Качество электроэнергии, производимой СЭЭС

К, а ч е с т в о э л е к т р о э н е р г и и — это совокупность свойств электроэнергии, обусловливающих ее пригодность для нормальной работы судовых приемников. Приемники потребляют электроэнергию от судовых источников непосредственно или через преобразователи. Качество электроэнергии оказывает существенное влияние на режимы работы приемников, источников и линий электропередачи. Поэтому упомянутое качество характеризуют показателями, перечень которых и допустимые значения большинства из них установлены Правилами Регистра СССР.

П о к, а з, а т е л и к, а ч е с т в, а электроэнергии определяют в период швартовных и ходовых испытаний отдельно для установившихся и переходных режимов.

В установившемся режиме работы показатели (%) качества электроэнергии следующие:

длительное отклонение напряжения ДU — относительная разность между фактическим U и номинальным Uзначениями напряжения:

ДU = [(U — U) / U]*100(1.1);

длительное отклонение частоты Дf — относительная разность между фактическим f и номинальным f значениями частоты:

Д f = [(f — f) / f ]*100(1.2);

коэффициент kискажения синусоидальности кривой напряжения — отношение квадратного корня из суммы квадратов действующих значений высших гармонических составляющих напряжения U н к действующему значению основной гармонической составляющей U:

k= [ ]100(1.3);

коэффициент k несимметрии (небаланса) напряжения в 3-фазной системе — относительная разность между максимальным U и минимальным U min значениями линейного напряжения:

k = [(U — U min) / U]100(1.4);

В переходных режимах показатели (%) качества электроэнергии следующие:

кратковременное отклонение напряжения Д U — относительная разность между минимальным U min или максимальным U и номинальным U значениями напряжения:

— Д U= [(U min — U) / U ]100(1.5);

+ Д U= [(U — U) / U ]100(1.6);

кратковременное отклонение частоты Д f — относительная разность между мини мальным f min или максимальным f и номинальным f значениями частоты:

— Д f = [(f min — f) / f ]100(1.7);

+ Д f = [(f — f) / f ]100(1.8).

О с н о в н ы е п р и ч и н ы от к л о н е н и я напряжения частоты заключаются в ограниченной мощности СЭЭС и несовершенстве АРН и АРЧ.

Эти отклонения изменяют режим работы приемников электроэнергии. Например, при снижении напряжения сети до U = 0,95 U вращающий момент АД уменьшается на 10 %, а потребляемый ток увеличивается на 11%. Колебания напряжения могут вызвать ложные срабатывания защитных устройств источников и приемников электроэнергии, настроенных на номинальное напряжение.

Колебания частоты тока приводят к практически пропорциональным изменениям частоты вращения ТАД и сопряженных с ними механизмов.

Искажение синусоидальности кривой напряжения обусловлено влиянием как источников, так и приемников электроэнергии. В СГ это искажение объясняется невозможностью получения на практике распределения магнитной индукции в воздушном зазоре по синусоидальному закону. Напомним, что для получения синусоидальной ЭДС генератора увеличивают зазор под краями полюсов.

В специфических группах приемников электроэнергии, таких, как статические преобразователи частоты, искажение синусоидальности кривой напряжения объясняется использованием в них нелинейных элементов — полупроводниковых диодов, тиристоров и др. Работа этих приемников связана с образованием несинусоидальных токов, замыкающихся через СГ и линии электропередачи. Возникающие высшие гармонические составляющие тока вызывают дополнительный нагрев СГ, электродвигателей и линий электропередачи, уменьшение вращающего момента АД и приводят к сбоям в работе устройств электроавтоматики.

Один из путей подавления высших гармоник — применение мощных фильтров L и LС-типов.

Несимметрия напряжения в 3-фазных системах обусловлена наличием 1-фазных приемников электроэнергии, основную часть которых составляют светотехнические приборы. Упомянутая несимметрия проявляется как дополнительное увеличение отклонений напряжения и неблагоприятно сказывается на работе АД и особенно радиоэлектронной аппаратуры.