reglarea tensiunii.docx

7/28/2019 reglarea tensiunii.docx

1/22

Universitatea Tehnic Gh. Asachi IaiFacultatea de ElectrotehnicSpecializarea ISE

Proiect la Trasportul si Distr ibutia

Energiei elctr ice I I

Indrumator:Asist. Ing.Neagu Bogdan Student:Albescu Bogdan

Grupa :6406

2012


2/22

Tema proiectului

Metode moderne de imbunatatire a calitatii energiei

electrice


3/22

Cuprins

Capitolul 1 .Consideratii generale

Capitolul 2 :. Principalele metode de imbunatatire a calitatii energiei

electrice

2.1. Caracterizarea surselorde perturbaii

2.2.Masurari de o acuratete ridicata

2.3.Msurarea frecvenei reelei

2.4.Msurarea tensiunii reelei

2.5.Msurarea cderilor i supracreterilor de tensiune

2.6.Msurarea ntreruperilor de tensiune de scurt i lung durat

2.7.Msurarea supratensiunilor tranzitorii

2.8.Msurarea asimetriilor tensiunii reelei

2.9.Msurarea componentelor armonice

2.10..Msurarea componentelor interarmonice

2.11.Parametrii de funcionare ai instrumentelor de msurat

2.12.Standardul EN 50160

Capitolul 3 :Concluzii si aplicabilitate

3.1.Aplicaie software pentru detectarea perturbaiilor

3.2 mbuntirea metodei de detectare a perturbaiilor tranzitorii

3.3. ConcluziiCapitolul 4 :Bibliografie


4/22


5/22

Cap.1 Consideratii generale

Tema dezvolta o cercetare in domeniul monitorizrii calitii energiei electrice.

Detectarea i clasificarea perturbaiilor care apar in reelele de distribuie a energiei electrice

reprezint o problem de interes pe plan mondial. Detectareaperturbaiilor utilizand algoritmide analiz in domeniul timp reprezint o soluie modern i care necesit relativ puine

resurse de calcul.

Lucrarea abordeaz problema monitorizrii calitii energiei electrice in reelele

electrice de joas tensiune.

Prezenaperturbaiilor in reelele electrice afecteaz o serie intreag de consumatori

(atat casnici cat i industriali), perturband bunafuncionare a acestora i putand conduce, in

cazurile cele mai defavorabile, la defectarea acestora. Prin imbuntirea unor algoritmiprezentai in literatura de specialitate dar i prin dezvoltarea unor algoritmi noi de detectare

a perturbaiilor (bazai pe analiza semnalelor in domeniul timp), s-a reuit implementarea

unui sistem (hardware i software) care detecteaz existena perturbaiilor din reelele de

distribuie a energiei electrice.

Cele mai multe domenii ale industriei, dar i de alt natur, se confrunt cu problema

calitii energiei electrice, in special cele care trebuie s ofere un standard ridicat al serviciilor

(internet, comunicaii de date, fabrici de component semiconductoare etc.).Calitatea energiei electrice poate fi definit in multe moduri, fiecare individ avand

propria sa percepie asupra acestei noiuni, motiv pentru carea fost nevoie de definirea clar

i concis a noiunii de calitate a energiei electrice i de standardizarea parametrilor care

intervin in definirea acestei noiuni. Tensiuneastabil, forma de und nedistorsionat (lipsa

armonicilor), abateri minime de la frecvena nominal, sunt doar cateva dintre caracteristicile

pe care trebuie s le aib un sistem electric de calitate.

Diagnosticarea problemelor care apar in ceea ce privete sistemul de distribuie aenergiei electrice conduce la corectarea prompt a acestora .Folosirea unor tehnici de

procesare avansat a semnalelor i monitorizarea in timp real a perturbaiilor faciliteaz

depanarea acestor sisteme i evitarea evenimentelor neprevzute. Supraveghera liniilor de

alimentare cu energie electric poate conducela adoptarea de msuri fiabile pentru prevenirea

producerii de perturbaii. Sistemelede msurare digitale pot msura tensiune, curent, flux

magnetic, dezechilibre de faz temperatur cu o acuratee foarte mare. Se pot amplasa un

numr marede astfel de sisteme de monitorizare in diverse puncte ale sistemului energetic i

astfel, se poate realiza monitorizarea acestuia prin intermediul unei reele.


6/22

Instrumente software puternice stau la dispoziia utilizatorului permiand

crearea de jurnale cu datele msurate, analiza armonic a semnalelorachiziionate in diferite

puncte ale sistemului i activarea unor alarme atunci candparametrii depesc limitele

normale .Mai mult, msurrile multiple, in diferite puncte ale reelei, sincronizate temporal

prin GPS, permit o analizcomplex i o localizare mai exact a surselor.

Circuitele de monitorizare prelucreaz cantiti imense de date, aceste date provenind

din diferitele puncte ale sistemului supus monitorizrii. Sunt utilizate tehnici speciale de

prelucrare a semnalelor pentru a extrage informaiile utile din acest ocean de date .Procedeele

de prelucrare digital a semnalelor joacun rol esenial in cadrul algoritmilor utilizai, noi

tehnici matematice sunt folositepentru a imbunti calitatea sistemelor de monitorizare .

Odat detectat i clasificat perturbaia, este necesar s se cunoasc sursa acesteia pentru a

se putea lua msuri in vederea inlturrii lor.

Defectarea anumitor componente, funcionarea parial a unora dintre ele,

introducerea sau scoaterea din reea a unor echipamente electrice de putere sau variaii mari

ale sarcinii sunt cauze des intalnite. Dup ce informaiile au fost clasificate, a fost evaluat

severitateaproblemei i identificat sursa acesteia, inlturarea ei poate fi fcut de un sistem

de decizie automat sau manual. De obicei, dac defeciunea este in amonte, problema trebuie

semnalat distribuitorului de energie electric.Daca sursa perturbaiei este la consumator,

operatorii pot ignora defeciunea sau pot repara echipamentul defect.

Foarte multe ri au adoptat standarde pentru asigurarea calitii energiei electrice

.Romania a adoptat in 2004, odat cu ratificarea Acordului de Asociere a Romaniei la

Uniunea European, directiva 89/336 EEC Compatibilitate Electromagnetic directiv prin

care Ministerul Economiei i Comerului a fostabilitat printre altele s emit ordine privind

lista standardelor aplicabile, list ce trebuie actualizat periodic . In acest sens, in cursul

anului 2003 ASRO a preluat in intregime standardele din domeniul compatibilitii

electromagnetice existente la acel moment i publicate in Jurnalul Oficial al Uniunii

Europene.

Prin ordinul ANRDE nr. 128 din 2008 este aprobat Codul tehnic al reelelorelectrice

de distribuie.Odat cu introducerea standardizrii i in ara noastr, muli cercettori romani

i-au indreptat atenia inspre acest domeniu.


7/22

Cap. 2:Principalele metode de imbunatatire a calitatii energiei electrice

2.1. Caracterizarea surselor de perturbaii

Exist mai multe criterii pentru caracterizarea perturbaiilor care apar in reelele dedistribuie a energiei electrice criterii ce caracterizeaz perturbaiile fie in domeniul timp

(durat, amplitudine, repetitivitate), fie in domeniul frecvene. Din punctul de vedere al

duratei, perturbaiile pot fi:

1. Perturbaii tranzitoriia.Impulsurile tranzitorii sunt de regul unidirecionale ca i polaritate .

b. Oscilaiile tranzitorii constau in variaii rapide ale tensiunii sau curentului cu schimbri

brute de polaritate. Cauzeleposibile ale perturbaiilor tranzitorii de tip impuls sunt:

fulgerele, fire defecte, contacte ale releelor, conectarea sau deconectarea unei sarcini sau

activarea dispozitivelor pentru corecia factorului de putere. Cea mai comun cauz a

producerii oscilaiilor tranzitorii este introducerea in reea aunor capaciti pentru corecia

factorului de putere .

2. Perturbaii de scurt durat

a. Golurile de tensiune includ scderile cu 10 % ale tensiuniinominale pentru o perioad de

timp care nu depete un minut. Sunt cauzate de regul de defecte ale sistemului de

distribuie a energiei electrice sau echipamente defecte.

b. Cderile de tensiune sunt scderi ale valorilor tensiunii sau ale curentului cuprinse in

intervalul 2 ms1 minut. Ele pot fi cauzate de defecte in sistemul de alimentare cu energie

electric (o linie czut la pmant - defect care va persistapan nu va fi inlturat), pornirea-

oprirea unor sarcini foarte mari (motoare), sarcini care ii modific impedana cu tensiunea de

alimentare.

c. Supracreterile de tensiune sunt creteri ale valorii efective ale tensiunii sau ale curentului

pentru intervale de timp cuprinse intre 0.5 cicluri ale frecvenei fundamentalei i un minut.

Amplitudinea tipic a acestor perturbaii este cuprins intre 110 i 180 % din valoarea

tensiunii nominale a reelei. Cuplarea i decuplarea de la reeaua electric a unei sarcini mari

sau a unei baterii de condensatoarepoate cauza astfel de perturbaii.


8/22

3. Perturbaiile de lung durat se refer la variaii ale valoriiefective pe o perioad de

timp ce depete un minut.

a. Supratensiunile sunt creteri ale valorii efective (la frecvena nominal) pentru

intervale mai lungi de un minut. Amplitudinile tipice ale acestor perturbaii sunt cuprinse

intre 110 % i 120 % din valoarea tensiunii nominale areelei. Printre cauzele care genereaz

astfel de perturbaiise numr: decuplarea unor sarcini mari, variaii incompensarea reactiv

a sistemului sau reglarea defectuoas a regulatoarelor de tensiune.

b. Subtensiunile sunt scderi ale valorii efective nominale (la frecvena nominal)

pentru intervale mai lungi de un minut. Amplitudinile tipice ale acestor perturbaii sunt

cuprinse intre 80 % i 90 % din valoarea nominal a tensiunii reelei. Sunt produse de

conectri ale unor sarcini mari, variaii ale compensrii reactive a sistemului, alegerea

neinspirat a unui anumit tip de transformator, regulatoare de tensiune ajustate incorect,

supraincrcarea liniei de transmisie a energiei electrice.

c. Intreruperile susinute de tensiune (golurile de tensiune) sunt definite ca fiind

scderi la zero a valorii tensiunii dealimentare pentru o durat mai mare de un minut. Sunt

provocate (cel mai frecvent) de accidente care afecteaz liniile de transmisie,

transformatoarele sau sursele detensiune alternativ.

4. Dezechilibrele se produc atunci cand valoarea efectiv a diferitelor tensiuni de faz sau

unghiuri de faz intre faze consecutive nu sunt egale .Aceste anomalii sunt considerate severe

dac valoarea lor depete 5 %. Sunt generate de sarcini dezechilibrate sau de pierderile

excesive din conductoarele electrice ale liniei de alimentare cu energie electric.

5. Distorsiunile de form sunt deviaii de la for forma de und ideal (sinusoidal)

caracterizate de prezena in spectrul semnalului a componentelor spectrale ale acestordistorsiuni. Exist cinci tipuride astfel de perturbaii .

a. Componenta continu const in prezena unei tensiuni suprapuse peste tensiunea

liniei de alimentare. Astfel de distorsiuni pot fi cauzate de modificrile geometrice ale

componentelor generatoarelor (stator, rotor), pornirea i oprirea unor maini sincrone sau

prezena unor surse de alimentare in comutaie. Amplitudinea componentei continue este

destul de mare pe perioada porniriiopririi mainilor sincrone.


9/22

b. Distorsiunile armonice sunt perturbaii sinusoidale cu frecvena multiplu intreg al

frecvenei sistemului dealimentare cu energie electric. Orice dispozitiv sau sarcinneliniar

produc astfel de perturbaii.

Consumatorii neliniari pasivi produc, de regul, armonici impare, armonicile pare fiind

produse de ctre dispozitivele active, dar i de ctre transformatoarele saturate cu un curent

continuu. In afara componentelor armonice, in reeapot s apar i componente nearmonice:

subarmonici sau interarmonici produse de convertizoarele de frecven sau de motoarele

asincrone prin fenomenul de alunecare.

c. Intermodulaiile sunt perturbaii ale tensiunii sau curentului care au frecvene

discrete, diferite de frecvena componentelor armonice, sau un spectru bogat. Sursele

principale ale acestor perturbaii sunt convertoarele staticede frecven, ciclo-convertoarele,

motoarele de inducie i arcul electric .

d. Varfurile de tensiune sunt distorsiuni ale tensiunii de alimentare cauzate de

operarea normal a dispozitivelorelectrice in momentul comutrii curentului de la o faz la

alta.

e. Zgomotul include orice semnal nedorit cu component spectrale mai mici de 200

kHz suprapuse peste tensiunea sau curentul din linia de alimentare . Zgomotele pot fi produse

de echipamentele care produc arc electric, circuitele de control, surse de alimentare in

comutaie.

6. Fluctuaiile de tensiune (flicker) sunt variaii sistematice ale anvelopei semnalului sau o

serie de schimbri aleatoare aletensiunii, magnitudinea acestora nedepind limita de 105 %

din valoarea nominal a tensiunii reelei. Orice sarcin care prezintvariaii semnificative ale

curentului, respectiv a valorii elementului reactiv cum ar fi arcurile electrice, poate provoca

astfel de fluctuaii. Flickerul produce variaii ale iluminrii in cazul utilizrii surselor de

iluminat incandescente, efectul fiind foarte deranjant pentru ochi dac frecvena fluctuaiiloreste de 8,8 Hz.

7. Variaiile frecvenei sunt in direct legtur cu schimbrile vitezei generatoarelor rotative

datorit dezechilibrului intre sarcin i capacitatea respectivului generator. Printre cauze

poate fi amintitcuplarea / decuplarea unor sarcini foarte mari. Scderea frecveneireelei are

ca efect creterea pierderilor in transformatoare icreterea uzurii generatoarelor, ca efect al

apropierii de frecvenade rezonan a acestora.


10/22

8. Evenimentele repetitive reprezint o serie de evenimente care se produc la intervale

regulate. Printre cauzele apariiei acestorperturbaii se numr i dispozitivele care produc

evenimente repetitive cum ar fi: dispozitive cu vitez variabil, startere,dispozitive de sudur

cu arc.

In figura 1.1 sunt prezentate cateva dintre perturbaiile intalnite frecvent in reelele de de

alimentare cu energie electric.


11/22

2.2.Masurari de o acuratete ridicata

Acolo unde sunt necesare msurri cu o acuratee ridicat, de exemplu, pentru

aplicaii contractuale care pot cere s se soluioneze dispute, s se verifice conformitatea cu

standardele existente etc., trebuie sa fie utilizate instrumente de msurare realizate s msoare

in conformitate in clasa A de performan. In acest mod, este asigurat cerina ca orice

msurare a unui parametru efectuat cu dou instrumente diferite, care sunt conforme cu

cerinele clasei A, atunci cand msoar aceleai semnale, va produce rezultate care

corespund, in interiorul intervalului de incertitudine specificat.

In funcie de durata pe care se face msurarea, sunt definite trei intervale de timp:

timp foarte scurt: 3 secunde;

timp scurt: 10 minute;

timp lung: 2 ore.

Pentru instrumentele de clas A, msurarea frecvenei se face pe un interval de timp

de pan la 10 secunde i care trebuie s cuprind un numr intreg de perioade. Frecvena

poate fi determinat prin numrarea trecerilor printr-o valoare constant apropiat de zero

intr-un interval de 10 secunde. Standardul admite i alte tehnici de msurare care dau

rezultate echivalente. Instrumentul de msurattrebuie s afieze o nou valoare a frecvenei

la fiecare 10 secunde. Intervalele de msurare trebuie s fie continue i s nu se suprapun.

Pentru instrumentele de clas B, se permit pauze intre intervalele de msurare.

Productorii trebuie s precizeze pauza maxim dintre dou intervale de msurare.

Instrumentele clasei A trebuie s fie capabile s msoare frecvena cu o incertitudine f=10 mHz, iar cele de clas B cu o incertitudine f = 100 mHz. Dac in timpul msurrii

frecvenei apare un eveniment de tipul cdere de tensiune, intrerupere de tensiune,

supratensiune, frecvena msurat pe acest interval de timp va fi marcat ca fiind

neconform, iar urmtoarea valoare conform ce va fi inregistrat va fi prima valoare a

frecvenei obinut in primul interval de 10 secunde de dup incetarea perturbaiei. Prima

semiperioad pozitiv a semnalului de dup momentul incetrii perturbaiei va marca

inceputul unei noi msurri a frecvenei.


12/22

2.4.Msurarea tensiunii reelei

Instrumentele folosite trebuie s poat msura valoarea efectiv (rms) a

tensiunii reelei. Valoarea efectiv a tensiunii u(t), msurat pe un interval Tse

calculeaz cu relaia:

Pentru instrumentele din clasa A, incertitudinea de msurare trebuie s fie mai bun de

0,1%, iar pentru cele de clas B incertitudinea de msurare trebuies fie mai bun de 1%.

Intervalele de msurare pentrutensiune, prevzute de standard, sunt: 200 milisecunde,

3 secunde, 10 minute i 2 ore. Pentru sistemele trifazate, se vor efectua trei msurri ale

valorii efective pentru fiecare interval de msurare i pefiecare faz in parte.

Intervalul de timp de 200 milisecunde a fost ales astfel incat s cuprind unnumr

intreg de perioade ale semnalului atat in cazul reelelor cu frecvena de 50Hz, cat i in cazul

celor cu frecvena de 60 Hz. Se obine astfel o fereastr de msurare ce cuprinde 10 perioade

pentru sistemele pe 50 Hz i 12 perioade pentru cele pe 60 Hz. Pe parcursul celor 200 ms,

sunt obinuteNeantioane de la convertorul analog-numeric, eantioane care sunt mediate pe

baza relaiei pentru a se obine valoarea efectiv a tensiunii reelei pe intervalul de 200 ms.

Fiecare interval de 200 ms pe care se face msurarea trebuie s fie continuui

intervalele succesive nu trebuie s se suprapun.In cazul clasei A de performan, dac

valoarea efectiv a tensiuniipe 200 ms este mai mare de 150 % sau mai mic de 50 % din

valoarea efectiv a tensiunii nominale, intervalul respectiv va fi marcat ca fiind neconform.

Pentru msurarea valorii efective a tensiunii reelei pe un interval de 3 secunde se va folosi

relaia:


13/22

Dac opt sau mai multe intervale consecutive de 200 ms sunt marcate ca neconforme,

atunci i intervalul de 3 secunde corespunztor este marcat ca fiind neconform. De asemenea,

intervalele de 3 secunde trebuie s fie continue i nutrebuie s se suprapun.

In mod similar se pot defini valorile efective ale tensiunii reelei pe intervale

de 10 minute :

i respectiv 2 ore:

Pentru clasa B, semnalele aplicate la intrarea instrumentului de msurare vor fi filtrate cu

ajutorul unui filtru trece-jos, astfel incat s fie eliminate armonicile mai mari de ordinul 13.

2.5.Msurarea cderilor i supracreterilor de tensiune

Pentru msurarea acestor parametri este nevoie de msurarea valorii efective a

tensiunii reelei pe fiecare semiperioad a semnalului, conform relaiei:

unde N reprezint numrul de eantioane ale semnalului pe semiperioada pe care se facemsurarea, iaru reprezint eantionul curent.

Pentru clasa A de performan, incertitudinea de msurare trebuie s fie:

U= 0,2 % Un.

Pentru clasa B de performan, incertitudinea de msurare trebuiespecificat de ctre

productor, dar trebuie s fie 2 % Un. Se poate introduce un pragx, exprimat in procente

din tensiunea nominal, i se pot determina in acest caz supracreterile de tensiune peste

pragul de x %,respectiv cderile de tensiune sub pragul de x % din valoarea nominal atensiunii.


14/22

2.6.Msurarea ntreruperilor de tensiune de scurt i lung durat

Msurarea acestor parametri se face la fel ca i la msurarea cderilor detensiune cu

un prag de 10 %. In cazul sistemelor monofazate, se consider intrerupere de tensiune, dac

tensiunea nominal scade sub pragul de 10 %, iar incazul sistemelor multifazate se consider

intrerupere de tensiune, dac tensiunea efectiv a uneia dintre faze scade sub 10 % din

tensiunea de referin.

Durata de timp pe care se face observarea (pentru ambele clase) este de dou

semiperioade ale semnalului reelei (20 ms pentru 50 Hz i 18 ms pentru 60 Hz).

2.7.Msurarea supratensiunilor tranzitorii

O supratensiune tranzitorie trebuie detectat prin compararea valorii instantanee a

tensiunii pe fiecare perioad cu valoarea instantanee a tensiunii dinperioada anterioar,

msurat la acelai moment de timp fa de trecerea prin zero.

Dac exist diferene mai mari de 10 % din Un, atunci se va incrementa un contor, in

caz contrar decrementandu-se acest contor, excepie fcand cazul in care acest contor este

deja la valoarea zero. Dac acest contor atinge o valoare egal cu 5% din durata unei perioade

a semnalului reelei, atunci este semnalat prezena unei supratensiuni.

Instrumentele de clas A trebuie s inregistreze i s prezinte o oscilogram a supratensiunii.

Instrumentele de clas B pot prezenta un sumar al supratensiunilor aprute in format text,

putand folosi un algoritm aproximativ de detectare a supratensiunilor.

2.8.Msurarea asimetriilor tensiunii reelei

Instrumentele de clas A trebuie s msoare amplitudinea asimetriei tensiunii pe un

interval de 10 minute.

Asimetria tensiunii msurat pe o perioad de timp Teste definit de obicei (folosind

metoda componentelor simetrice), prin raportul dintre amplitudinea componentei negative i

amplitudineacomponenteipozitive, exprimat procentual:


15/22

Pentru calculul asimetriilor trebuie folosit doar componenta fundamental. Toate

armonicile trebuiesc eliminate utilizand un filtru sau un algoritm DFT. Pentru instrumentele

de clas B productorul trebuie s specifice algoritmii i metodele de determinare utilizate

pentru calculul asimetriei. Pentru clasa A de performan instrumentele trebuie s aib o

incertitudine de msurare U 0,2 % Un. Pentru indicatoarele de clas B se impune o

incertitudine de msurare maximU 0,5 % Un.

2.9.Msurarea componentelor armonice

Standardul 61000-4-33 definete noiunea de frecven armonic ca fiind un multiplu

intreg al frecvenei reelei electrice. Componenta armonic este valoarea efectiv a oricreia

dintre componentele armonice avand o anumit frecven armonic, in cazul analizei unui

regim nesinusoidal prin intermediul Transformatei Fourier Discrete (DFT).

Msurarea componentelor armonice este o msurare cvasi-staionar.

Pentru msurarea componentelor armonice, o Transformat Fourier Discret este

aplicat semnalului, pe o fereastr de exact 10 perioade in cazul reelelor de 50 Hz i 12

perioade la 60 Hz. In ambele cazuri, fereastra de timp este de 200 ms.

Valorile de ieire ale blocului care realizeaz Transformata Fourier Discret trebuie grupate

dup cum urmeaz:

In tabelul 1.6 sunt prezentate incertitudinile de msurare ale instrumentelor folosite pentru

msurarea armonicilor tensiunii reelei electrice, Um fiind tensiunea msurat, iar Un fiind

tensiunea nominal a reelei.


16/22

2.10..Msurarea componentelor interarmonice

Conform standardului, componenta interarmonic reprezint valoarea efectiv a

tensiunii unei linii spectrale cu frecvena intre frecvenele armonice, ca rezultat al

Transformatei Fourier Discrete aplicat semnalului pe o fereastr de timp dat. Frecvena

componentei interarmonice nu este multiplu intreg al frecveneireelei. Un grup de frecvene

interarmonice reprezint valoarea efectiv a tuturorcomponentelor interarmonice dintre dou

frecvene armonice consecutive. Standardul prevede ca acele componente interarmonice care

sunt adiacente frecvenelor armonice s nu fie incuse in grupul interarmonic. Fereastra de

timp pe care se face analiza este de 200 ms, cuprinzand 10 perioade pentru semnalele de 60

Hz i 12 perioade pentru semnalele de 50 Hz. Frecvena de eantionare trebuie s fie

sincronizat cu frecvena reelei, darsufficient de ridicat pentru a putea face posibil analiza

componentelor cu frecvena de pan la 2 kHz (armonica a 40-a la 50 Hz) i pan la 2,4 kHz

(armonica a 40-a la 60 Hz).

Analiza trebuie s se fac in mod continuu, fr pauze intre ferestrele de timp

succesive. Standardul admite o pauz de maxim o perioad intre ferestrele de timp succesive,

in cazul in care analiza acestora nu este posibil. Valorile obinute in urma aplicrii

Transformatei Fourier Discrete trebuiesc grupate dup cum urmeaz, pentru a obine valorile

reprezentative ale interarmonicilor:

Intervalul pe care se face afiarea interarmonicilor este de 3 secunde. Dac pe durata

ferestrei de timp pe care se face analiza componentelor interarmonice are loc un eveniment de

tipul gol, supratensiune sau intrerupere de tensiune, atunci acel interval de msurare a

interarmonicilor va fi marcat ca fiind neconform.


17/22

2.11.Parametrii de funcionare ai instrumentelor de msurat

In standard sunt definii parametrii de funcionare ai instrumentelor de msurat i

condiiile in care se efectueaz aceste msurri, parametrii specificai in aceste msurri,

parametrii specificai in anumite condiii de referin (tabelul 1.7).

2.12.Standardul EN 50160

Standardul SR EN 50160 definete i prezint principalele caracteristici ale tensiunii

in punctele de conectare a instalaiilor utilizatorilor la reelele de distribuie de joas i demedie tensiune, in condiii normale de funcionare. Unele fenomenecare afecteaz calitatea

energiei in reeaua electric au caracter imprevizibil i din acest motiv valorile specificate in

acest standard pentru astfel de fenomene, cum ar fi golurile de tensiune i intreruperile

tensiunii de alimentare, trebuie interpretate in mod corespunztor.

Intrucat exist o diversitate foarte mare in structura reelelor de distribuie a energiei

electrice in diferite zone, rezultat din diferenele de densitate de sarcin, din dispersia

populaiei, din topografia local etc., muli clieni vorconstata variaii considerabil mai miciale caracteristicilor tensiunii decat valorile cuprinse in acest standard.


18/22

Standardul prevede c, in general, supratensiunile tranzitorii nu trebuie s depeasc

6 kV valoare de varf, dar ocazional pot s apar valori mai mari. Durata acestora acoper un

interval de la cateva milisecunde pan la mai puin de omicrosecund. Energia coninut de

supratensiunea tranzitorie variaz considerabil in funcie de locul de origine al perturbaiei. O

supratensiune indus de trsnet are,in general, o amplitudine mai mare, dar conine o energie

mai mic decat osupratensiune cauzat de comutaie, datorit in general, duratei mai mari a

supratensiunilor de comutaie. Dispozitivele de protecie la supratensiune in instalaiile

consumatorilor trebuie alese inand seama, cu mai mult exigen, de supratensiunile de

comutaie. In acest fel se acoper atat domeniul supratensiunilorde trsnet cat i al celor de

comutaie.Caracteristicile parametrilor ce definesc calitatea energiei electrice in reelele de

medie tensiune (MT) i joas tensiune (JT) sunt prezentai in tabelul 1.9.


19/22

In afara supratensiunilor temporare la frecvena industrial (50 Hz sau 60 Hz), in

reelele electrice pot s apar i supratensiuni tranzitorii (de impuls) inraport cu pmantul, de

origine atmosferic sau de comutaie. Supratensiunileatmosferice se datoreaz loviturilor de

trsnet in liniile electrice sau in apropierea acestora. Supratensiunile de comutaie pot s

apar din cauza unor manevre(comutaii) in reeaua distribuitorului de energie electric sau

in reeauautilizatorului. Se intalnesc frecvent supratensiuni faz pmant de 2 sau de 3 ori

tensiunea nominal. Protecia contra supratensiunilor tranzitorii trebuie asigurat inc din

faza de proiectare (prevederea de paratrsnete, descrctoare, etc.), atat in reelele de

distribuie cat i la utilizator.

Cap. 3 Concluzii si aplicabilitate

3.1. Aplicaie software pentru detectarea perturbaiilor

Descrierea aplicaiei

Aplicaia software ce controleaz funcionarea intregului sistem hardware,

monitorizeaz reeaua electric i detecteaz perturbaiile ce apar in aceasta, a fost elaborat

utilizand mediul de programare Microsoft Visual C++ 7.1 (.NET) .Acest mediu de

programare ofer accesul la funcii low-level Windows ipermite lucrul facil cu ferestre i

controale grafice prin intermediul bibliotecii de funcii MFC (Microsoft Foundations Class)Spre deosebire de alte limbaje de programare, limbajul C++ este unul dintre limbajele

cele mai versatile i ofer posibiliti multiple de compilare i optimizare a codului

executabil, astfel incatprogramele elaborate i compilate in C++ s poat rula foarte rapid i

fr un consum foarte mare de resurse, lucru important pentru aplicaia realizat de autor.

Inainte de a se trece la prezentarea modului in care a fost elaborat aplicaia software se vor

prezenta cateva noiuni de baz privind limbajul de programare C++ utilizat in aceast

aplicaie. Un limbaj de programare este o modalitate de descriere a aciunilor (cu ajutorulunor instruciuni specifice), pe care un calculator trebuie s le fac pentru a indeplini o

anumit sarcin.

3.2 mbuntirea metodei de detectare a perturbaiilor tranzitorii

Metoda expus in paragraful 5.2 nu ne poate furniza informaii precise asupra

prezenei sau absenei perturbaiilor in condiiile in care frecvena reelei de alimentare se

modific fa de frecvena nominal. In cele ce urmeaz se va prezenta o metod nou,

original care const in introducerea unui bloc de detectare a inceputului, respectiv a

sfaritului deperioad i calculul indicilor de regularitate pe o perioad intreag a semnalului.


20/22

Aceast abordare a problemei asigur un indice de regularitate minim, indiferent de

frecvena semnalului aplicat la intrare. In cadrul metodei prezentate anterior sunt folosite

dou canale de achiziie: unul folosit de blocul de detectare a perturbaiilor tranzitorii i

cellalt fiind folosit de blocul de achiziie a semnalelor.

In figura 5.5, blocul de condiionare al semnalului din figura 5.1 a fost inlocuit aici de un bloc

de compresie a semnalului, bloc care realizeaz o compresie neliniar a semnalului aplicat la

intrarea sa, cu scopul de a aduce perturbaiile de nivel ridicat (10kV) la o valoare care s

poat fi aplicat plcii de achiziie fr ins a atenua in aceeai msur semnalele cu

amplitudine mic (zeci de voli, sute de voli).

O contribuie original const in folosireaunui singur canal de achiziie i folosirea

acelorai eantioane atat pentru detectrea perturbaiilor tranzitorii cat ipentru prelucrrile

ulterioare Prin folosirea unui singur canal se reduce mult volumul de calcul i gradul de

ocupare al procesorului.

Decompresia semnalului se va face ulterior in cadrul blocului de prelucrare a datelor.

Semnalul obinut in urma compresiei este eantionat,cuantizat i apoi stocat intr-o memorie

circular care are capacitatea de a stoca cateva perioade ale semnalului. Memoria circular

este o zon de memorie al crui pointer de sfarit coincide cu pointerul de inceput al zonei de

memorie.

Avantajul utilizrii memoriei circulareeste acela c in ea se poate scrie i citi: in idin zone diferite, putand fi utilizat asemenea unui circuit de intarziere controlabil.

Programul realizat in Visual C++ pentru implementarea funciei de bloc de detectare a

perturbaiilor conine dou fire de execuie care lucreaz inparalel: unul se ocup de achiziia

semnalului citind intr-obucl un numrdeterminat de eantioane i inscriindu-le in memoria

circular, iar cellalt fir deexecuie se ocup cu preluarea unui numr de eantioane egal cu o

perioad a semnalului i calculul indecilor de regularitate pentru fiecare segment in parte,

proces urmat apoi de luarea unei decizii in ceea ce privete existena sau nu aunei perturbaii.


21/22

Deoarece eantioanele corespunztoare perioadei semnalului afectate de perturbaii

exist deja in memoria circular, nu mai este necesar un proces separat pentru achiziia

acestora aa cum era nevoie in cazulmetodei iniiale.

Eantioanele respective sunt preluate direct din memoria circular impreun cu alte dou

perioade precedente. Acest lucru este necesardatorit faptului c indicii de regularitate sunt

calculai abia pe durata celei de-a doua perioade a semnalului perturbat.

3.3.Concluzii

Calitatea energiei electrice a devenit in ultimul timp o preocupare major, mai ales in cazul

particular al consumatorilor casnici, deoarece buna funcionare aechipamentelor electrice i

electronice conectate la reeaua electric depinde in mare msur de calitatea energieielectrice furnizate acestora. Din punctul de vedere al consumatorilor, calitatea energiei

electrice se rezum la livrarea energiei electrice fr variaii ale tensiunii i frecvenei

acesteia.

Din diverse motive, energia electric livrat consumatorilor nu este intotdeauna

conform cu cerinele acestora, existand o serie intreag de evenimente care pot s apar in

sistem: scurt-circuite, cuplarea/decuplarea unor generatoare in/din sistem,

conectarea/deconectarea unor motoare sincrone, trsnete etc., evenimente ce pot conduce la

apariia unor perturbaii: intreruperi de tensiune, cderi de tensiune, supratensiuni, armonici,

impulsuri tranzitorii, zgomot etc.

Odat cu dezvoltarea exploziv a tehnicii de calcul i a utilizrii pe scar larg a

calculatoarelor personale, reeaua electric a devenit din ce in ce mai poluat. Sursele de

alimentare in comutaie ale calculatoarelor personale introduc inreeaua electric perturbaii,

in special impulsuri singulare de scurt durat.

Prezena acestor perturbaii in reea poate impiedica buna funcionare a anumitor

echipamente, in special a celor medicale i a receptoarelor radio. In trecut, datorit lipsei

standardizrii instrumentelor i a metodologiei de msurare, era imposibil compararea

datelor obinute in urma monitorizrii calitiienergiei electrice de ctre diferite institute de

cercetare. Astfel, nu puteau fi coroborate datele obinute in site-uri de msurare diferite, cu

instrumente diferite.

Odat cu apariia standardelor in domeniu, lucrurile s-au schimbat, fiind posibile

comparaii intre msurrile efectuate in locaii diferite i analiza coerent a datelor, indiferent

de instrumentele folosite pentru msurarea i inregistrarea parametrilor energiei electrice.


22/22

In cadrul grupului de lucru IEEE pentru monitorizarea calitii energiei electrice au

fost analizate ateptrile consumatorilor privind livrarea energiei electrice, limitele de

susceptibilitate ale echipamentelor electrice i electronice conectate la reeaua electric,

ajungandu-se la elaborarea unor standarde in ceea ce privete metodele de evaluare a calitii

energiei electrice i a parametrilor ce definesc aceast noiune. Au fost definite clasele de

funcionare ale instrumentelor de msurat i modul in care trebuiesc efectuate msurrile

parametrilor care definesc calitatea energiei electrice.

Noiunea de calitate a energiei electrice, destul de ambigu cu caiva zeci de ani in

urm, a fost reanalizat i redefinit in concordan cu cerinele actuale ale consumatorilor de

energie electric. Standardele adoptate in domeniu definesc o serie intreag de perturbaii ce

pot s apar in reelele electrice i coninrecomandri pentru evitarea apariiei acestora.

Cap.4 :Bibliografie

-http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/POSIBILITATI-DE-IMBUNATATIRE-

A10318615.php

-www.wikipedia.ro

-http://dsd.utcb.ro/teze/Mateescu%20Liviu%20-%20Rezumat.PDF

-http://cis01.central.ucv.ro/upload/lucrari_dr/246_rez-ro.pdf

-http://www.ereferate.ro/search.php?word=imbunatatirea%20calitatii%20energiei%20electric

- Copyright c Editura PolitehnicaTimioara, 2010
http://cis01.central.ucv.ro/upload/lucrari_dr/246_rez-ro.pdfhttp://cis01.central.ucv.ro/upload/lucrari_dr/246_rez-ro.pdfhttp://www.ereferate.ro/search.php?word=imbunatatirea%20calitatii%20energiei%20electricehttp://www.ereferate.ro/search.php?word=imbunatatirea%20calitatii%20energiei%20electricehttp://cis01.central.ucv.ro/upload/lucrari_dr/246_rez-ro.pdf

Documents

reglarea tensiunii.docx