Качество электрической энергии. Общие положения. Отклонения и размах колебаний частоты. Несимметрия напряжений, страница 6

Для анализа и расчётов несимметричных режимов в трёхфазных цепях в основном применяют метод симметричных составляющих, основанный на представлении любой трёхфазной несимметричной системы величин (токов, напряжений, магнитных потоков) в виде сумы в общем случае трёх симетричных систем величин. Эти симетричные системы, которые в совокупности образуют несимметричную систему величин, называют её симметричными составляющими. Симметричные составляющие отличаются друг от друга порядком следования фаз, т.е. порядком, в котором фазные величины проходят через максимум, и называются системами прямой, обратной и нулевой последовательности.

В качестве меры несимметрии напряжений используют коэффициент несимметрии напряжений k_нсм, _U (в ГОСТ 13109-67* коэффициент несимметрии обозначен ε₂), который определяют как отношение напряжения обратной последовательности основной частоты к номинальному линейному напряжению,%      

Коэффициент несимметрии токов k_нсм,I определяют аналогично:

При наличии составляющих нулевой последовательности происходит смещение нейтрали трёхфазной системы, которое характеризуется коэффициентом неуравновешенности напряжений, определяемым как процентное отношение напряжения нулевой последовательности к номинальному фазному напряжению:

  симметричные составляющие напряжений прямой  обратной

 и нулевой последовательностей определяют по известным соотношениям для симметричных составляющих прямой  ,

обратной и нулевой последовательности, где U_a, U_b, U_c-фазные напряжения сети;- комплексное число, называемое фазным множителем; .

Коэффициент несимметрии К_нем,U является нормированным показателем качества электроэнергии.

Общие положения. Измерение отклонений напряжения.

Для реализации аппаратурного контроля качества электроэнергии одним из основных является вопрос о требованиях к измерительным приборам и, в первую очередь, о допустимых погрешностях измерения показателей качества  электроэнергии, поскольку массогабаритные стоимостные и другие характеристики приборов в большой мере зависят  от их точности. Вопрос о допустимых погрешностях измерений показателей качества электроэнергии тесно связан с техническими и экономическими аспектами проблемы качества электроэнергии. При отклонениях, несимметрии и несинусоидальности напряжения экономический ущерб определяется в основном квадратом отклонения соответствующего показатели качества электроэнергии от оптимального или нулевого значения. Функция экономического ущерба малочувствительна, т. е. Изменяется в весьма небольших пределах при изменении показателей качества электроэнергии в диапазоне значений, допустимых  ГОСТ 13109 – 87, но весьма чувствительна в области значений показателей качества больше допустимых. С точки зрения оценки ущербов, обусловленных пониженным качеством электроэнергии, высокая точность измерения соответствующих показателей качества электроэнергии не требуется.

Можно сделать вывод о том, что высокая – лабораторного класса – точность измерений показателей качества электроэнергии для обеспечения нормальной работы систем электроснабжения не требуется. Это относится как к измерениям значений показателей качества электроэнергии в условиях спокойной и практически неизменной нагрузки, так и к измерениям, связанным с оценкой интегральной вероятности появления допустимых значений величены. Поэтому погрешности измерения тех или иных показателей качества электроэнергии могут быть такими же, как и для обычных щитовых приборов. Приборы для исследования показателей качества электроэнергии должны быть помехоустойчивыми  в условиях вероятных отклонений неизменяемых показателей качества электроэнергии и обеспечивать возможность статистической обработки результатов измерений.

Для оценки отклонений напряжения в электросетях предприятий со стабильными нагрузками можно использовать обычные щитовые вольтметры электромагнитной системы; наиболее удобно применять для этой цели цифровые вольтметры. Такие приборы имеют погрешность измерения не более 0,25%, позволяют автоматизировать измерения и обеспечивать регистрацию результатов на устройствах сохранения информации.