В сети пониженное напряжение: Статьи об ИБП (UPS), стабилизаторах напряжения, электротехническом оборудовании производства БАСТИОН

Содержание

Низкое напряжение в сети. Причины и решения.

Электроснабжение в загородных условиях часто связано с определёнными проблемами, решение которых не всегда столь очевидно, как кажется на первый взгляд. Строительные возможности не всегда соответствуют энергетическим — если земли для застройки и стройматериалов всем более не менее хватает, то электроэнергии уже не всегда.

Самое опасное в такой ситуации — это принятие непродуманных скороспелых решений. Некоторые ставят повышающий трансформатор, забывая о том, что он имеет постоянный коэффициент трансформации. В те редкие моменты, когда напряжение в сети становится более не менее нормальным, на его выходится оно уже составляет 300 и более вольт, полностью выжигаю всю подключенную к нему электротехнику.

Другие ставят стабилизатор, который поднимает напряжения с 90 вольт, не учитывая, что при этом его потребляемый ток увеличивается в два раза. Если сетевые провода не рассчитаны на такое, то результатом является возгорание электропроводки и пожар.

Низкое напряжение в сети — куда жаловаться?

Сначала поговорите с ближайшими соседями, другими жителями вашего посёлка, есть ли и у них такая же проблема с электричеством. Если эта проблема общая, то идите к председателю правления вашего посёлка или товарищества, чтобы совместно подготовить официальную жалобу в местную энергокомпанию, которой вы платите деньги за электроэнергию — они обязаны указать вам истинную причину низкого напряжения в сети.

Чаще всего низкое сетевое напряжение — это следствие проблем на трансформаторной подстанции:
  • превышение допустимого количества подключенных к ней потребителей, вследствие чего её мощности уже не хватает на всех;
  • непропорциональная нагрузка по всем трём фазам;
  • сечение кабельных линий до и после подстанции не соответствует их длине и проводимому току.

Старый поселковый трансформатор

Такое всегда происходит, когда посёлок с уже сформировавшейся энергетической инфраструктурой вдруг начинает активно расширяться и застраиваться, и как грибы после дождя появляются десятки, а то и сотни новых домов, выделенных энергетических мощностей начинает не хватать, и напряжение в сети снижается.

Если ответа от «Энергосбыта» не последует, то обращайтесь в органы местного самоуправления и так далее, пока не дойдёте до того единственного, кто всё решает.

Чем опасно пониженное напряжение

Большинство приборов с импульсными блоками питания работают при напряжении до 120-150 В. Однако есть устройства, для которых понижение напряжения может быть губительно: холодильники, морозильные камеры, кондиционеры, стиральные и посудомоечные машины и другие устройства, в которых есть электрические двигатели.

 

Для нормальной работы электрического двигателя необходима определенная мощность, потребляемая из сети. Как известно, электрическая мощность — это произведение тока на напряжение. При снижении напряжения двигатель начинает потреблять из сети больший ток, чтобы компенсировать снижение мощности, что приводит к повышенному нагреву двигателя и быстрому выходу его из строя.

 

Еще более сложная ситуация с пуском двигателя при пониженном напряжении.

Даже при нормальных параметрах электрической сети ток, потребляемый двигателем, превышает рабочий в 3-5 раз. При пониженном напряжении двигателю просто не хватаем мощности, чтобы запуститься, или пуск затягивается, что гарантированно выводит двигатель из строя. Именно поэтому при опасном понижении напряжения оборудование также должно отключаться от сети.

 

Чтобы защитить электроприборы от губительного влияния пониженного напряжения, Schneider Electric выпускает реле напряжения Easy9, отключающее питание, если напряжение в сети падает ниже 160 В – то есть после достижения предела относительно безопасного включения холодильников, кондиционеров и т.д.

 

В то же время Easy9 спасает и от повышенного напряжения с порогом 265 В. Выдержка времени на включение и после отключения реле составляет 30 секунд.

 

В устройствах Easy9 зашиты неизменяемые заводские настройки – так реализуется защита от вмешательства неопытных пользователей, которые пытаются включить питание или изменить параметры сети с опасным напряжением.


Низкое напряжение в бортовой сети авто – как с этим бороться?

Эксплуатация современного автомобиля нередко преподносит сюрпризы в виде незаметных и вялотекущих неполадок. Часто случается так, что человек приобретает авто уже с проблемой и не замечает ее годами. От этого возможен быстрый выход из строя многих узлов и агрегатов, повышение расхода топлива, снижение качества и комфорта поездки. Все это говорит о том, что следует всегда диагностировать машину при прохождении очередного ТО. Если диагностики не будет, то и качество эксплуатации будет оставаться на низком уровне. Нередко владельцы автомобилей проводят ремонт, обслуживание и диагностику только основных узлов автомобиля. Если же периферийная техника не будет работать качественно, будет крайне сложно отыскать причины проблем в вашем автомобиле. А сами проблемы с основными узлами будут случаться постоянно и регулярно.

Низкое напряжение в бортовой сети авто - одна из распространенных неполадок, которая заставляет все узлы и органы вашей машины работать неисправно.

Это проблема, которая всегда оказывает неприятное воздействие на все узлы машины. Существует несколько способов выявить такую проблему, а также избавиться от нее. Сегодня мы поговорим о том, каким образом данная неполадка влияет на ваш автомобиль, какие оказывает воздействия на все важные детали и узлы. Затем разберемся с причинами появления проблемы и возможными способами исправить ситуацию. Также стоит рассмотреть последствия длительной поездки на автомобиле с низким напряжением в бортовой электрической сети. Все это поможет вам более качественно понимать все особенности проблемы и уделить ей должное внимание.

Как понять, что в вашем авто низкое напряжение в сети?

Проблема низкого напряжения может быть не видна невооруженным глазом. Зато владелец автомобиля может при этом испытывать ряд неудобств и даже не осознавать их реальной причины. Нередко на форумах можно встретить вопросы о том, как справиться со слишком слабой работой вентилятора системы климата. Спрашивают и о других неполадках, которые неразрывно связаны с качеством работы электросети.

Стоит обратить внимание на такие проявления неполадок в автомобиле:

  • тусклый и неравномерный свет фар, который не позволяет нормально эксплуатировать машину, часто именно падение напряжения является причиной данной проблемы в авто;
  • тусклая подсветка панели приборов, мигания при наборе и падении оборотов, непонятная служба элементов подсветки, включая салонную лампу и все источники света в машине;
  • неадекватная работа датчиков, которые жизненно важны для вашего автомобиля, неправильные показатели на рабочей панели водителя, странные параметры работы устройств;
  • нехватка электропитания для двигателя, что выражается в его прерывистой работе, низких оборотах и возможности заглохнуть в любой момент на холостом ходу при отсутствии нагрузки;
  • отказ работы систем бортового компьютера, магнитолы, одометра и других электронных систем и модулей в вашем автомобиле, это действительно может зависеть от электросети.

Падение напряжения на потребителях ниже 10 Вольт способно вывести из строя жизненно важные органы автомобиля, так что их перебои в работе вполне объяснимы. Следует всегда обращать внимание на важные особенности работы данных узлов, чтобы не упустить из виду возможные проблемы. Именно низкое качество работы электроприборов является первым шагом для правильной диагностики оборудования. Комплексные проблемы с потребителями электроэнергии могут быть еще более четким указанием на проблемы.

К чему приводят проблемы с электропитанием в машине?

Еще один вопрос, который стоит рассмотреть, это возможные последствия низкого напряжения в бортовой сети автомобиля. Конечно, одним из последствия является плохая работа света фар, что очень плохо сказывается на комфорте и безопасности поездки. Вы не сможете даже музыку слушать, если напряжение будет предельно низким. Но эти последствия можно обойти стороной, не обратив на них должного внимания. А реальные проблемы с автомобилем могут возникнуть следующие:

  • срабатывание механизмов страховки в автомобиле и блокирование двигателя - во многих бортовых компьютерах есть функция блокировки, если напряжение в сети слишком низкое;
  • повышение расхода топлива - при низком уровне электроэнергии компьютер может увеличивать обороты двигателя для получения дополнительных Вольт в бортовой сети;
  • снижение комфорта эксплуатации автомобиля из-за неадекватной работы функций климатической системы, обдува лобового стекла, обогрева и других важных опций в авто;
  • быстрый выход из строя аккумулятора, что станет причиной повышенных расходов, ведь АКБ не заряжается при уровне напряжения в сети менее 12. 5 Вольт, и это будет проблемой;
  • дополнительная нагрузка на генератор, повышение скорости его вращения и износа щеток, что вызовет быстрый выход из строя данного узла, который часто стоит недешево.

Как видите, большинство элементов электрической цепи в автомобиле могут выйти из строя из-за такой небольшой проблемы. Но на деле можно всего этого избежать, если отыскать и устранить причину неполадок. Далее мы рассмотрим возможные причины, выясним их происхождение и дадим определенные рекомендации о том, как избавиться от такой назойливой и неприятной проблемы. Стоит сразу же запастись блокнотом и записать пункты для проверки.

Причины возникновения низкого напряжения в электросети

Для понимания необходимости ремонта нужно знать основные узлы, которые могут повлиять на работу электросети. Повышение напряжения в бортовой сети любыми искусственными методами принесет только дополнительные проблемы. Часто проблемы вызваны неумелыми действиями самого владельца автомобиля или компании, в которой вы обслуживаете машину. Давайте рассмотрим основные причины неполадок бортовой электросети и снижения напряжения:

  • установка дополнительных потребителей, которые могут забирать слишком много электричества, это сабвуферы, различные автохолодильники, чайники и прочие средства комфорта;
  • неправильное подключение самостоятельно устанавливаемых потребителей в сети, даже магнитола с неправильной установкой может стать причиной сильного понижения вольт;
  • неисправности в системе генератора, которые становятся основной причиной понижения напряжения в сети, с этими проблемами можно бороться ремонтом или заменой генератора;
  • дешевая и некачественная проводка - во многих бюджетных автомобилях с самого рождения на заводе начинаются проблемы с электросетью из-за плохого качества проводки;
  • кустарные вмешательства в работу системы, установка различных дополнительных реле, приборов и устройств для повышения качества работы электросети - все это не помогает.

Вместо решения проблемы с помощью неумелого вмешательства можно приобрести только еще больше неполадок и неприятностей для вашего автомобиля. Так что стоит учитывать все особенности работа электросети автомобиля, заводских параметров этой системы и прочих факторов. Без опыта и знаний в систему электропроводки и потребителей лучше не лезть. Иначе проблемы будут обязательно, а исправление их может оказаться слишком дорогим и неприятным процессом для владельца авто.

Как исправить проблемы с низким уровнем электропитания в авто?

Качественная эксплуатация автомобиля для многих владельцев бюджетного или старого транспорта является несбыточной мечтой. На самом деле, проблема может скрываться в неправильно установленном реле или некачественно прижатой к корпусу машины массе генератора. Для выявления такой проблемы стоит обратиться к специалистам на СТО и найти реальную причину ваших неприятностей. Можно выполнить самостоятельные проверки только в следующих направлениях:

  • тестером можно измерить напряжение на клеммах аккумулятора и на выходах генератора при работающем двигателе - это даст информацию о состоянии электросети и ее работе;
  • для проверки проводки можно провести операцию измерения на лампочках головного света - там напряжение должно быть максимум на полвольта ниже, чем на клеммах АКБ;
  • также можно отключить все самостоятельно установленные приборы, чтобы освободить сеть от их влияния и посмотреть на результат, далее действовать методом исключения;
  • напряжение в бортовой сети и его изменения часто можно проверить с помощью бортового компьютера, это поможет эффективно замерять потери и момент снижения вольтажа;
  • проверьте сам аккумулятор на предмет полного разряда - нередко проблемы с электросетью связаны именно с плохой работой батареи, которая требует постоянной зарядки.

В каждой машине реализованы индивидуальные методы управления током в электросети. Для одного производителя приоритетом является комфорт владельца, для другого - надежность поездки. Так и распределяется мощность электрического тока в соответствии с данными ценностями. Поэтому определить реальные проблемы в электросети поможет качественная диагностика на СТО. Самостоятельно здесь сделать практически ничего невозможно, разве что вернуть заводское состояние проводке и снять установленные ранее приборы. Предлагаем посмотреть небольшое видео о том, как исправить проблему плохого напряжения бортовой сети на Приоре:

Подводим итоги

В современных автомобилях проблема проводки встречается довольно часто. Это неполадка, которая на самом деле может стать причиной значительных неприятностей. Нужно отдавать себе отчет в том, что отправляться в далекое путешествие на машине с проблемами в электросети не следует. Также не стоит продолжать эксплуатацию машины, когда были обнаружены такие проблемы. И если в одном авто речь идет о простой особенности генератора, то в другом случае важно будет учитывать все технические аспекты работы электропроводки, каждого потребителя и других факторов. Разобраться с этими проблемами могут только специалисты.

Стоимость ремонта электрической сети на хорошей станции технического обслуживания будет зависеть от причин поломки. Иногда специалистам достаточно заменить вышедшее из строя реле, чтобы исправить ситуацию. В ином случае приходится ремонтировать генератор, менять или удалять из системы определенные потребители электрического тока. Поэтому окончательные расходы зависят от определенных в ходе диагностики неполадок. Важно помнить, что любые проблемы стоит устранять достаточно быстро, иначе могут возникнуть неполадки с жизненно важными органами вашего автомобиля. А вы когда-нибудь сталкивались с такими проблемами?

Низкое напряжение (плохое качество электроэнергии)

Что делать если качество электроэнергии не соответствует требуемым параметрам 

 

Многие потребители сталкивались с проблемой предоставления некачественных коммунальных услуг или недопустимых перерывов в их подаче. Что делать в таком случае, а также какие меры может предпринять потребитель для получения качественных услуг. Сразу стоит оговориться, что в соответствии с Правилами предоставления коммунальных услуг, в случае предоставление некачественных услуг, или превышения допустимого перерыва в их подаче, потребитель вправе требовать перерасчета стоимости коммунальных услуг, вплоть до 0. Иными словами, если потребителю поставляется некачественные коммунальные ресурсы и исполнитель коммунальных услуг отказывается принимать меры (или не принимает меры) по приведению их качества в соответствие, то потребитель может потреблять эти некачественные коммунальные услуги, но платить за них в полном объеме не обязан.

А вообще, что значит «некачественная электроэнергия» и какие параметры его оценки существуют.

Согласно ГОСТ 32144-13 к основным параметрам качества можно разделить на три основных подгруппы:

  • отклонение частоты и напряжения от заданных значений;
  • несинусоидальность напряжения, несимметрия напряжения;
  • провалы напряжения, импульсы напряжения, временное перенапряжение.

Все вышеперечисленные показатели качества имеют важное значение в устойчивой и долговечной работе электроприемников потребителя. Следовательно, если имеет место отклонение параметров качества от установленных указанных ГОСТом, то это может привести не только к снижению срока службы электроприемников, но даже к выходу их из строя. Особенно часто при различных отклонений параметров от установленных показателей качества выходят из строя стиральные машинки, холодильники, значительно сокращается срок службы осветительного оборудования (ламп накаливания и т. д.). Т.е. причинами того, что у потребителя сгорел холодильник, стиральная машина или другие электроприборы очень часть может быть поставка некачественной электроэнергии

Кроме того, отклонение некоторых показателей качества электроэнергии от заданных параметров может влиять даже на здоровье человека. Этот показатель носит название «доза фликера» – степень мерцания светового потока на «усталость» зрения человека вследствие воздействия колебания напряжения. 

Признаки низкого качества электрической энергии:

  • Периодическое мерцание ламп, 
  • Быстрый выход из строя (перегорание) ламп, 
  • Нарушения в работе офисной техники, 
  • Нарушения в работе приборов и оборудования (особенно чувствительного электронного оборудования), 

 

 

Какие действия может предпринять потребитель, в случае если ему поставляется некачественная электроэнергия.

 

 

Предлагаем рассмотреть два варианта поставки некачественной электроэнергии: 

Вариант 1:  В определенный момент времени потребителю была поставлена некачественная электроэнергия, которая привела к выходу из строя электроприборы потребителя (Вариант 1).

Вариант 2: Поставка некачественной электроэнергии носит регулярный, периодический и повторяющийся характер. Чаще всего имеет место низкое напряжение в сети или незначительно пониженное напряжение в сети. Вследствие этого срок службы электроприемников сокращаются, могут возникать сложности в их работе, что в конечном счете влияет на быт потребителя. (например, ежедневное понижение напряжения в вечерние часы). 

 

Вариант 1.

Для примера рассмотрим ситуацию, что по какой-либо причине у потребителя сгорел холодильник или стиральная машинка предположительно из-за возникшего кратковременного повышения напряжения (перенапряжения). Что делать потребителю в таком случае:

Во-первых, если срок гарантии бытовой техники уже истек, или гарантия еще не истекла, но в гарантийном талоне указано, что фирма-производитель не несет ответственности перед покупателем в случае выхода из строя бытового прибора при нарушении правил его эксплуатации, то тогда вышедший из строя бытовой прибор необходимо передать на экспертизу в авторизированный сервисный центр, который может указать в составленном акте причины выхода из строя (например, резкое повышение уровня напряжения, не предусмотренное заводом-изготовителем). 

После получения такого акта Вы можете смело писать претензию о добровольной компенсации стоимости вышедшего из строя бытового прибора  в адрес гарантирующего поставщика, с кем у Вас заключен договор энергоснабжения (которого в письменной форме может и не быть). Претензия пишется в двух экземплярах и один экземляр передается гарантирующему поставщику, на втором – ставится отметка о получении. В случае неудовлетворения претензии – обращайтесь в суд с заявлением о компенсации стоимости вышедших из строя приборов учета. Стоит отметить, что суд при наличии всех необходимых документов (чеков, акта, копии претензии), как правило, становится на сторону потребителя и взыскивает с поставщика электроэнергии не только стоимость вышедших приборов учета, но и стоимость экспертизы, услуг адвоката (если к ним прибегали) и т.д.

 

Вариант 2.

Для примера рассмотрим ситуацию, когда качество электроэнергии у потребителя длительное время не соответствует нормам. Например, уровень напряжения в квартире вместо 220В в течение всего дня не превышает 200В, а в зимние вечера даже может снижаться до 190 В. Т.е. факт низкого напряжения в сети очевиден.  Что делать потребителю в таком случае:

Как в редакции «новых» правил предоставления коммунальных услуг, которые утверждены Постановлением Правительства РФ от 06.05.2011 №354 и вступают в силу с 1 сентября 2012, так и в редакции «старых» правил предоставления коммунальных услуг, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 23. 05.2006 №307, действующих в настоящее время, в приложении 1 к правилам указано, что в случае отклонения напряжения от требований законодательства о техническом регулировании, за каждый час снабжения электроэнергией, не соответствующей нормам, размер платы за электроснабжения снижается на 0,15% от размера платы, определённого за такой расчетный период.   Стоит отметить, что размер платы за электроэнергию может быть снижен до 0. Основным нормативным документом, в котором описаны параметры качества электроэнергии является ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электроэнергии в системах общего электроснабжения». Так, предельно допустимая нормой установившегося отклонения напряжения не должна превышать 10% нормативного уровня. 

Таким образом, в случае, если напряжение установилось на уровне 198 В и ниже, необходимо требовать перерасчет стоимости поставленной электроэнергии.

В Правилах предоставления коммунальных услуг есть соответствующий раздел, который определяет порядок установления фактов предоставления коммунальных услуг ненадлежащего качества. Так, при обнаружении факта предоставления коммунальных услуг ненадлежащего качества потребитель должен сообщить об этом в письменной или устной форме Исполнителю коммунальных услуг (товарищество собственников жилья, управляющая компания). Разумеется, лучше делать это в письменной форме в двух экземплярах, на втором экземпляре поставить отметку о дате направления уведомления). После этого, если Исполнителю коммунальных услуг было неизвестно о предоставлении услуг ненадлежащего качества, с потребителем согласовывается дата и время проверки факта проведения нарушения качества электроэнергии, т.е. проведения замера качества электроэнергии. Время проверки назначается не позднее 2 часов с момента получения сообщения от потребителя, если не согласовано иное время. В случае, если Исполнитель коммунальных услуг настаивает на том, что электроэнергия – надлежащего качества, а потребитель не согласен, тогда может быть инициирована экспертиза качества электроэнергии, которая должна быть проведена независимой организацией.

В случае, если качество электроэнергии не соответствует нормам, потребитель вправе требовать перерасчета ее стоимости каждый месяц вплоть до восстановления ее параметров на необходимом уровне. При этом, как уже упоминалось выше, после перерасчета, стоимость электроэнергии может вообще быть равна 0. 

К примеру, если  напряжение ниже 198 В устанавливалось в течение 666 часов подряд или суммарно в течение месяца, стоимость ее за месяц должна быть снижена на 100% (за каждый час несоответствия по 0,15%).

Таким образом, если качество электроэнергии не соответствует установленным нормам, а исполнитель коммунальных услуг не принимает скорейшие меры по исправлению ситуации, потребитель может требовать перерасчет стоимости электроэнергии, в т.ч. и  в судебном порядке.  

Стоит оговориться, что с недавнего времени появились в продаже появились приборы учета электроэнергии с функцией проведения постоянного замера качества электроэнергии, так называемые  «счетчики качества электроэнергии». Однако пока такая функция есть только у трехфазных счетчиков электроэнергии, которые не могут устанавливаться в обычных квартирах.  

P.s.  в правилах предоставления коммунальных услуг также предполагается 0,15% снижение стоимости электроэнергии за месяц, в случае превышения перерывов в подаче электроэнергии (отключению электроэнергии) более 24 часов подряд за каждый час превышения 24-часовой отметки.

К сожалению, нет информации.

Сварочный инвертор для пониженного напряжения

Сварочный инвертор для пониженного напряжения в сети часто нужен тем, кто работает сварщиком за городом или ищет подходящую модель сварочного аппарата для плохих сетей на даче или в гараже. Технически суть проблемы заключается в сути работы сварочного инвертора. Не секрет, что в сети питания 220 Вольт напряжение изменяется по синусоиде с частотой 50 Гц, а задача сварочных инверторов преобразовать переменный ток в постоянный. Если говорить как можно проще, то происходит это в 2 этапа - преобразование низкочастотного тока в высокочастотный и выпрямление. Электроника рассчитана на работу от сети в 220 Вольт - в этом случае все работает правильно: дуга мягкая, легко зажигается, брызги минимальны, сеть не перегружена.

Но если нужен сварочный инвертор для пониженного напряжения, то покупать придется специальные модели, иначе качественного шва и комфортной работы не видать (а многие аппараты вообще блокируются при напряжении ниже 190 Вольт). Это связанно с импульсной пиковой нагрузкой на сеть питания (т.е. отбирание мощности на верхушках синусоиды). Представьте теперь, что в сети питания нет 220 и нет стабильности, т.е. напряжение "скачет" - то 140, то 180, то 150. Мало того, что пики синусоиды стали значительно ниже, так еще и постоянно меняют амплитуду в каждую единицу времени. В конструкции большинства сварочных инверторов нет специальных компонентов для "адаптации" к таким неудобным условиям, которые встречаются в России, поверьте, ОЧЕНЬ часто! И, повторюсь, результат - брызги, плохой поджиг дуги, некачественный шов (если аппарат вообще смог включиться). Итак, решение:

Сварочный инвертор для пониженного напряжения - плюсы

Данная задача решается путем добавления в конструкцию сварочника двух блоков:

  • Стабилизатор напряжения и
  • Корректор Коэффициента Мощности (ККМ)

В результате отбираемая мощность "адаптируется" к возможностям сети (ККМ), стабилизатор убирает скачки, а микроэлектроника контролирует процесс сварки и все работает правильно даже при 180 Вольтах, и при 150, и даже при 135.

Кстати, наличие стабилизатора и ККМ полезно еще и при необходимости использовать удлинители большой длины (аж до 50 метров) или при работе от генератора.

Все выше изложенное дает четко понять, что для сварки при пониженном напряжении в сети другого варианта просто нет. Но рассмотрим также и отрицательные стороны.

Сварочный инвертор для пониженного напряжения - минусы

Поскольку закон сохранения энергии еще никто не отменил, то в общем-то становится очевидно, что максимальный сварочный ток при понижении напряжения питания - тоже станет меньше. И тут уже ничто не поможет. Однако, у обычного инвертора сварочный ток упадет до более низких значений, нежели у аппарата с ККМ, т.к. именно конструкция со стабилизатором и корректором сможет отобрать из сети всю оставшуюся там мощность и при этом не перегрузить ее. Так что получается, что и минусов нет, кроме того, что аппарат для пониженного напряжения, естественно будет стоить дороже обычного примерно на 25%.

Сварочные инверторы для пониженного напряжения имеют в названии аббревиатуру КС (Корректор Стабилизатор), например Страт-160КС или Страт-200КС.

В нашем каталоге Вы можете ознакомиться с подробными характеристиками и ценами обсуждаемых аппаратов.

У Вас остались вопросы? Мы с удовольствием Вам перезвоним и поможем! Введите номер телефона и нажмите отправить:

Пониженное напряжение в сети

с ул. Халтурина, 2 отправлено в Прокуратуру.

Здравствуйте! Отсутствует питающее напряжение, предоставленное собственникам и пользователям помещений в многоквартирных и жилых домах, которое должно соответствовать требованиям технических регламентов и обязательным требованиям ГОСТ. Прошу принять меры и направить представителя для контрольного замера напряжения в моем доме и составления акта. По факту моя семья получает услугу ненадлежащего качества от поставщика электроэнергии за которую платим в полном объеме. Так же подвергаемся риску жизни и здоровью если случится замыкание (токоутечка или иные причины в технической сфере) и материальные потери в связи с замыканием, возгоранием бытовой техники ( электроприборов). Письменный ответ прошу направить в мой адрес(с входящим номером, подписью и датой). В случае не принятия мер и не получения ответа или отписки буду обращаться в прокуратуру. Прошу произвести перерасчет за предоставленную электроэнергию ненадлежащего качества. А так же провести проверку законности проведения проводки (сколько квартир должна объединять, согласно правилам или требованиям к жилым домам) , которую после аварии ( случай возгорания должен быть зафиксирован управляющей компанией или домоуправлением) провели в нашем подъезде. С уважением Екатерина Григорьева.

Комментарий юриста DVHAB.RU

Для оперативного решения проблемы, нужно подать заявку в письменной форме в управляющую компанию. В заявке изложить имеющиеся проблемы, что указаны в заявлении (подается в 2х экземплярах, один экземпляр остается у адресата, на другом ставится отметка о принятии к рассмотрению — дата, присвоенный номер, печать организации или подпись принявшего).

Считаю так же, поддержать жалобу Статус: решено

изменить статус жалобы

История изменения статуса жалобы:
  • 05 октября 2018 «отправлено»
  • 14 ноября 2018 «бездействие» — по истечению более 40 дней
  • 14 ноября 2018 «решено»

Запуск электродвигателя в режиме пониженного напряжения

Напряжение U1 пропорционально пусковому току двигателя, следовательно, уменьшая напряжение U1, соответственно происходит уменьшение пускового тока. Переключение со звезды обмотки статора на треугольник, имеет несколько возможностей снижения напряжения U1 во время пуска. Асинхронные двигатели, работающие при соединении треугольника и обмотки статора, обладающие фазным напряжением равным напряжению сети, имеют возможность применения пуска переключения обмотки на треугольник со звезды. В тот момент, когда двигатель подключается к сети, переключатель ставится в положение «звезда», в таком случае звезда оказывается соединенной с обмоткой статора. В этом состоянии фазное напряжение, образовавшееся на статоре, снижается в √3 раз. Пропорционально снижается ток в фазных обмотках. Помимо этого, линейный ток приравнивается к фазному, если обмотки соединяются звездой, а в случае соединения треугольником ток в √3 раз больше фазного. Отсюда напрашивается вывод, что использование пуска в ход при переключении статорной обмотки на треугольник со звезды, уменьшает линейный ток в 3 раза, в сравнении с током при прямом подключении к сети. При достижении ротором скорости, приближенной к номинальной, переключатель устанавливают в положение «треугольник». Бросок тока, который образуется в это время настолько незначительный, что не способен каким-либо образом повлиять на работу сети. Но данный способ пуска обладает довольно серьезным недостатком. А именно, снижение фазного напряжения при пуске в √3 раз, образует снижение пускового момента в (√3)2 = 3 раза, так как здесь действует формула прямой пропорциональности пускового момента к квадрату напряжения. Отсюда следует, что значительное снижение пускового момента не дает возможности использования этого способа для запуска двигателя, которые необходимо включать под нагрузкой на вал.Снижение напряжения с использованием реактора.Запуская асинхронные двигатели, можно добиться снижения напряжения U1, используя автотрансформатор или реакторы. Двигатель включается в работу в следующем порядке. Рубильник 2 находится в разомкнутом состоянии, когда включается рубильник №1. Через реакторы Р, где напряжение падает jI1xp (xp в данной формуле представлено индуктивным сопротивлением реактора), в обмотку статора поступает ток из сети. В результате этого, пониженное напряжение, начинает подаваться на выводы статорной обмотки двигателя Ù’1 = Ù1 - jI1xp. После разгона ротора двигателя и спада силы пускового тока, рубильник №2 включается, после чего двигатель находится под полным напряжением сети U1н. Подобный способ запуска обладает недостатками, заключенными в том, что в случае, если напряжение уменьшается в U1/U1н раз, то уменьшается начальный пусковой момент Мп двигателя также в (U1/U1н)2 раз. Сопротивление реактора, необходимое в данном случае, вычисляется по формуле:xp=[U1н(1-Kp)]/KpIп,где выражением U1н обозначается фазное (или номинальное) напряжение обмотки статора;Выражением Кр= I’п /Iп обозначено отношение пускового трока статора в момент пуска к пусковому току двигателя, когда его включают непосредственно в сеть. Как правило, Кр равно 0,65.
< Предыдущая   Следующая >
Низковольтная проводка

- что это такое и где она используется?

Низковольтная проводка (также известная как низковольтная кабельная разводка или структурированная проводка) относится к основанию электрической сети, на котором цифровые технологии и коммуникационное оборудование работают эффективно и последовательно. Коммерческие здания часто содержат сложные системы проводки, такие как сетевые данные, телефонный и Wi-Fi доступ, HD-видео и аудиосистемы, а также компьютерные сетевые системы. Все эти компоненты требуют отдельной электропроводки, отличной от стандартной электропроводки.

Низковольтная проводка требует опыта и знаний сертифицированного специалиста, который специализируется на установке всей низковольтной сети по всему зданию. В некоторых случаях кабельная инфраструктура должна быть настроена для обеспечения различной емкости на нескольких объектах. Только обученный и опытный техник может справиться с сетью такого масштаба. Когда работа будет завершена, система низковольтной проводки должна быть оборудована для обслуживания дополнительного электрооборудования в будущем, а также для обеспечения безопасности и хорошей организации системы.

Для чего используется низковольтная проводка?

Одним из самых больших преимуществ низковольтной проводки является то, что ее можно использовать для широкого спектра применений практически в любом типе зданий. Вот некоторые из наиболее распространенных приложений для систем низкого напряжения:

Телефоны. Телефонные розетки по-прежнему являются жизненно важной частью любого бизнеса и используются в многофонных системах, а также в компьютерных сетях. Во многих случаях проводка используется в виде оптоволоконных кабелей, сетей Ethernet или Wi-Fi.

Wi-Fi. В наши дни почти каждое устройство в вашем офисе поддерживает тот или иной вид Wi-Fi. Низковольтная проводка используется для создания целых сетей Wi-Fi.

Кабель. Потребность в кабеле в коммерческих структурах больше, чем когда-либо. Поскольку все больше и больше предприятий используют видео и аудио оборудование, а также подписываются на кабельное телевидение, кабели низкого напряжения являются ценными и экономически эффективными в установке и использовании. Прежде чем прокладывать кабель в здании, важно хорошо понимать, где в вашем здании будет размещено все аудио и визуальное оборудование.

Безопасность и наблюдение. Низковольтная проводка имеет решающее значение для составления плана безопасности или наблюдения. Например, проводка будет направлена ​​в зоны, где установлены видеокамеры, датчики движения и сигнализация.

Advanced Communications Services, Inc. может удовлетворить ваши потребности в кабелях низкого напряжения

Если вы ищете решение для проводки низкого напряжения для своего бизнеса, свяжитесь с Advanced Communications Services, Inc. сегодня.Мы предлагаем широкий спектр услуг по прокладке кабелей, включая полную установку, надежный ремонт и полную замену системы. Вы можете положиться на нас, поскольку мы гарантируем высочайшее качество работы, быстрое и эффективное обслуживание и доступные цены, не выходящие за рамки вашего бюджета. Позвоните нам сегодня по телефону (800) 236-4402.

Новый подход к управлению напряжением в несимметричных низковольтных сетях с использованием реакции спроса и РПН с учетом предпочтений потребителей

Основные моменты

В этом документе формулируется метод управления напряжением для несимметричных низковольтных сетей.

Формулируется реакция на запрос (DR), интегрированная с переключением ответвлений под нагрузкой (OLTC).

Потребительские предпочтения и стоимость торгов включены в формулировку.

Определены оптимальные настройки переключения бытовых приборов и отвода РПН.

Реферат

Нарушения несимметрии и величины напряжения при нормальных условиях эксплуатации стали основными проблемами качества электроэнергии во многих распределительных сетях низкого напряжения (НН).Поддержание уровня напряжения в низковольтной сети в стандартных пределах является основным сдерживающим фактором в увеличении возможностей сетевого хостинга для солнечных батарей (PV). В этом исследовании представлен новый эффективный метод управления напряжением в несбалансированных распределительных сетях посредством реализации оптимального реагирования на спрос в жилых домах (DR) и устройств РПН (РПН). Предлагаемый метод минимизирует затраты на компенсацию управления напряжением (стоимость аварийного восстановления и потери в сети), в то же время отдавая предпочтение предпочтениям потребителей для минимизации нарушений их уровня комфорта. Модифицированный алгоритм оптимизации роя частиц (MPSO) используется для определения оптимальной комбинации переключения бытовых приборов и положений отводов РПН для управления напряжением сети. Предлагаемый метод всесторонне исследуется на реальной трехфазной четырехпроводной австралийской сети низкого напряжения со значительными несбалансированными и распределенными поколениями. Несколько сценариев исследуются для улучшения величины сетевого напряжения и дисбаланса с учетом индивидуальных и скоординированных операций DR и устройств РПН (трехфазное управление ответвлениями и независимое управление фазным ответвлением).Результаты моделирования показывают, что скоординированный подход DR и OLTC, особенно DR, интегрированный с независимым управлением отводом фазы OLTC, эффективно улучшает сетевое напряжение и увеличивает возможности размещения фотоэлектрических модулей.

Ключевые слова

Несимметрия напряжения

Реакция на запрос

Переключатели ответвлений под нагрузкой

Фотоэлектрические устройства

Комфорт потребителя

Пиковое потребление

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Просмотреть полный текст

© 2017 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Низковольтные распределительные сети - Руководство по устройству электроустановок

В больших и малых городах стандартные распределительные кабели низкого напряжения образуют сеть через соединительные коробки. Некоторые звенья удалены, так что каждый (плавленый) распределитель, покидающий подстанцию, образует разветвленную радиальную систему с открытым концом, как показано на Рисунок C4

В европейских странах стандартный уровень напряжения трехфазного 4-проводного распределения составляет 230/400 В.Многие страны в настоящее время переводят свои низковольтные системы в соответствии с последним стандартом IEC на номинальное напряжение 230/400 В (IEC 60038). В средних и крупных городах есть подземные кабельные распределительные системы.

Распределительные подстанции СН / НН, расположенные на расстоянии около 500-600 метров друг от друга, обычно оснащены:

  • 3- или 4-позиционный распределительный щит среднего напряжения, часто состоящий из входных и выходных выключателей нагрузки, образующих часть кольцевой сети, и одного или двух автоматических выключателей среднего напряжения или комбинированных предохранителей / выключателей нагрузки для цепей трансформатора
  • Один или два трансформатора СН / НН 1000 кВА
  • Одна или две (связанные) 6- или 8-контактные 3-фазные 4-проводные распределительные платы низкого напряжения или платы автоматических выключателей в литом корпусе, управляют и защищают исходящие 4-жильные распределительные кабели, обычно называемые «распределителями»

Выход трансформатора подключается к шинам низкого напряжения через выключатель нагрузки или просто через изолирующие перемычки.

В густонагруженных районах распределитель стандартного размера прокладывается в виде сети с (обычно) одним кабелем вдоль каждого тротуара и коробками для 4-канальных линий связи, расположенными в колодцах на углах улиц, где пересекаются два кабеля.

В последнее время наблюдается тенденция к созданию водонепроницаемых шкафов над землей, либо у стены, либо, где это возможно, скрытого монтажа в стене.

Перемычки вставляются таким образом, что распределители образуют радиальные цепи от подстанции с разомкнутыми ответвлениями (см. рис. C4). Если соединительная коробка объединяет распределитель одной подстанции с распределителем соседней подстанции, фазовые перемычки опускаются или заменяются предохранителями, но нейтральная перемычка остается на месте.

Рис. C4 - Показывает один из нескольких способов организации низковольтной распределительной сети для работы радиального разветвленного распределителя путем удаления (фазных) звеньев

Такая компоновка обеспечивает очень гибкую систему, в которой вся подстанция может быть выведена из строя, в то время как площадь, обычно питаемая от нее, питается от соединительных коробок окружающих подстанций.

Кроме того, распределители небольшой длины (между двумя соединительными коробками) могут быть изолированы для обнаружения неисправностей и ремонта.

Там, где этого требует плотность нагрузки, подстанции располагаются более близко друг к другу, и иногда необходимы трансформаторы мощностью до 1 500 кВА.

В менее плотно загруженных городских районах обычно используется более экономичная система с коническим радиальным распределением, в которой проводники меньшего размера устанавливаются по мере удаления от подстанции.

Другие формы городских низковольтных сетей, основанные на отдельно стоящих распределительных опорах низкого напряжения, размещаемых над землей в стратегических точках сети, широко используются в областях с более низкой плотностью нагрузки.В этой схеме используется принцип конических радиальных распределителей, в которых размер жилы распределительного кабеля уменьшается, поскольку количество потребителей ниже по потоку уменьшается с удалением от подстанции.

В этой схеме ряд крупногабаритных радиальных фидеров низкого напряжения от распределительного щита на подстанции питают шины распределительной опоры, от которых более мелкие распределительные устройства питают потребителей, непосредственно окружающих опору.

Распределение в торговых городах, деревнях и сельских районах, как правило, в течение многих лет основывалось на неизолированных медных проводниках, поддерживаемых на деревянных, бетонных или стальных опорах, и питаемых от трансформаторов, установленных на столбах или на земле.

Улучшенные методы с использованием изолированных скрученных проводов для формирования антенного кабеля, установленного на опоре, в настоящее время являются стандартной практикой во многих странах.

В последние годы были разработаны низковольтные изолированные проводники, скрученные в двухжильный или четырехжильный самонесущий кабель для надземного использования, которые считаются более безопасными и визуально более приемлемыми, чем неизолированные медные линии.

Это особенно верно, когда проводники прикреплены к стенам (например, проводка под карнизом), где они едва заметны.

Интересно, что аналогичные принципы применялись при более высоких напряжениях, и теперь доступны самонесущие «связанные» изолированные проводники для воздушных установок среднего напряжения для работы при 24 кВ.

Если более одной подстанции снабжает деревню, на столбах, на которых встречаются линии низкого напряжения от разных подстанций, принимаются меры для соединения соответствующих фаз.

В Европе каждая распределительная подстанция коммунального электроснабжения способна обеспечивать через НН площадь, соответствующую радиусу приблизительно 300 метров от подстанции.

Системы распределения в Северной и Центральной Америке состоят из сети среднего напряжения, из которой многочисленные (небольшие) трансформаторы среднего и низкого напряжения каждый питают одного или нескольких потребителей по прямому служебному кабелю (или линии) от места расположения трансформатора.

Практика в Северной и Центральной Америке кардинально отличается от европейской тем, что сети низкого напряжения практически отсутствуют, а трехфазное электроснабжение помещений в жилых районах встречается редко.

Распределение эффективно осуществляется при среднем напряжении способом, который снова отличается от стандартной европейской практики.Система среднего напряжения, по сути, представляет собой 3-фазную 4-проводную систему, от которой однофазные распределительные сети (фазный и нейтральный проводники) питают множество однофазных трансформаторов, вторичные обмотки которых имеют центральное ответвление для получения 120/240 Однофазные 3-проводные источники питания В.

Центральные проводники обеспечивают нейтрали низкого напряжения, которые вместе с нейтральными проводниками среднего напряжения надежно заземлены через определенные промежутки по своей длине.

Каждый трансформатор СН / НН обычно питает одно или несколько помещений непосредственно с позиции трансформатора с помощью радиального (-ых) кабеля (-ов) или воздушной (-ых) линии (-ей).

В этих странах существует множество других систем, но описанная выше является наиболее распространенной.

На рис. C5 показаны основные функции двух систем.

Рис. C5 - Широко используемые системы американского и европейского типа

GC3190_FinalPaper_2016-09-05_19.28.12_YUIWLA

% PDF-1.4 % 2 0 obj > / OCGs [96 0 R] >> / Pages 3 0 R / Type / Catalog / Viewer Preferences 93 0 R >> endobj 94 0 объект > / Шрифт >>> / Поля 100 0 R >> endobj 95 0 объект > поток application / pdf

  • Администратор
  • GC3190_FinalPaper_2016-09-05_19.28.12_YUIWLA
  • 2016-10-05T23: 34: 12 + 08: 00pdfFactory Pro www.pdffactory.com2016-11-02T21: 36: 31 + 01: 002016-11-02T21: 36: 31 + 01: 00pdfFactory Pro 3.50 (Windows XP Professional) uuid: e5720ccd-5b30-41d7-8d64-85ee69fd2566uuid: 35d4c7de-d940-441c-8557-90ddaa5c09f5 конечный поток endobj 3 0 obj > endobj 93 0 объект > endobj 5 0 obj > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Type / Page >> endobj 11 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Type / Page >> endobj 17 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Type / Page >> endobj 19 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> / Type / Page >> endobj 82 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Type / Page >> endobj 126 0 объект > поток HW [с ~ _

    qC% c e ~} mvNsFEѹ ח wV ۫ U1 / 竓 Y] 3 _, \} ߬ Tzny [ͳ [ո # + r꛼Qye64m7VE ߘ v_F. | B {"o9DΞ (7e [WN, wNFoB * __ k

    Влияние собственного потребления и хранения в низковольтных распределительных сетях: экономический прогноз

    ] На рисунке 1 представлены средние кривые нагрузки и профилей PV µG для бытового потребителя , типичным летним днем. Яркость и температура учитывались в профиле PV µG. Собственное потребление с PV 0,5 кВт и PV 1,5 кВт составляет около 78,8% и 32,1% соответственно. Энергия, произведенная PV 0,5 кВт и PV 1,5 кВт составляет примерно 800 кВтч и 2400 кВтч в год.

    На рис. 2 представлена ​​экономия за счет собственного потребления в первый год эксплуатации. Счет за электроэнергию был рассчитан с использованием действующего двухчасового тарифа для потребителей электроэнергии в Португалии. Первая полоса представляет собой годовой счет за электроэнергию, учитывая, что фотоэлектрическая система не установлена. Последующие синие столбцы представляют собой годовой счет за электроэнергию с учетом установленных различных фотоэлектрических систем. Оранжевые полоски отображают экономию по сравнению со случаем, когда фотоэлектрическая система не установлена.Как видно, каждый тип фотоэлектрической системы позволяет уменьшить счет за электроэнергию от потребления сети. Эти расчеты относятся к чистому счету за электроэнергию, без учета инвестиционных затрат на фотоэлектрические системы. Как можно догадаться, PV 0,5 кВт позволяет сократить годовое сокращение на 30,2%, PV 1,5 кВт - на 40,4%, а PV 1,5 кВт + батареи - на 63,3%. Рис. 2.

    В результате экономия от собственного потребления, в соответствии с типом фотоэлектрической системы.

    В таблице 2 представлены результаты экономического анализа для восьми предложенных сценариев.Таблица 2.

    Результаты экономического анализа.

    Результаты, представленные в таблице 2, позволяют сделать вывод, что сценарии (iii) , (vi) , (vii) и (viii) имеют срок окупаемости более 20 лет. Напротив, остальные сценарии возможны для инвестиций.

    В настоящее время фотоэлектрическая система для собственного потребления, рассчитанная на минимальное пиковое потребление в течение дня, максимально избегая вливания в сеть, представляет собой разумное прибыльное решение для потребителя.Сценарий (i) , представленный на рис. 1, приближается к этому требованию. Хотя это возможно, (iv) окупается в течение длительного периода времени, что делает его непривлекательным для инвестиций. Это происходит потому, что в настоящее время продажа электроэнергии в сеть экономически нецелесообразна. С другой стороны, сценарии (ii) и (v) представляют инвестицию с интересной внутренней нормой дохода . Следует отметить, что не учитывались какие-либо процентные штрафы относительно подхода нетто-измерения.

    В идеале фотоэлектрическая система с накопителем позволяет увеличить объем собственного потребления потребителем, как показано на рис. 2, по сравнению с традиционной фотоэлектрической системой без батарей. Однако результаты всех сценариев с батареями, представленные в таблице 2, показывают, что эти сценарии не являются прибыльными. Это можно объяснить тем фактом, что в настоящее время аккумуляторы все еще дороги, хотя их технология развивалась. В настоящее время существуют батареи с длительным сроком службы, достигающим 5000 циклов, например, литиевая технология.Следовательно, инвестиции в фотоэлектрическую систему с накопителем могут стать интересными, когда цена на батареи снизится.

    Анализируя результаты, можно сделать вывод, что IRR улучшается, если увеличивается Rm , что делает его экономически более рентабельным и прибыльным для инвестиций просьюмера. Кроме того, торговцы энергией должны поощрять потребителей финансовой поддержкой к фотоэлектрической системе и накопительному оборудованию. Несмотря на то, что нетто-учет еще не стал реальностью в Португалии, это исследование показало, в этом контексте, что самостоятельное потребление с хранением возможно, что является очень интересной возможностью для будущего.

    Анализ стабильности переходного напряжения в распределительной сети низкого напряжения с использованием SST для интеграции распределенных генераций

    Модели распределительной сети низкого напряжения с использованием типичного твердотельного трансформатора (SST) третичной структуры для интеграции распределенных поколений (DGs) ) и обычная низковольтная распределительная сеть, интегрированная с ДГ, была создана для изучения проблемы стабильности переходного напряжения с использованием программного обеспечения для моделирования энергосистемы PSCAD.Влияние на стабильность переходного напряжения шины нагрузки и шины постоянного тока в системе SST анализируется, когда возникают неисправности кабельной линии на стороне сети (такие как короткое замыкание и отключение линии) или когда общая мощность генераторов DG сильно падает. Результаты показывают, что по сравнению с традиционной системой, SST имеет очевидные преимущества в повышении стабильности переходного напряжения шины нагрузки при столкновении с различными помехами, даже несмотря на то, что SST должна регулировать напряжение пассивно. Короткие замыкания в разных местах линии со стороны сети по-разному влияют на стабильность переходного напряжения, в то время как эффект отключения не связан с местом повреждения.Кроме того, напряжение на шине постоянного тока легко поддерживать непрерывно, когда происходит короткое замыкание в линии, близкое к входному каскаду SST, или когда в любом месте линии происходит отключение. Если установлена ​​аккумуляторная станция хранения энергии, стабильность переходного напряжения шины постоянного тока и шины нагрузки будет эффективно улучшена благодаря функции регулирования аккумуляторной батареи.

    1. Введение

    По мере того, как технологии, связанные с новым генерированием энергии, развиваются день ото дня, а строительство энергетического Интернета постоянно продвигается вперед [1–3], проникновение распределенных генераций (ДГ) в распределительную сеть увеличивается. постепенно [4, 5].До того, как электрическая сеть и другие энергетические сети соединятся друг с другом и образуют энергетический Интернет, создание зеленой интеллектуальной сети с ядром энергетических маршрутизаторов для широкого приема крупномасштабных возобновляемых источников энергии является одним из способов создания энергетического Интернета [6] . Интеллектуальным центром диспетчеризации и управления энергетическим Интернетом является энергетический маршрутизатор [7], ядром которого является высокочастотное устройство, называемое твердотельным трансформатором (SST), основанное на передовой силовой электронной технологии [8].

    Выходные данные DG являются случайными, а конфигурация распределительной сети, интегрированной с DG, сложна, что может повлиять на стабильность распределительной сети [9, 10]. В [11] указано, что проблема стабильности напряжения действительно существует в распределительных сетях, интегрированных с питанием фотоэлектрических элементов, и что явление нестабильности напряжения может быть эффективно решено с помощью поддержки реактивной мощности фотоэлектрического инвертора [2, 11]. Типичная имитационная модель, в которой распределенная фотоэлектрическая электростанция напрямую интегрируется в низковольтную распределительную сеть, была создана в [12], и было проанализировано влияние на стабильность переходного напряжения шины нагрузки при возникновении таких неисправностей, как короткое замыкание и отключение линии. или мощность распределенной фотоэлектрической электростанции сильно падает.В [13] изучалось влияние крупномасштабной фотоэлектрической генерации на стабильность напряжения в установившемся режиме распределительной системы, и был получен вывод о том, что фотоэлектрические модули должны работать в режиме поддержки реактивной мощности для улучшения стабильности напряжения системы. В [14] была предложена микросеть постоянного тока, содержащая фотоэлектрический элемент, ветряная турбина и топливный элемент, которая была подключена к низковольтной распределительной сети при переменных нагрузках, а результаты моделирования показали, что стабильность напряжения на шине постоянного тока может поддерживаться при различных значениях нагрузки. режимы работы.В [15] был предложен метод, который может повысить стабильность переходного напряжения реальной распределительной сети с ветроэнергетикой посредством оптимального номинального значения и расположения статического синхронного компенсатора (STATCOM).

    При использовании SST для интеграции РГ и распределительной сети со стороны сети, возможность принятия РГ будет увеличена, и ситуация колебаний и нестабильности напряжения будет исключена. В этом документе имитационная модель низковольтной распределительной сети 0,38 кВ, в которой используется типичный SST для интеграции ДГ, была создана с использованием программного обеспечения для моделирования энергосистемы PSCAD / EMTDC, и она влияет на стабильность переходного напряжения системы при столкновении с различными возмущения изучаются.Анализируются преимущества стабильности переходного напряжения при использовании SST для интеграции ДГ и обсуждаются различия между наличием аккумуляторной станции хранения энергии.

    2. Стратегия моделирования и управления SST

    Как показано на рисунке 1, для обсуждения выбран типичный SST с третичной структурой, который состоит из блока AC / DC, блока DC / DC и блока DC / AC. . Эти три блока - это входной каскад, каскад изоляции и выходной каскад соответственно. Для реализации двунаправленного потока мощности для построения SST используется полностью управляемое устройство IGBT [16].


    В этой статье выпрямитель PMW с источником напряжения выбран в качестве входного каскада SST, который может выпрямлять 0,38 кВ переменного тока низковольтной распределительной сети до 0,78 кВ постоянного тока.

    Для входного каскада выбрана двухконтурная стратегия управления с развязкой [17]. Стратегия управления ориентацией напряжения, основанная на - вращающейся системе координат, выбирается для контура напряжения, и управление постоянным током принимается для контура тока. Коэффициент мощности на стороне сети может корректироваться в соответствии с целью регулирования.Уравнения управления входного каскада SST: где и являются значениями текущих команд на стороне сети в системе координат и являются фактическими значениями; и - значения команды напряжения на стороне сети в системе координат и - фактические значения; , Являются опорным напряжением и фактическим напряжение шины постоянного тока, соответственно; ,,, - параметры ПИ-регуляторов; L - индуктивность фильтра входного каскада SST.

    В каскаде изоляции постоянный ток 0,78 кВ преобразуется в высокочастотный прямоугольный сигнал переменного тока и подключается к вторичной обмотке высокочастотного изолированного трансформатора, который используется для изоляции исходной стороны и спада.Затем высокочастотный переменный ток будет выпрямлен до 0,78 кВ постоянного тока.

    В выходном каскаде 0,78 кВ постоянного тока инвертируется в 0,38 кВ переменного тока для источников питания. Для управления принята двухконтурная стратегия управления с прямой связью по напряжению и току [18]. Управляющие уравнения выходного каскада SST: где и - значения команд тока нагрузки в системе координат, и - фактические значения; и - значения команды напряжения шины нагрузки в системе координат, и являются опорными значениями, и - фактические значения; ,,, - параметры ПИ-регуляторов; , - индуктивность фильтра и емкость выходного каскада SST соответственно.

    3. Модель низковольтной распределительной сети, интегрированной с DG

    Традиционная системная модель низковольтной распределительной сети, интегрированной с DG (включая распределенную фотоэлектрическую и ветровую энергию), создается с использованием программного обеспечения для моделирования энергосистемы PSCAD, как показано на рисунке 2. и - напряжение на шине 1 и шине 2 соответственно. Полное сопротивление кабеля равно Ом. Мощность от низковольтной распределительной сети обозначена как, поток мощности от сети к шине 2 обозначен как.Выходы фотоэлектрической электростанции и ветроэлектростанции составляют и, соответственно; потребляемая мощность трехфазного асинхронного двигателя и статическая нагрузка равны и соответственно.


    Некоторые вспомогательные устройства, такие как устройства компенсации реактивной мощности и инверторы фотоэлектрических или ветроэнергетических систем, могут быть исключены из-за структуры и гибких характеристик управления SST, а DG могут быть напрямую подключены к шине постоянного тока. Модель низковольтной распределительной сети с использованием SST для интеграции ДГ показана на рисунке 3.


    На рисунках 2 и 3 номинальная мощность фотоэлектрической электростанции и ветряной электростанции составляет 260 кВт. Нагрузки состоят из двух частей: статической нагрузки (включая нагрузку с постоянным сопротивлением и нагрузку с постоянным сопротивлением) и трехфазного асинхронного двигателя. Номинальная мощность постоянного сопротивления 90 кВт; номинальная мощность постоянного сопротивления 60 кВА; Номинальная мощность трехфазного асинхронного двигателя - 49,5 кВА.

    Во время анализа моделирования температура окружающей среды составляет 298.15 К, интенсивность света - 1000 Вт / м 2 , скорость ветра - 11 м / с, и эти значения будут меняться в определенной степени. Когда система работает нормально, потребляемая активная и реактивная мощность асинхронного двигателя составляет около 46 кВт и 23 квар соответственно; потребляемая активная и реактивная мощность нагрузки с постоянным сопротивлением составляет около 48 кВт и 35 квар соответственно. Единичный коэффициент мощности на стороне сети реализуется за счет стратегии управления входным каскадом SST.

    4. Влияние на стабильность переходного напряжения при сбоях линии со стороны сети

    Результаты исследования показывают, что короткое замыкание кабельной линии со стороны сети в разных местах по-разному влияет на стабильность переходного напряжения системы из-за функции управления Входной каскад SST, а неисправность отключения линии не связана с местом неисправности.

    Схематическая диаграмма места повреждения показана на рисунке 4. Кабельная линия со стороны сети делится на Линию 1 и Линию 2 эквивалентно, устройством сбора сигналов, которое контролирует распределительную сеть. Линия 1 содержит лишь небольшую часть линий, на практике соединяющих устройство сбора сигналов и входной каскад SST, и вероятность ее неисправности намного ниже. Линия 2 содержит все линии внешней распределительной сети, которые настолько сложны, что вероятность их отказа очень высока.


    Для экономии места и эстетики в большинстве городских низковольтных распределительных сетей используются кабельные линии. Старение или повреждение изоляции - основная причина неисправностей кабеля.

    4.1. Короткое замыкание на линии 1

    На линии 1 может быть короткое замыкание, хотя в ней меньше линий. При возникновении неисправности каждая ступень SST должна пассивно регулировать напряжение. Поэтому мы сосредотачиваемся на влиянии на стабильность переходного напряжения системы при возникновении различных коротких замыканий на линии 1.

    В качестве примера возьмем типичное короткое замыкание на однофазное заземление. Теперь установите время моделирования как 2 с. По истечении времени s система переходит в стабильную работу. Когда s, однофазное короткое замыкание на землю происходит в средней точке линии 1, а продолжительность короткого замыкания составляет 0,1 с. Релейная защита срабатывает и удаляет линию повреждения, когда s. Мы сосредотачиваемся на стабильности переходного напряжения системы, когда линия отсечения больше не подключается, потому что кабельная линия низкого напряжения 0,38 кВ обычно не имеет устройства повторного включения.

    После отключения линии сеть теряет питание, и РГ переходят в режим работы изолированного острова. Мы проводим это исследование при условии, что продукция РГ является богатой и может удовлетворить потребности местных нагрузок. Когда происходит однофазное короткое замыкание на землю, кривые отклика напряжения на шине нагрузки и потребляемой мощности асинхронного двигателя в традиционной системе ДГ, подключенной к сети (показанной на рисунке 2), кривые отклика напряжения на шине нагрузки (шина 2) , потребляемая мощность асинхронного двигателя и напряжение на шине постоянного тока показаны на рисунке 5.

    Как правило, если напряжение на шине переменного тока 0,38 кВ в низковольтной распределительной сети ниже 0,9 о.е. или выше 1,1 о.е. после большого возмущения в течение более указанного предельного времени (например, 1 с или более), оно может быть Считается, что низковольтная шина переменного тока представляет собой переходную нестабильность напряжения [12]. В этой статье стабильность переходного напряжения низковольтной шины постоянного тока также подчиняется тем же правилам.

    Как видно из рисунков 5 (a) и 5 ​​(b), для традиционной системы после возникновения короткого замыкания однофазного заземления и срабатывания релейной защиты напряжение на шине нагрузки быстро падает до 0.8 о.е. или менее, и шина нагрузки считается нестабильной, что приводит к колебаниям активной и реактивной мощности, потребляемой асинхронным двигателем, и, в конечном итоге, ниже номинальных значений (номинальная активная мощность составляет 1 о.е., а номинальная реактивная мощность составляет 0,5 о. е. ). Ограничение традиционной системы состоит в том, что функция управления инвертором ДГ проста, и стабильность переходного напряжения шины нагрузки не может быть гарантирована при возникновении помех.

    В этой статье инверторы DG используют стратегию управления выходным напряжением; Результаты моделирования показывают, что стабильность переходного напряжения шины нагрузки не может поддерживаться инверторами без поддержки электросети.

    Если инверторы используют стратегию управления постоянной мощностью, выходы ДГ останутся постоянными в нормальных условиях после сбоев. После срабатывания релейной защиты шина нагрузки имеет уравнение в соответствии с балансом мощности: из формулы (3) видно, что в случае богатых выходов ДГ потребность в нагрузке может быть удовлетворена, поэтому напряжение шины нагрузки восстанавливается. быстро. Соответственно, потребляемая активная мощность асинхронного двигателя начинает падать после колебания. Из формулы (3) мы можем найти, что напряжение будет поднято, как только оно начнет уменьшаться, что в конечном итоге приведет к постоянному росту напряжения шины нагрузки. И в это время шина нагрузки по-прежнему считается переходной нестабильностью напряжения. Необходимо отказаться от фотоэлектрической и ветроэнергетики, чтобы вовремя защитить мотор.

    Эффективность стратегии управления SST в отношении стабильности переходного напряжения можно увидеть из рисунков 5 (a) и 5 ​​(b), которые отражают лучшую способность SST поддерживать стабильность переходного напряжения при возникновении помех. Хотя неисправность близка к входному каскаду SST, SST не может принять активное управление для стабилизации импульсного тока на стороне сети, и ток должен регулироваться пассивно, а напряжение шины нагрузки может восстановиться до исходного номинального значения и поддерживать стабильность после быстрого проседания.Следовательно, потребляемая мощность асинхронного двигателя также может вернуться к исходным номинальным значениям.

    Как показано на Рисунке 5 (c), хотя SST может поддерживать стабильность напряжения шины нагрузки за счет пассивного регулирования, если в шине постоянного тока нет аккумуляторной станции хранения энергии, напряжение на шине постоянного тока будет продолжать расти, потому что выходы ДГ не могут быть переданы в сеть. В это время можно считать, что шина постоянного тока теряет стабильность переходного напряжения. Это вредит безопасности и стабильности системы, и от фотоэлектрической и ветровой энергии придется отказаться.

    Аккумуляторная станция аккумулирования энергии играет важную роль в стабилизации напряжения шины нагрузки и напряжения шины постоянного тока. Как показано на рисунке 5, в системе DGs, подключенной к сети на основе SST, аккумуляторная станция накопления энергии может стабилизировать напряжение шины нагрузки и напряжение шины постоянного тока в значительной степени после того, как произойдет сбой в цепи взрыва, и есть лишь незначительные колебания. После срабатывания релейной защиты напряжение на шине постоянного тока регулируется до исходного номинального значения из-за функции станции накопления энергии, избегая явления нарастания напряжения.

    Результаты моделирования показывают, что аналогичные выводы делаются и при других коротких замыканиях на линии 1; например, кривые реакции трехфазного короткого замыкания, возникающего в средней точке линии 1, показаны на рисунке 6.


    (a) Напряжение шины нагрузки
    (b) Напряжение шины постоянного тока
    (a) Шина нагрузки напряжение
    (б) Напряжение шины постоянного тока
    4.2. Короткое замыкание на линии 2

    Если короткое замыкание происходит на линии 2, информация может быть получена, и импульсный ток может быть стабилизирован с помощью активного управления входным каскадом SST, и это лишь незначительно влияет на нагрузку. напряжение на шине и напряжение на шине постоянного тока, даже если происходит наиболее серьезное трехфазное короткое замыкание, как показано на рисунке 7.


    (a) Напряжение шины нагрузки
    (b) Напряжение шины постоянного тока
    (a) Напряжение шины нагрузки
    (b) Напряжение шины постоянного тока
    4.3. Неисправность отключения возникает в любом месте линии на стороне пояса

    Когда неисправность отключения линии возникает в любом месте линии на стороне пояса (включая линию 1 и линию 2), мы можем сделать аналогичные выводы с условием, что происходит короткое замыкание. в строке 1. Если взять, например, отключение, происходящее в средней точке линии 1, то кривые реакции показаны на рисунке 8.


    (a) Напряжение шины нагрузки
    (b) Напряжение шины постоянного тока
    (a) Напряжение шины нагрузки
    (b) Напряжение шины постоянного тока
    5. Влияние значительного падения общей производительности РГ на Стабильность переходного напряжения

    Погода сильно зависит от выходной мощности ДГ. Внезапные изменения интенсивности света и скорости ветра вызовут внезапные изменения выходной мощности фотоэлектрической электростанции и ветряной электростанции, соответственно, что повлияет на стабильность переходного напряжения в системе.

    Принимая во внимание самые неблагоприятные погодные условия, когда интенсивность света сильно падает и ветряная турбина отключается из-за слишком большой скорости ветра, внезапное сильное падение общей выходной мощности ДГ может вызвать нестабильность напряжения шины нагрузки. Для традиционной системы, показанной на Рисунке 2, при условии, что общая мощность нагрузки равна, а общий выход ДГ равен, напряжение шины нагрузки падает до того момента, когда общий выход ДГ внезапно падает до 0; будет [12] Так как и фотоэлектрическая, и ветровая энергия имеют максимальный контроль мощности, это почти 0.Предположим, что коэффициент падения напряжения равен; то есть, . Подставив и в Формулу (4), мы можем получить следующее: В Формуле (5), если это расчетное значение (1 о.е.), то принимает 0,9. И мы можем получить приблизительное верхнее предельное значение общей выходной активной мощности РГ, которое как раз подходит для поддержания стабильности переходного напряжения системы, когда общий выход падает до 0. Когда общий выход РГ равен или больше верхнего предельного приблизительного значения. значение при фактической работе системы и внезапно падает до 0, шина нагрузки теряет стабильность переходного напряжения в целом.

    Используя параметры в традиционной системе для расчета по формуле (5), он вычислит, что верхнее предельное приблизительное значение полной мощности ДГ составляет 150 кВт, что соответствует 0,9 (потому что это очень близко к 1 о. е.). Теперь общая мощность ДГ в традиционной системе и системе SST установлена ​​на 150 кВт соответственно. Время моделирования установлено равным 2 с, а фотоэлектрическая энергия и энергия ветра внезапно падают до 0 в секунду. Кривые отклика показаны на рисунке 9.

    Из рисунков 9 (a) и 9 (b) видно, что напряжение на шине нагрузки в традиционной системе нестабильно после того, как происходит сильное падение общей выходной мощности ДГ, и напряжение падает примерно до 0.88 о.е., что почти соответствует теоретическому значению (0,9 о.е.), в то время как в системе SST шина нагрузки и шина постоянного тока быстро восстанавливают стабильность переходного напряжения. Что касается системы SST с аккумуляторной батареей, то помехи практически не влияют на напряжения шины нагрузки и шины постоянного тока. Как видно из рисунка 9 (c), для системы SST без аккумуляторной станции накопления энергии, до того, как произойдет большое падение общей выходной мощности DG, реактивная мощность, передаваемая из сети, будет равна 0 из-за управления входом SST. ступень, а активная мощность -0.2 МВт из-за большой мощности ДГ. После того, как общая мощность генераторов DG упадет до 0, низковольтная распределительная сеть подает определенное количество энергии, чтобы поддерживать напряжение на шине в этот момент.

    6. Выводы

    Развитие технологии генерального директора позволило реализовать эффективную интеграцию и эффективное использование возобновляемых источников энергии, распределенных по всему миру. Это имеет практическое значение для изучения стабильности переходного напряжения в системе, подключенной к сети, и имеет значение для реализации перехода от традиционной сети, работающей на ископаемом топливе, к будущей зеленой интеллектуальной сети.В этой статье мы используем программное обеспечение PSCAD для исследования стабильности переходного напряжения распределенной сети низкого напряжения, интегрированной с ДГ на основе SST, в условиях неисправности кабельной линии и внезапного падения общей мощности ДГ, и пришли к следующему выводу: (1) Использование SST для интеграции ДГ и распределительной сети имеет преимущества в отношении стабильности переходного напряжения системы при возникновении различных неисправностей. Влияние короткого замыкания линии со стороны сети на стабильность переходного напряжения связано с местом повреждения, а ошибка отключения линии - не случай.Даже если SST должен пассивно регулировать напряжение, когда неисправность происходит на линии, близкой к входному каскаду SST, функция регулирования SST все еще может поддерживать стабильность переходного напряжения шины нагрузки. Это позволяет избежать потери шины нагрузки в традиционной системе с кольцевым подключением ГД, которая эффективно теряет стабильность переходного напряжения при столкновении с такими неисправностями, а также улучшает использование ДГ и надежность источника питания. (2) Хотя управление SST обеспечивает лучшую стабильность переходного напряжения на шине нагрузки, напряжение на шине постоянного тока легко постоянно повышается, когда короткое замыкание происходит на стороне линии, которая находится рядом с входным каскадом SST, или когда отключение линии происходит в любом месте линии.На данный момент шина постоянного тока может рассматриваться как переходная нестабильность напряжения, и это новое явление стабильности переходного напряжения в системе, подключенной к ГД с помощью SST. Это вредит безопасности и стабильности работы системы. Напряжение на шине постоянного тока может быть стабилизировано с помощью ДГ, оснащенного определенным количеством батарей, или аккумуляторной станции хранения энергии, установленной в шине постоянного тока при возникновении неисправностей, что может эффективно избежать нестабильности переходного напряжения шины постоянного тока и гарантировать безопасность системы.(3) Когда общая мощность ДГ сильно падает в неблагоприятных погодных условиях, SST может гарантировать стабильность переходного напряжения, тем самым избегая самого большого падения напряжения на нагрузочной шине в традиционной системе. Если установлена ​​аккумуляторная станция хранения энергии, напряжение шины нагрузки и напряжение шины постоянного тока практически не пострадают, несмотря на то, что общая мощность генераторов сильно упадет. Для стабильной работы низковольтной распределительной сети большое значение имеет то, что установлен аккумуляторный аккумулятор.

    Доступность данных

    Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

    Конфликты интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

    Благодарности

    Эта работа поддержана Открытым исследовательским фондом Центра совместных инноваций Цзянсу для интеллектуальной распределительной сети (XTCX201613), Программой обучения студентов университетов по инновациям и предпринимательству провинции Цзянсу (201711276009Z) и Проектом технологических инноваций студентов университета. Нанкинский технологический институт (TZ20170009).

    РАЗДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ ПОНИЖЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ - ЧАСТЬ 1

    I. ВВЕДЕНИЕ

    В этой статье обсуждается, почему сброс нагрузки напряжения, а также частоты может быть необходим для предотвращения серьезных отключений системы. Это первая из двух статей, посвященных важным вопросам падения напряжения в энергосистеме и сброса пониженной нагрузки. В первой статье обсуждаются причины падения напряжения в системе, а во второй статье предлагаются схемы решения этой проблемы. Вторая статья (часть2) будет в следующем номере T&D.Исследования недавних отключений электроэнергии [1,3,7] показывают, что основной причиной почти всех этих серьезных нарушений в энергосистеме является падение напряжения, а не условия пониженной частоты, преобладающие во время отключений электроэнергии в 1960–70-х годах. В этой статье исследуется природа недавних отключений энергосистемы (восточное побережье 2003 г., Калифорния 1996 г. и др.) И объясняется, почему падение напряжения является ведущим индикатором надвигающихся проблем с энергосистемой. Во второй части этой статьи обсуждаются вопросы проектирования и безопасности, которые необходимо решить при разработке схемы сброса нагрузки при пониженном напряжении (UVLS), и почему полагаться на сброс нагрузки при пониженной частоте (UFLS) может быть «слишком мало, слишком поздно».В Части 2 также будет рассмотрен текущий уровень UVLS в коммунальных системах, а также текущие заявления NERC (Североамериканского совета по надежности электроснабжения) по этому вопросу.

    II. ПОЧЕМУ ПЕРЕПАД НАПРЯЖЕНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ПРИЧИНОЙ ПОСЛЕДНИХ ПРОБЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ
    Сегодняшние энергосистемы гораздо более восприимчивы к падению напряжения, чем 35 лет назад, поскольку мы все больше зависим от источников генерации, расположенных удаленно от центров нагрузки. Генераторы в восточной Канаде и на Среднем Западе США.S. обеспечивают большое количество энергии для центров нагрузки на восточном побережье, таких как Нью-Йорк. Генераторы в Вашингтоне, Орегоне и западной Канаде обеспечивают значительную мощность южной Калифорнии. Два фактора способствуют выработке электроэнергии, удаленной от центров нагрузки:

    • Экономия, связанная с покупательной способностью из более дешевых удаленных источников, а не более дорогой местной генерации.
    • Нежелание / отказ населения разрешить строительство новых генерирующих станций в городских районах с высокой нагрузкой, что вынуждает коммунальные предприятия / IPP строить эти станции вдали от этих центров нагрузки.
    Эти два фундаментальных изменения в работе энергосистемы США приводят к передаче электроэнергии на большие расстояния. Это делает энергосистему очень зависимой от системы передачи для доставки энергии к центрам нагрузки. Это также приводит к увеличению потерь реактивной мощности при отключении линий электропередачи.

    Другой ключевой фактор, который приводит к быстрому падению напряжения в системе, - это характер нагрузок, обслуживаемых коммунальными предприятиями. Многие из современных нагрузок представляют собой однофазные малые двигатели для кондиционирования воздуха.Этого не было 35 лет назад, когда кондиционирование воздуха не было столь распространенным явлением. Эти небольшие двигатели склонны к остановке при падении напряжения, вызванном коротким замыканием в системе передачи. В жаркую погоду на эти двигатели приходится значительная часть общей нагрузки. Медленное отключение остановившихся двигателей и относительно медленное повторное ускорение более надежных двигателей приводит к снижению напряжения в системе после устранения неисправности системы передачи [2]. Падение напряжения и его влияние на эти двигатели усугубляются, если неисправность системы передачи устраняется с помощью резервного реле с выдержкой времени или является многофазной неисправностью.Такая медленная очистка разлома привела к падению напряжения, которое привело к отключению электроэнергии в городе Мемфис в 1987 году [3].

    Рис. 1 (SEE PDF) показывает пример восстановления напряжения при аварии в системе электропередачи в районе Феникса, которая произошла в июле 1995 года во время жаркой погоды.

    Рис. 2 (SEE PFD) иллюстрирует базовую систему электроснабжения с удаленными генераторами, вырабатывающими значительную мощность (Ps) на значительном расстоянии до удаленного центра нагрузки.Нагрузка состоит из резистивной нагрузки и нагрузки двигателя. Во время провала напряжения ток резистивной нагрузки будет уменьшаться и поможет ограничить потребность в местной реактивной поддержке. Нагрузки электродвигателей - это устройства постоянной кВА. Чем ниже напряжение, тем больше тока они потребляют, что увеличивает потребность в местной реактивной поддержке (VAr). Нагрузки энергосистемы состоят как из резистивных, так и реактивных нагрузок двигателя. Однако в жаркую погоду нагрузки двигателя кондиционера составляют значительную часть общей нагрузки, что делает систему более восприимчивой к падению напряжения.

    Реактивная мощность (VArs) не может передаваться очень далеко, особенно в условиях большой нагрузки, и поэтому она должна генерироваться близко к точке потребления. Это связано с тем, что разница в напряжении вызывает протекание VArs, а напряжения в энергосистеме обычно составляют только +/- 5% от номинального значения. Эта небольшая разница напряжений не приведет к протеканию значительных VArs на большие расстояния. Реальная мощность (МВт) может передаваться на большие расстояния посредством скоординированной работы объединенной сети, тогда как реактивная мощность должна генерироваться в центре нагрузки или рядом с ним.

    Поскольку VArs не могут передаваться на большие расстояния, внезапные потери в линиях передачи приводят к немедленной потребности в местной реактивной мощности для компенсации возросших потерь при транспортировке той же мощности по меньшему количеству линий передачи. Если эта реактивная поддержка недоступна в центре нагрузки, напряжение упадет. По этим причинам напряжение, а не частота, стало ключевым показателем того, что энергосистема находится под нагрузкой. Коммунальные предприятия понимают, что частота может оставаться нормальной, поскольку напряжение падает до низкого уровня до полного краха системы, и внедряют схемы UVLS в дополнение к своим существующим программам сброса нагрузки с пониженной частотой.

    II. ВИДЫ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРОСИСТЕМЫ ВО ВРЕМЯ НАРУШЕНИЙ В СИСТЕМЕ
    A. Основы - Стабильность зависимости напряжения от частоты
    В энергосистеме частота является мерой баланса выработки МВт и нагрузки МВт. Когда генерация СВ и нагрузка СВЧ точно сбалансированы, частота находится на нормальном уровне 60 Гц. Когда нагрузка превышает генерацию, частота понижается. Скорость снижения зависит от инерции генераторов в системе. В нормальных условиях происходят небольшие изменения частоты, когда нагрузка внезапно увеличивается или генерация отключается от сети, что приводит к небольшому (на сотни герц) снижению частоты до тех пор, пока совокупная генерация в системе не может быть увеличена для соответствия новым условиям нагрузки. .Если есть большой отрицательный дисбаланс между СВЧ нагрузкой и МВТ, частота уменьшается. Схемы UFLS в коммунальной системе предназначены для восстановления баланса путем снижения нагрузки.

    Напряжение - это мера баланса нагрузки МВАр и мощности МВАр в энергосистеме. Если эта реактивная поддержка недоступна, напряжение падает. Поддержка системы реактивной мощности может поступать только из двух источников: шунтирующих конденсаторов и генераторов / синхронных конденсаторов. Шунтирующие конденсаторы - палка о двух концах.Они действительно обеспечивают реактивную поддержку, но они также генерируют меньше VArs при падении напряжения. Выходное значение VAr конденсаторной батареи уменьшается в квадрате напряжения. Батареи шунтирующих конденсаторов не могут быстро отрегулировать уровень реактивной мощности.

    Генерация в центре нагрузки может обеспечить динамический источник реактивной мощности. При падении напряжения генератор может быстро обеспечить повышенную реактивную поддержку в пределах своих возможностей. В отличие от шунтирующих конденсаторов, количество реактивной поддержки не падает при падении напряжения в системе.Количество реактивной мощности регулируется автоматическим регулятором напряжения (АРН) генератора. Важно, чтобы управление АРН было правильно настроено, а система защиты генератора позволяла генератору вносить максимальную реактивную мощность для поддержки системы, не превышая возможности генератора.

    B. Нестабильность напряжения
    На рис. 3 (SEE PDF) показана упрощенная система энергоснабжения с удаленным генератором, обеспечивающим значительную часть нагрузки в центре нагрузки через шесть линий передачи.Es - напряжение на шинах удаленного генератора, а Eg - напряжение на шинах центра нагрузки. Когда линии между удаленными генераторами и центром нагрузки отключаются, мощность МВ течет по меньшему количеству линий, что приводит к увеличению потерь VAr.

    Рис. 4 (см. PDF) показывает, как напряжение падает при отключении линии. Этот тип анализа P-V (реальная мощность по отношению к напряжению) представляет собой инструмент анализа, используемый проектировщиками инженерных сетей для определения реальной способности передачи мощности через интерфейс передачи для обеспечения локальной нагрузки. Эти кривые инженеры системного планирования также называют кривыми носа. Начиная с базовой системы (все линии в рабочем состоянии), генерируемые компьютером сценарии потоков нагрузки выполняются с увеличением передаваемой мощности при одновременном мониторинге напряжений на критических шинах. Когда передача энергии достигает достаточно высокого уровня, стабильное напряжение не может поддерживаться, и напряжение в системе падает. На кривой P-V (как на рис. 4) эта точка называется «носиком» кривой. Форма вершины кривой зависит от характера нагрузки в центре нагрузки.Высокие уровни нагрузки двигателя в сочетании с поддержкой конденсаторной батареей напряжения центра нагрузки приводят к очень быстрому падению напряжения при небольшом увеличении мощности на вершине кривой. Набор кривых P-V показывает, что для базовых условий, показанных на кривой A, напряжение остается относительно постоянным (изменяется по вертикальной оси) при увеличении локальной нагрузки. Слева от точки A1 системные условия безопасны и стабильны. После возникновения непредвиденной ситуации, например отключения цепи передачи, новое состояние представлено кривой B с более низкими напряжениями (относительно кривой A).Это связано с тем, что мощность, передаваемая от удаленных генераторов, теперь проходит по пяти, а не по шести линиям передачи. Система должна эксплуатироваться так, чтобы оставаться в пределах уровня нагрузки на вершине кривой B. Если возникает непредвиденная ситуация B, то необходимо учитывать следующее наихудшее непредвиденное обстоятельство. Системные операторы должны увеличить локальную генерацию (Eg), чтобы уменьшить мощность, передаваемую удаленным генераторам, чтобы уменьшить потери, а также увеличить напряжение в центре нагрузки до безопасной зоны, чтобы избежать выхода за пределы кривой C.

    В случае отключения электроэнергии на восточном побережье в 2003 г. [4] три ключевые линии электропередачи были потеряны в быстрой последовательности из-за неисправностей, вызванных контактами с деревьями. Напряжение в центре нагрузки было снижено до того, как системные операторы смогли предпринять эффективные корректирующие действия. Эффективным действиям оператора мешало отсутствие данных с ключевых подстанций системы передачи из-за проблемы с компьютером в центре управления системой. Потеря четвертой линии из-за того, что нагрузка попадает в релейную характеристику третьей зоны, была последним отключением, вызвавшим отключение электроэнергии.

    В случае, описанном выше, спад напряжения был относительно медленным, и было время для вмешательства оператора системы, чтобы решить проблему спада напряжения. Были случаи, когда напряжение падало так быстро, что действия оператора были невозможны. Эти случаи связаны с медленно устраняющимися неисправностями многофазной системы передачи, которые возникают в условиях теплового шторма, когда нагрузка от сети в основном состоит из двигателей кондиционирования воздуха. Из-за большой продолжительности падения напряжения в результате сбоя системы передачи с медленным устранением неисправности двигатели в этом районе начали останавливаться и потреблять большое количество реактивной мощности после устранения неисправности. Быстрое изменение коэффициента мощности нагрузки приводит к низкому напряжению в системе, как показано на рисунке 1. Поскольку в периоды пиковых нагрузок запас реактивной мощности невелик, напряжение в зоне падает. Такое событие произошло в западном Теннесси (Мемфис) и привело к отключению 1100 МВт нагрузки. Все мероприятие заняло менее 15 секунд [5].

    C. Нестабильность фазового угла
    Когда фазовый угол напряжения между удаленными генераторами и локальными генераторами (см. PDF на рис. 3) становится слишком большим, может возникнуть нестабильность фазового угла.Во многих случаях это событие происходит в сочетании со сценарием падения напряжения, описанным выше. Есть два типа нестабильности фазового угла.

    1) Устойчивая нестабильность: Стационарная нестабильность возникает, когда слишком мало линий передачи для передачи энергии от генерирующего источника к местному центру нагрузки. Обрыв линий передачи в центр нагрузки может привести к падению напряжения, как описано выше, но это также может привести к установившейся нестабильности фазового угла.

    Рис. 5 (SEE PDF) иллюстрирует, как возникает установившаяся нестабильность. Способность передавать реальную (МВт) мощность описывается уравнением передачи мощности и отображается графически. Из уравнения передачи мощности на рис. 5 видно, что максимальная мощность (Pmax), которая может быть передана, составляет, когда (SEE PDF) = 90 °, т.е. sin 90 ° = 1. Когда фазовый угол напряжения между местным и удаленная генерация увеличивается за пределы 90 °, мощность, которая может быть передана, уменьшается, и система становится нестабильной и обычно разделяется на участки.Если между центром нагрузки и удаленной генерацией, питающей центр нагрузки, отключено достаточное количество линий, реактивное сопротивление (X) между этими двумя источниками увеличивается, тем самым уменьшая максимальную мощность (Pmax), которая может быть передана. Кривая угла мощности на рис. 5 (SEE PDF) иллюстрирует это уменьшение, поскольку линия 1 перекрывает высоту кривой угла мощности, а максимальная передача мощности уменьшается, поскольку реактивное сопротивление (X) между двумя системами увеличилось. Когда линия 2 отключается, высота кривой угла мощности дополнительно уменьшается до того момента, когда передаваемая мощность не может поддерживаться, и система становится нестабильной.

    На данный момент система питания находится в серьезной неисправности. В нестабильных условиях энергосистема распадается на острова. Если на острове больше нагрузки, чем генерация, частота и напряжение снижаются. Если на острове больше генерации, чем нагрузки, частота и напряжение обычно повышаются. Коллапс напряжения и установившаяся нестабильность возникают вместе, поскольку отключение линии передачи увеличивает реактивное сопротивление между центром нагрузки и удаленной генерацией. Как правило, падение напряжения в центре нагрузки является ведущим индикатором неисправности системы с низкой частотой, возникающей только после того, как система разбивается на участки.Анализ основных отключений электроэнергии показывает, что напряжение является главным индикатором надвигающегося краха энергосистемы. Ожидание снижения частоты может быть слишком долгим, чтобы сбросить нагрузку и спасти систему.

    2) Переходная нестабильность: Нестабильность фазового угла напряжения также может возникать из-за медленных сбоев системы передачи. Этот тип нестабильности называется переходной неустойчивостью. Переходная нестабильность возникает, когда неисправность в системе передачи около электростанции не устраняется достаточно быстро, чтобы избежать длительного дисбаланса между механической и электрической мощностью генератора.Переходная нестабильность, вызванная отказом, не была причиной серьезных отключений системы в последние годы. Однако генераторы должны быть защищены от повреждений, которые могут возникнуть, если защита системы передачи работает медленно.

    Инженеры по реле проектируют защиту системы передачи так, чтобы она работала быстрее, чем генератор может быть выведен из синхронизма, но произошли отказы систем защиты, которые привели к сбоям системы передачи с медленным сбросом. Общепринято [2], что защита от потери синхронизма в генераторе необходима для предотвращения повреждения машины.Чем крупнее генератор, тем короче время, необходимое для работы машины в нестабильном состоянии из-за сбоя системы. На рис. 6 (SEE PDF) показана типичная подстанция электростанции с половинными выключателями с генератором и коротким замыканием на линии передачи рядом с подстанцией. Если короткое замыкание является трехфазным, очень небольшая реальная мощность (МВт) будет поступать от генератора в энергосистему, пока неисправность не будет устранена. Большой ток короткого замыкания, возникающий во время короткого замыкания, в основном является реактивным током или током VAr.Из уравнения передачи мощности (рис. 5 - SEE PDF) видно, что когда Eg падает почти до нуля, практически никакая реальная мощность не может быть передана в систему. Регулятор напряжения генератора определяет пониженное напряжение на клеммах генератора и увеличивает ток возбуждения, чтобы попытаться повысить напряжение генератора во время неисправности. Регулятор AVR переходит в режим форсирования поля, в котором ток возбуждения кратковременно увеличивается за пределы установившегося теплового предела цепи возбуждения.

    Во время короткого замыкания механическая мощность турбины (Pm) генератора остается неизменной.Результирующий дисбаланс между механической (Pm) и электрической мощностью (Pe) проявляется при ускорении генератора, увеличивая его фазовый угол напряжения по отношению к фазовому углу системы, как показано на графике угла мощности на рис. 7 (SEE PDF).

    Скорость разгона генератора зависит от его инерции. Чем больше генератор, тем быстрее он будет разгоняться. Если неисправность системы передачи не устранена достаточно быстро, фазовый угол генератора увеличится, так что он будет выведен из синхронизма с системой питания.

    Компьютерные исследования стабильности переходных процессов могут использоваться для определения критического угла и времени переключения. Критерии равной площади также могут применяться для оценки критического угла переключения (SEE PDF). Когда область A1 = A2 на рис. 7 (SEE PDF), генератор как раз находится в точке потери синхронизации с энергосистемой. Обратите внимание, что после размыкания выключателей 1 и 2 для устранения неисправности результирующая передача мощности после аварии уменьшается из-за увеличения реактивного сопротивления (X) между генератором и энергосистемой.Это связано с потерей неисправной линии передачи. При отсутствии детальных исследований многие пользователи устанавливают максимальный угол нестабильности в 120 °. Из-за динамического характера восстановления генератора в условиях отказа, угол 120 ° больше, чем точка нестабильности 90 ° для условий установившейся нестабильности. Время, в течение которого неисправность может оставаться в системе, которая соответствует критическому углу переключения, называется «критическим временем переключения». Если неисправность остается включенной дольше этого времени, генератор потеряет синхронизм из-за «скольжения полюса».”В этом случае генератор должен быть отключен, чтобы избежать повреждения вала крутящим моментом. Защита от сбоя, которую также называют защитой от потери синхронизма (функция реле 78), обычно применяется на больших генераторах для отключения машины, тем самым защищая ее от повреждения крутящим моментом на валу и предотвращая каскадное событие системы.

    D. Динамическая нестабильность
    Динамическая нестабильность возникает, когда регулятор AVR быстродействующего генератора усиливает, а не гасит, некоторые небольшие низкочастотные колебания, которые могут возникать в энергосистеме.Эта проблема чаще всего связана с западным регионом США. Однако она может возникнуть в любом месте, где нагрузка удалена от генератора. В то время как системы быстрого возбуждения важны для улучшения переходной стабильности, как обсуждалось выше, быстро реагирующая система возбуждения также может вносить значительный вклад в отрицательное демпфирование. Это снижает естественный демпфирующий момент системы, вызывая незатухающие мегаваттные колебания после возмущения, такого как неисправность системы. Этот тип события может произойти, если генератор подключен к слабой системе, а нагрузки находятся далеко от электростанции.Как уже говорилось, работа сегодняшней электросети делает этот сценарий более вероятным во многих регионах США.

    Стабильность слабого сигнала определяется как способность энергосистемы оставаться стабильной при наличии небольших помех, чаще всего вызываемых удаленными неисправностями. . Если достаточного демпфирующего момента не существует, результатом могут быть колебания угла ротора генератора с нарастающей амплитудой. Когда эти мегаваттные колебания нарастают, генератор в конечном итоге может работать нестабильно, терять синхронизм и сдвигать полюс.Для решения этой проблемы используется стабилизатор энергосистемы (PSS) в сочетании с AVR генератора для обеспечения положительного демпфирования при возникновении мегаваттных колебаний.

    В следующем выпуске T&D будет рассмотрено текущее состояние программ сброса нагрузки при пониженном напряжении и критерии проектирования для программы безопасного отключения нагрузки при пониженном напряжении.
    III. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
    [1] К. Дж. Мозина, Стратегии защиты и контроля электростанции для предотвращения отключения электроэнергии, Конференция технических реле защиты штата Джорджия, апрель 2005 г.
    [2] B.R. Уильямс, В.Р.Шмус, Д.К. Доусон, Восстановление напряжения передачи с задержкой из-за остановившихся компрессоров кондиционера, IEEE PES Transactions on Power Systems, Vol. 7, № 3, август 1992 г.
    [3] Североамериканский совет по надежности электроснабжения (NERC), Отчет о сбоях в системе 1987 г., стр. 19, июль 1998 г.
    [4] Целевая группа США - Канада по отключению энергосистемы, Заключительный отчет от 14 августа , Отключение электроэнергии в США и Канаде в 2003 г.: причины и рекомендации »5 апреля 2004 г.
    [5] GC Баллок, Каскадный коллапс напряжения в Западном Теннесси, 22 августа 1987 г., Конференция технических реле Джорджии, май 1990 г.
    [6] С. Имаи. Отключение пониженного напряжения для повышения безопасности как разумная мера в чрезвычайных ситуациях. IEEE PES Transactions по доставке электроэнергии.
    [7] Отчет комитета IEEE Power System Relaying, Краткое изложение защиты системы и стабильности напряжения, Транзакции по поставке электроэнергии, Vol. 10. № 2, апрель 1995 г.
    [8] Целевая группа по снижению нагрузки при пониженном напряжении (UVLSTF), Подкомитет технических исследований WECC, Рекомендации по отключению при пониженном напряжении, июль 1999 г.

    Об авторах
    Chuck Mozina is консультант Beckwith Electric.Он является активным 25-летним членом комитета IEEE Power System Relay Committee (PSRC) и бывшим председателем подкомитета по вращающимся машинам. Он активен в комитетах IEEE IAS I & CPS, PCIC и PPIC, которые занимаются защитой промышленных систем. Он является бывшим представителем США в 34-м Исследовательском комитете СИГРЭ по защите систем и возглавлял рабочую группу СИГРЭ по защите генераторов. Он также возглавлял рабочую группу IEEE, которая подготовила учебное пособие «Защита синхронных генераторов», получившее награду PSRC 1997 Outstanding Working Group Award. Чак является лауреатом в 1993 году награды Комитета по релейным связям энергосистемы, а недавно он получил бумажную премию IAS I & CPS Ralph Lee за 2002 год. Его статьи были переизданы в журнале IAS Industrial Applications Magazine.

    Чак ​​получил степень бакалавра электротехники в Университете Пердью и окончил восьмимесячный курс GE Power System Engineering Course. Он является автором ряда статей и журналов по релейной защите. У него более 25 лет опыта работы инженером по защите в Centerior Energy, крупном предприятии, принадлежащем инвестору, в Кливленде, штат Огайо, где он был менеджером секции защиты систем.В этом качестве он отвечал за электрическую защиту генерирующих станций компании, а также за систему передачи и распределения, которая обслуживала более 1,2 миллиона потребителей. В течение десяти лет он работал в компании Beckwith Electric, производящей реле защиты, в качестве менеджера по приложениям для продуктов защиты. Он также является бывшим преподавателем Высшей школы электротехники в Государственном университете Кливленда, а также зарегистрированным профессиональным инженером в Огайо.