВП и, как следствие, увеличило вероятность провалов напряжения. Иначе говоря, снижение суммарного статистического времени перерыва подачи энергии осуществлено за счет ее качества.
Рисунок 2.
Рисунок 3. Кривые ITIC
Рисунок 4.
Вывод: Улучшение качественных характеристик сети с целью устранения провалов напряжения крайне затратно и практически неосуществимо. В некоторых случаях, где цель оправдывает затраты, организуют дублирования энергоснабжения от достаточно удаленных друг от друга участков сети, чтобы условно считать их электрически не связанными.
В большинстве же случаев требуется специальное оборудование, выбор которого велик в зависимости от вида нагрузки.
Самым экономичным способом противостоять провалам напряжения является выбор оборудования, устойчивого к провалам в силу своей конструкции, но такой способ не активно поддержан производителем.
Задание 2
В результате измерений в течение суток на шинах 110 кВ тяговой подстанции получено n значений коэффициентов несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U. Значения K2U, как результат усреднений отдельных значений K2U, полученных на интервале времени Tvs, равном 3 с, представлены в таблице 1. Необходимо определить, удовлетворяет ли K2U нормам ГОСТа.
Таблица 1
K2U00,50,51,01,01,51,52,02,02,52,53,03,03,53,54,0mN242783002181441206012
Решение
Как устанавливает ГОСТ 13109-97, качество электрической энергии по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U соответствует нормам, если наибольшее из всех измеренных в течении 24 часов значение K2U не превышает предельно допустимого значения, а значение K2U, соответствующее вероятности 0,95 за установленный период времени не превышает нормально допустимого значения.
Как следует из исходных данных, количество интервалов , ширина интервала hN=0,5, общее количество значений
(1)
где mN - частота значений K2U по интервалам
n = 24+278+300+218+144+120+60+12 = 1156.
Исходные данные и последующие расчеты будем записывать в соответствующих столбцах таблицы 2.
Частость rN, соответствующую данному интервалу определяем по формуле:
(2)
Полученные значения частостей rN заносим в столбец 5 таблицы 2.
Эмпирическую плотность определяем по формуле:
.(3)
Полученные значения заносим в столбец 6 таблицы 2.
Далее определяем математическое ожидание K2U по выражению:
,(4)
где hсрN ? значение K2U в середине N-го интервала.
Определим аналитическое выражение для закона распределения K2U и найдем значения его параметров.
При решении данной задачи полагаем, что закон изменения коэффициента напряжения по обратной последовательности подчиняется закону распределения Релея.
Плотность вероятности закона распределения Релея при :
(5)
Плотность распределения Релея содержит лишь один параметр масштаба , который может быть определен из уравнения для математического ожидания :
(6)
Отсюда имеем, что параметр распределения Релея равен:
(7)
.
Определяем теоретическую плотность распределения по формуле (5):
; (8)
Результаты вычислений по формуле (5) заносим в столбец 7 таблицы 2.
Далее строим интегральную функцию распределения. Для этого воспользуемся выражением для функции распределения Релея
; (9)
Задаваясь различными значениями K2U (в диапазоне 0 ? 4 с шагом 0,5) рассчитываем F(K2U), заносим результаты в столбец 8 таблицы 2 и по полученным данным строим интегральную функцию распределения в Mathcad и представляем на рисунке 1.
Рис. 1 - Интегральная функция распределения
По графику интегральной функции распределения F(K2U) на рисунке 1 определяем, что вероятности 0,95 соответствует значение K2U=2.3%., по ГОСТУ НДЗ K2U=2.
Таблица 2
№ п/пИнтервал K2UСередина интервалов K2UЧастота mNЧастость rNПлотностьФункция распределения F(K2U)Эмпирическая теоретическая p(K2U)1234567810-0,50,25240,0210,0420,1390,13920,5-1,00,752780,2400,4800,3590,25931,0-1,51,253000,2600,5200,5150,36241,5-2,01,752180,1890,3780,6210,45152,0-2,52,251440,1250,2500,6870,52762,5-3,02,751200,1040,2080,7230,59373,0-3,53,25600,0520,1040,7360,64983,5-4,03,75120,0100,0200,7310,698
Вывод: коэффициент несимметрии напряжен