ОЦЕНКА НЕСИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ БЫТОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Т Е Х Н И Ч Е С К И Е

НАУКИ

М.С. Шаргар

ОЦЕНКА НЕСИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ БЫТОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ВОЛГОГРАДСКОЙ

ОБЛАСТИ

Произведены измерения показателей качества электрической энергии в электрических сетях 0,38 кВ осуществляющих электроснабжение бытовых потребителей Волгоградской области, по полученным данным произведен анализ значений коэффициентов несимметрии напряжений и анализ возможных причин нарушения качества электрической энергии.

Ключевые слова: качество электрической энергии, несимметрия, электрические сети.

Качество электроэнергии - это характеристика электрической сети, которая позволяет судить о надежности, развитости и уровне структурирования электроэнергетической системы. Показатели качества электроэнергии на территории Российской Федерации регламентируются согласно ГОСТ-32144-2013 [1]. Симметричность трёхфазной системы является одним из ключевых показателей качества электроэнергии. Под симметричностью трёхфазной системы понимают режим, при котором амплитуда токов и напряжений в каждой из фаз равны, а Э.Д.С. каждой из фаз отстаёт от предыдущей на угол равный 120°.

Для оценки симметричности трехфазной системы вводятся коэффициенты несимметрии напряжения по обратной К2и и нулевой последовательности Кои. Физически они показывают процентное отношения напряжений нулевой и обратной последовательности к напряжению прямой последовательности. Согласно ГОСТ 32144 данные коэффициенты должны находиться в пределах 2% в течении 95% интервала времени измерения и 4% в течении 100% интервала времени измерений.

Для оценки несимметрии напряжений на семнадцати подстанциях Волгоградской области были произведены соответствующие измерения. Измерение величины коэффициентов несимметрии напряжения осуществлялось согласно требованиям ГОСТ 30804.4.30 [2] посредством сертифицированных приборов класса А: Ресурс--ОТ2.

© М.С. Шаргар, 2022.

Научный руководитель: Гапич Дмитрий Сергеевич - доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Электроснабжение и энергетические системы», ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, Россия.

Приборы устанавливались на шинах низкого напряжения в ТП 10/0,4 кВ, питающих преимущественно бытовых потребителей. По результатам измерений были определены значения коэффициентов несимметрии напряжений по обратной К2и и нулевой Кои последовательностям, а также относительное время превышения допускаемых значений нормы, установленных для 95% результатов измерений Т и для 100% результатов измерений Т2. Результаты измерений представлены в таблице 1. Жирным выделены коэффициенты, выходящие за норму.

Таблица 1

Показатели качества электроэнергии, исследуемых объектов_

№п/п Shom, кВА KOU(95%) Kou(100%) Tb% T2,% K-2U(95%) K2ui0c%) Tb% T2,%

1 400 3,09 5,09 24,6 0,6 0,44 0,69 0 0

2 400 2,12 3,47 5,12 0 0,61 0,89 0 0

3 400 3,22 4,59 30,8 0,6 0,69 1,12 0 0

4 400 0,88 1,96 0 0 0,52 0,61 0 0

5 400 4,15 5,88 96,8 26,9 0,88 0,62 0 0

6 250 6,03 7,56 93,8 32,9 1,03 1,09 0 0

7 250 0,24 0,33 0 0 0,39 1,19 0 0

8 250 0,66 0,75 0 0 0,48 0,58 0 0

9 250 0,59 0,79 0 0 0,54 0,74 0 0

10 160 0,63 0,72 0 0 0,52 0,76 0 0

11 160 0,70 0,88 0 0 0,46 1,30 0 0

12 160 4,26 5,01 89,7 7,5 0,33 0,44 0 0

13 100 1,99 3,26 4,9 0 0,92 1,12 0 0

14 100 1,63 2,48 0 0 0,50 0,70 0 0

15 100 3,68 5,20 52,8 0,8 0,41 0,60 0 0

16 100 2,27 3,18 12,7 0 0,53 0,87 0 0

17 40 3,33 4,82 33,9 0,4 0,53 0,99 0 0

Из таблицы 1 видно, что только на восьми подстанциях (47 % от общего количества) значение коэффициентов несимметрии находится в пределах, допустимых ГОСТ. В остальных случаях коэффициенты выходят за рамки допустимых.

Так же можно заметить, что именно коэффициент несимметрии по нулевой последовательности Кои является превышающим норму коэффициентом, в то время как значение коэффициента несимметрии по обратной последовательности К2и остаётся в рамках допустимого. Наличие большой составляющей напряжения нулевой последовательности относительно прямой говорит не только о наличии несимметричной нагрузки, но и о возможных неисправности в нейтральном проводе, ведущих к увеличению его электрического сопротивления [3].

Малая величина отклонения Т и нулевое значение показателя Т2 (пункты 2 и 16 таблицы 1) говорит о проблемах, вызванных непостоянством величины однофазных нагрузок. В тех случаях, когда показатели Т приближаются к 100% и наблюдается существенная величина Т2 (пункты 5, 6 и 12 таблицы 1) можно говорить о технических проблемах, вызванных неисправностями в нейтральном проводе, или же о наличии мощных однофазных потребителей с неправильной группировкой их по фазам. В остальных случаях проблемы имеют скорее комплексный характер и требуют более тщательного изучения.

Библиографический список

1. ГОСТ 32144-2013. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - Москва: Стандартинформ, 2014. - 16с.

2. ГОСТ 30804.4.30-2013. Методы измерений показателей качества электрической энергии. - Москва: Стандартинформ, 2014. - 52с.

3. Юндин, М. А. О коэффициенте небаланса наиболее значимых высших гармоник токов в сельских коммунально-бытовых сетях 0,38 КВ / М. А. Юндин, Н. И. Шабанов, Ю. И. Ханин // Вестник АПК Ставрополья. - 2014. - № 2(14). - С. 102-104. - EDN SHWLVZ.

ШАРГАР МАРИЯ СЕРГЕЕВНА - соискатель, ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, Россия.