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
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
2/22
Tema proiectului
Metode moderne de imbunatatire a calitatii energiei
electrice
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
4/22
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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:
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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:
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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.
7/28/2019 reglarea tensiunii.docx
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