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% +

_

M1(v)

t

t

M(v)

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 M₁(v) - математическое ожидание отклонения напряжения. Разброс же отдельных значений отклонений напряжения вокруг М₁(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

V2

M2(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