Использование результатов измерения

Согласно действующему ГОСТу 13109-97 на качество электрической энергии напряжение на зажимах электроприемников должно находиться в регламентируемом диапазоне с интегральной вероятностью 0,95.

Определим для приведенного выше примера интегральную вероятность попадания отклонений напряжения в диапазон ±5%.

По формуле (9) имеем

Это вероятность того, что отклонения напряжения не укладываются в заданный диапазон. Следовательно, искомая вероятность составит

Р = 1 – Р _вых = 1 – 0,1 = 0,9.

В то же время ГОСТ требует иметь эту вероятность не менее 0,95. Значит, качество напряжения в данном случае не удовлетворяет требованиям ГОСТ.

аб Рис. 5. Случайные процессы

V% +

M ₁(v)

M (v)

Выясним, каким образом числовые характеристики гистограммы отражают качество напряжения. Для этого рассмотрим два случайных процесса.

На рис. 5, а реализация случайного процесса V = f(t) смещена на некоторую постоянную величину в положительную область относительно V = 0%, т. е. относительно номинального напряжения. Это смещение и характеризует числовая характеристика M ₁ (v) - математическое ожидание отклонения напряжения. Разброс же отдельных значений отклонений напряжения вокруг М ₁(v) невелик. Величину этого разброса характеризует другая числовая характеристика Д – дисперсия (или ее производная - среднее квадратичное отклонение). Если переключением отпаек трансформатора добиться уменьшения математического ожидания, то тем самым качество напряжения возрастет, а случайный процесс будет иметь вид

V ₂

M ₂(v)

На рис. 5, б математическое ожидание M(v) достаточно мало, а некачественность напряжения возникает из-за большой дисперсии (рассеяния) случайной величины V - отклонения напряжения от своего среднего значения, т.е. математического ожидания M(v). Следовательно, переключение трансформатора будет лишь увеличивать величину M(v) и тем самым еще более ухудшать качество напряжения, т.к. дисперсия при этом не изменяется.

Для уменьшения дисперсии на практике применяют средства плавного автоматического регулирования напряжения в центре питания или у потребителя, например, регулируемыми конденсаторными установками, применением линейных регуляторов.

Можно также увеличить сечение питающих проводов или применить продольную компенсацию.

Для приведенного выше примера M(v) = -1,438 %; s = 2,7 %, N = 9,34(%)².

Применив отпайку на ТП увеличивающую напряжения на 2,5 %, мы, тем самым, несколько уменьшим неодинаковость N’ и значит улучшим качество напряжения

N’ = 7,285+(-1,438+2,5)² @ 8.4%

N ’ < N = 9,34%.

Содержание отчета

1. Блок-схема анализатора САКН-1 и краткие пояснения к ней.

2. Основные технические данные анализатора.

3. Результаты измерений и расчетов в виде табл. 4.

4. Построенная гистограмма отклонений напряжения.

5. Расчет основных вероятностных числовых характеристик гистограммы.

6. Выводы о качестве напряжения на шинах РП и рекомендации по его улучшению.

Вопросы для самопроверки

1. Можно ли САКН-1 использовать как обычный вольтметр?

2. Как влияет выбор границ интервалов на получаемую гистограмму?

3. Зачем в анализаторе предусмотрен переключатель «Сдвиг»?

4. Какой, по Вашему, критерий наиболее полно характеризует качество напряжения?

5. В чем заключается недостаток существующей ГОСТ-овской оценки качества напряжения?

Литература

1. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – Минск.: Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1998. – 60 с.

2. Валов Б.М., Литвак В.В., Маркман Г.З., Харлов Н.Н. Контроль качества электрической энергии. – Томск.: Изд. ТПИ, 1982. – 88 с.

3. Методика контроля и анализа качества электрической энергии в электрических сетях общего назначения. – М.: Главное управление по государственному энергетическому надзору Российской Федерации, 1995. – 78 с.

Т а б л и ц а П.1

Переключатель «Напряжение в положении 220»

Границы интервалов, %	Границы интервалов, в
Сдвиг, %
плюс 10,0	+7,5	+5,0	+2,5		-2,5	-5,0	-2,5	минус 10,0
85,00	205,70	201,02	196,35	191,67	187,00	182,32	177,65	172,97	168,30
88,75	241,77	209,89	205,01	200,13	195,25	190,37	185,49	180,60	175,72
90,00	217,80	212,85	207,90	202,95	198,00	193,05	188,10	183,15	178,20
92,50	223,85	218,76	213,67	208,59	203,50	198,41	193,32	188,24	183,15
95,00	229,90	224,67	219,45	214,22	209,00	203,77	198,55	193,32	188,10
96,25	232,92	227,63	222,34	217,04	211,75	206,46	201,16	195,87	190,57
97,50	235,95	230,59	225,22	219,86	214,50	209,14	203,77	198,41	103,05
98,75	238,97	233,54	228,11	222,68	217,25	211,82	206,39	200,96	195,52
100,00	242,00	236,50	231,00	225,50	220,00	214,50	209,50	203,50	198,00
101,25	245,02	239,46	233,89	228,32	222,75	217,18	211,61	206,04	200,47
102,50	248,05	242,41	236,77	231,14	225,50	219,86	214,22	208,59	202,95
103,75	251,07	245,37	239,66	233,96	228,32	222,54	216,84	211,13	205,42
105,00	254,10	248,32	242,55	236,77	321,00	225,22	219,45	213,67	207,90
107,50	260,15	254,24	248,32	242,41	236,50	230,59	224,67	218,76	212,85
110,00	266,20	260,15	254,10	248,05	242,00	235,95	229,90	223,85	217,80
111,25	269,22	263,11	256,99	250,87	244,75	238,63	232,51	226,39	220,27
115,00	278,30	271,97	265,65	259,32	253,00	246,67	240,35	234,02	227,70