П.Н 2.3 Несинусоидальность напряжения

Межгосударственный стандарт ГОСТ 13109-97 устанавливает сле­дующие показатели качества электрической энергии в системах электро­снабжения общего назначения трёхфазного и однофазного тока частотой 50 Гц, которые характеризуют искажения синусоидальности кривой на­пряжения:

- коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения ;

- коэффициент k-й гармонической составляющей напряжения .

Установлены два вида норм качества электроэнергии: нормально до­пустимые и предельно допустимые

Нормально допустимые и предельно допустимые значения коэффи­циента искажения синусоидальности кривой напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям с разным номинальным напряжени­ем приведены в таблице П.Н.2.

Таблица П.Н.2 -Значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения, в %.

Нормально допустимое значение при кВ	Предельно допустимое значение при кВ
	6-20			110-330	0,38	6-20	110-330
8.0	5.0		4,0	2.0	12,0	8,0	3,0

Измерения коэффициента искажения синусоидальности кривой на­пряжения осуществляют для междуфазных (фазных) напряжений. Для каждого i-го наблюдения в течение 24 часов определяют действующее зна­чение гармонических составляющих напряжения в диапазоне гармоник от 2-й до 40-й в вольтах.

Вычисляют значение коэффициента искажения в процентах как ре­зультат i-го наблюдения

, (П.Н.12)

где – действующее значение между фазного (фазного) напряжения соответственно 1-й и k-й гармоник для i- го наблюдения. В.

При определении данного показателя качества электроэнергии до­пускается:

- не у читывать гармонические составляющие, значение которых ме­нее 0,1 %;

- вычислять коэффициент

, (П.Н.13)

где – номинальное напряжение сети, В. Относительная ошибка опре­деления при применении формулы (П.Н.13) вместо формулы (П.Н.12) чис­ленно равна значению отклонения напряжения от .

Вычисляют значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения в процентах как результат N наблюдений на ин­тервале времени Т, равном 3 с,

, (П.Н.14)

Число N наблюдений должно быть не менее 9.

Нормально допустимые значения коэффициента £-й гармонической составляющей напряжения в точках общего присоединения к электриче­ским сетям с разным номинальным напряжением _. приведены в таблице П.Н.3.

Предельно допустимое значение коэффициента к-й гармонической составляющей напряжения вычисляют по формуле

, (П.Н.15)

где нормально допустимое значение коэффициента k-й гармо­нической составляющей напряжения, определяемое по таблице П.Н.3

Измерение коэффициента k-й гармонической составляющей напря­жения , осуществляют для междуфазных (фазных) напряжений. Для каждого i-гoнаблюдения за период времени, равный 24 ч, определяют дей­ствующее значение напряженияk-й гармонической составляющей напря­жения в процентах как результат i-гoнаблюдения

, (П.Н.16)

Допускается вычислять данный показатель качества электроэнергии

, (П.Н.17)

Относительная погрешность вычислений , с использованием формулы (П.Н.17) вместо формулы (П.Н.16) числено равна значению отклоне­ния напряжения от .Таблица П.Н.3 – Значения коэффициента k-й гармонической составляющей напряжения, (в %)

Таблица П.Н.3 – Значения коэффициента k-й гармонической составляющей напряжения, (в %)

Нечётные гармоники, не кратные 3, при кВ	Нечётные гармоники, кратные 3хх, при U,m,кВ	Чётные гармоники при кВ
кх	0,38	6-20		110-330		0,38	6-20		110-330		0,38	6-20		110-330
	6,0	4,0	3,0	1,5		5,0	3,0	3,0	1,5	2	2,0	1,5	1,0	0,5
	5,0	3,0	2,5	1.0		1,5	1,0	1,0	0,4	4	1,0	0,7	0,5	0,3
	3,5	2,0	2,0	1,0		0,3	0,3	0,3	0,2	6	0,5	0,3	0,3	0,2
	3,0	2,0	1,5	0,7		0,2	0,2	0,2	0,2		0,5	0,3	0,3	0,2
	2,0	1,5	1,0	0,5	>21	0,2	0,2	0,2	0,2		0,5	0,3	0,3	0,2
	1,5	1,0	1,0	0,4							0,2	0,2	0,2	0,2
	1,5	1,0	1,0	0,4						>12	0,2	0,2	0,2	0,2
	1,5	1,0	1,0	0,4
>25	0,2+1,3 -25/к	0,2+0,8 -25/к	0,2+0,6 -25/к	0,2+0,2 -25/k

к^х - номер гармонической составляющей напряжения.

^хх- нормально допустимые значения, приведенные для k, равных 3 и 9, относятся к однофазным электрическим сетям. В трёхфаз­ных трёхпроводных элекгрических сетях эти значения принимают вдвое меньшими.

Вычисляют значение коэффициента k-й гармонической составляю­щей напряжения в процентах как результат усреднения N наблюде­ний на интервале времени Т, равном 3 с

. (П.Н.18)

Число наблюдений N должно быть не менее 9.

Качество электрической энергии по коэффициенту искажения сину­соидальности кривой напряжения и по коэффициенту k-ой гармониче­ской составляющей напряжения в точке общего присоединения счи­тают соответствующим требованиям ГОСТа 13109-97, если наибольшие из всех измеренных в течение 24 ч значений не превышают предельно допус­тимых значений, а значения коэффициентов и , соответствующие вероятности 95 % за установленный период времени, не превышают нор­мально допустимых значений.

Дополнительно допускается определять соответствия нормам коэффициентов и по суммарной продолжительности времени выхо­да измеренных значений данных показателей качества за нормально и пре­дельно допустимые значения. При этом качество электроэнергии по коэф­фициентам и считают соответствующим требованиям указанного ГОСТа, если суммарная продолжительность времени выхода за нормально допустимые значения составляет не более 5 % от установленного периода времени (24 ч). т.е. 1 час 12 мин, а за предельно допустимые значения – 0 % от этого периода времени.

Нормы показателей качества электроэнергии и установлен­ные ГОСТом 13109-97, являются регламентированными уровнями кон­цу ктивных электромагнитных помех в электрических сетях. При соблюде­нии этих норм обеспечивается электромагнитная совместимость техниче­ских средств по несинусоидальности напряжения, обусловленной нели­нейной нагрузкой, в электрических сетях.