Лекция 3 Уровни напряжения в сээс

Изменения нагрузки и условий работы, несовершенство характеристик генераторных агрегатов и ряд других причин приводят к искажению напряжения. Для нормального функционирования элементов СЭЭС необходимо определить вид возникающих по отношению к (3.1) отклонений напряжений и приемлемые для большинства электрооборудования их численные значения. При этом источники электроэнергии должны обеспечивать выполнение этих ограничений во всех заданных режимах работы СЭЭС, а потребители должны быть адаптированы к работе в таких условиях.
Показатели качества электроэнергии СЭЭС нормируются Правилами Морского Регистра РФ отдельно для установившихся и переходных режимов.
Показатели качества электроэнергии для установившихся режимов работы
1. Установившееся отклонение напряжения (∆U_у):

По Правилам Регистра ∆U_у основных судовых генераторов переменного тока не должны превышать ± 2,5 % при изменениях нагрузки с номинальным коэффициентом мощности от холостого хода до номинальной. Для аварийных агрегатов при тех же условиях допускаются отклонения до ± 3,5 %. Отклонения напряжения в пределах до ± 3,5 % допускаются и для основных генераторов, если им приходится работать с коэффициентом мощности 0,6.
2. Установившееся отклонение частоты (∆fу):

Значение ∆fу согласно нормам не должно превышать ± 5 % при изменении нагрузки генераторного агрегата от 25 до 100 % номинальной.
3. Коэффициент несимметрии (кнес) трехфазного напряжения:

где (U)max и (U)min – наибольшее и наименьшее действующие значения линейных или фазных напряжений данного режима работы СЭЭС.
Несимметрия напряжений, в общем случае, - неравенство как напряжений (небаланс) фаз, так и углов сдвига фаз. Расчет несимметричных режимов осуществляется методом симметричных составляющих. Суть его заключается в представлении любой несимметричной системы из трех векторов в виде суммы трех систем: прямой, обратной и нулевой последовательностей фаз (рис. 3.1).
Определение этих составляющих осуществляется с помощью следующих преобразований:

где: – векторы фаз исходной системы; – векторы фазы А,соответственно, составляющих прямой, обратной и нулевой последовательностей; а – единичный вектор, равный а = , умножение на него соответствует повороту исходного вектора против часовой стрелки на угол 120°; = ,
Для симметричной системы: =0, =0
Составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей для фаз В и С равны по значению соответствующим составляющим фазы А. Ориентация этих фаз зависит от вида последовательности: для нулевой последовательности – векторы всех фаз совпадают; для прямой последовательности – вектор отстает от на 120 °, а – на 240 °; для обратной последовательности – вектор отстает от на 240 °, а – на 120 °
Переход от симметричных составляющих к результирующей системе производится по следующим формулам: