Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Состояние проблемы учета электрической энергии в системах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей и постановка задач исследования 12
1.1 Современные способы и технические средства учета электрической энергии в системах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 12
1.2 Особенности эксплуатации узлов учета в системах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 15
1.3 Анализ влияния электроприемников с полупроводниковыми преобразователями на качество электрической энергии в системах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 21
1.4 Анализ методики учета потребляемой (переданной) электроэнергии и оценка погрешности узлов учета 25
1.5 Состояние исследований по изучаемой проблеме и задачи исследования 31
Выводы и постановка задач исследования 33
ГЛАВА 2 Теоретические исследования влияния электроприемников с полупроводниковыми преобразователями на погрешности узла учета 35
2.1 Исследование влияния электроприемников с полупроводниковыми преобразователями на коэффициент мощности 37
2.2 Определение результирующей угловой погрешности узла учета при нелинейной нагрузке 51
2.3 Определение результирующей токовой погрешности узла учета при нелинейной нагрузке 52
2.4 Определение результирующей погрешности узла учета при нелинейной нагрузке 58
Выводы по главе з
ГЛАВА 3 Методы снижения погрешности узлов учета 62
3.1 Классификация узлов учета на основе уточненной элементной базы... 63
3.2 Метод экранирования измерительных преобразователей узла учета.. 69
3.3 Метод использования разделительного экранированного трансформатора 76
Выводы по главе 85
ГЛАВА 4 Экспериментальное исследование влияния полупроводниковых преобразователей на погрешности узла учета 86
4.1 Приборное обеспечение и методика эксперимента 86
4.2 Экспериментальное исследование влияния работы полупроводниковых преобразователей на величину результирующей погрешности узла учета 93
4.3 Результаты проверки эффективности организационно-технических мероприятий по снижению результирующей погрешности 103
4.4 Анализ результатов и оценка точности экспериментальных исследований 109
Выводы по главе 113
ГЛАВА 5 Оценка экономической эффективности и практическая реализация результатов работы 114
5.1 Методика выполнения измерений количества электрической энергии 117
5.2 Оценка экономической эффективности методов снижения погрешности узла учета 123
Выводы по главе 125
Основные выводы 127
Список литературы 129
- Особенности эксплуатации узлов учета в системах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей
- Анализ методики учета потребляемой (переданной) электроэнергии и оценка погрешности узлов учета
- Определение результирующей погрешности узла учета при нелинейной нагрузке
- Экспериментальное исследование влияния работы полупроводниковых преобразователей на величину результирующей погрешности узла учета
Введение к работе
Актуальность темы. Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей связано с большими затратами и значительными потерями электроэнергии при ее передаче. Повышение эффективности сельскохозяйственного производства и создание благоприятных условий для сельских жителей путем снижения потерь электроэнергии являются приоритетными направлениями в энергосбережении. При этом важную роль играет достоверный учет электроэнергии.
Особенность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей в современных условиях заключается в росте числа электроприемников с полупроводниковыми преобразователями, которые, являясь источниками высших гармоник, искажают синусоидальность кривой тока и напряжения и ухудшают качество электроэнергии, что отрицательно сказывается на системе учета электрической энергии и приводит к росту погрешностей в измерениях.
Проблемой высших гармоник в электрических сетях занимались отечественные и зарубежные специалисты: И. В. Жежелен-ко, Дж. Аррилага, Л. А. Астраханцев, Ю. И. Хохлов, М. В. Гельман, А. О. Сулейманов, С. П. Лохов и др. Глубоко изучены вопросы нелинейной электрической нагрузки на крупных промышленных предприятиях и компенсации высших гармоник, однако условия электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с нелинейной нагрузкой рассмотрены недостаточно. Кроме того, недостаточно исследовано влияние высших гармонических составляющих тока и напряжения на работу узлов учета электроэнергии.
Анализ существующих показателей качества методов оценки и точности измерений электроэнергии в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей выявляет необходимость совершенствования методов повышения точности узлов учета. Решение данной задачи при очевидности ее прикладной значимости предопределяет научную актуальность диссертационного исследования.
Работа выполнена в соответствии с государственными программами по технической модернизации производственных процессов, в том числе с программой «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года».
Цель исследования. Повышение точности учета электрической энергии путем разработки и применения методов оценки и снижения погрешности узлов учета для повышения экономичности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с нелинейной нагрузкой.
Объект исследования. Погрешности узлов учета в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с нелинейной нагрузкой.
Предмет исследования. Взаимодействие высших гармонических составляющих тока и напряжения и их влияние на погрешности узлов учета электрической энергии.
Задачи исследования:
провести анализ показателей качества электрической энергии и работы узлов учета в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей;
оценить влияние электроприемников с полупроводниковыми преобразователями на работу системы электроснабжения сельскохозяйственных потребителей;
установить зависимости погрешности узла учета от показателя работы сельскохозяйственных электроприемников с полупроводниковыми преобразователями;
разработать методы снижения погрешности узлов учета в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с нелинейной электрической нагрузкой;
усовершенствовать методику выполнения измерений количества электрической энергии в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с нелинейной нагрузкой.
Научная новизна основных положений, выносимых на защиту:
-
Предложен метод определения коэффициента мощности в электрических сетях с нелинейной нагрузкой, позволяющий выделить мощности основной гармоники и высших гармоник, проявляющиеся в результате взаимодействия высших гармонических составляющих тока и напряжения.
-
Установлены зависимости угловой, токовой и результирующей погрешности узла учета от показателя работы электроприемников с полупроводниковыми преобразователями.
3. Разработаны методы снижения погрешности узлов учета электрической энергии, вызванные воздействием мощности высших гармоник тока и напряжения.
Практическая ценность работы и реализация ее результатов:
предложена классификация узлов учета электрической энергии, работающих в сельских сетях 0,22 и 0,38 кВ, позволяющая правильно их выбрать с учетом элементной базы;
разработана методика определения погрешности узла учета в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с нелинейной нагрузкой;
предложен экранированный тороидальный трансформатор, позволяющий снизить влияние высших гармоник на работу узла учета (патент РФ 103972);
разработан способ учета электрической энергии с применением в качестве фильтрокомпенсирующего устройства разделительного трансформатора, позволяющий повысить точность измерений в условиях нелинейной электрической нагрузки (патент РФ 2445636);
усовершенствована методика выполнения измерений количества электрической энергии в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с нелинейной нагрузкой;
разработан стенд для исследования погрешностей счетчиков различных типов в условиях нелинейной электрической нагрузки и методика проведения исследований в лабораторных условиях.
Результаты исследования приняты к использованию в филиале ОАО «МРСК Урала» - «Челябэнерго» при выполнении измерений количества электрической энергии на сельскохозяйственных энергообъектах с нелинейной нагрузкой, применяются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия».
Апробация работы. Основные положения работы обсуждались и получили одобрение на научно-технических конференциях ЧГАА (г. Челябинск) в период с 2008-го по 2012 г., на Всероссийских очно-заочных научно-практических и научно-методических конференциях УрФУ (г. Екатеринбург, 2011 г.), КрасГАУ (г. Красноярск, 2011 г., 2012 г.).
Публикации. Основные результаты работы опубликованы в десяти статьях, две из которых в изданиях, рекомендованных ВАК. Получен патент РФ на изобретение способа учета электрической энергии.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, библиографии из 129 наименований и 5 приложений. Основное содержание работы изложено на 160 страницах, содержит 58 рисунков и 15 таблиц.
Особенности эксплуатации узлов учета в системах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей
Влияние несимметричного режима работы сети на приборы учета индукционной системы подробно рассмотрено в работе [92]. Авторами сделан вывод о том, что наличие в сети несимметрии токов и напряжений приводит к недостоверному учету электроэнергии, причем всегда в сторону недоучета. При этом приборы учета электронной системы, а также работа трансформаторов тока (ТТ) в условиях несимметрии не рассматривались и требуют соответствующего исследования.
В сетях 0,38 кВ в 2 и более раза по отношению к сети 6 (10) кВ возросло количество выявленных случаев отклонения от нормы таких показателей, как Ки, Ки{п). В 75 % случаев наблюдается искажение синусоидальности кривой тока, которое характеризуется показателем Ki. Это обусловлено наличием электроприемников с полупроводниковыми преобразователями. Данная группа электроприемников в настоящее время становится все больше. В крупных населенных пунктах их число определяется десятками тысяч и наблюдается постоянный их рост.
Особенное влияние на рост электропотребления в сетях 0,38 кВ оказывают широко ведущееся жилищное строительство и рост числа электроприемников в жилых домах. В настоящее время в быту применяется свыше 500 видов электроприборов. Их число и единичная мощность растут по мере повышения общей культуры и благосостояния населения.
Широкое распространение в быту получили полупроводниковые преобразователи. Так, например, компьютерная и встраиваемая бытовая техника имеет в своем составе импульсные полупроводниковые и электромагнитные выпрямители.
Благодаря проводимой в Российской Федерации политике в области энергосбережения широкое распространение получили «энергосберегающие» лампы. В этих лампах для пуска, обеспечения требуемой яркости, необходимого спектра излучения и устойчивой работы за счет формирования рабочих характеристик используется электронная пускорегулирующая аппаратура. Данное устройство характеризуется тем, что на входе лампы установлен диодный мост, который влияет на синусоидальность формы кривой тока [98].
В соответствии с [66] сельские бытовые потребители разделены на 8 моделей электропотребления. При этом для каждой из моделей характерен свой набор электроприемников. На примере Брединского района Челябинской области сельскохозяйственные потребители были разделены на модели (рисунок 1.4) в зависимости от суммарной установленной мощности и мощности электроприемников с нелинейной нагрузкой, искажающих синусоидальность формы кривой тока и напряжения.
Первая модель представляет собой низкий уровень электрификации быта с установленной мощностью электроприемников 3 кВт, в том числе установленная мощность электроприемников с полупроводниковыми преобразователями 0,5 кВт (15 %). Вторая модель представляет собой традиционный сельский дом с установленной мощностью около 6,0 кВт, в том числе электроприемники с полупроводниковыми преобразователями 1,2 кВт (20 %). В третьей модели установленная мощность электроприемников с нелинейной вольт-амперной характеристикой составляет 1,345 кВт. Начиная с пятой мо дели, установленная мощность электроприемников с нелинейной нагрузкой возрастает до 6 кВт, а в восьмой - до 12,5 кВт. Как видим, наблюдается рост числа и мощности электроприемников с нелинейной нагрузкой.
В настоящее время расширяется область применения источников импульсного напряжения с заданными параметрами, а также аппаратов, сочетающих преобразование параметров электрической энергии с управлением. Полупроводниковые преобразователи позволяют изменить параметры энергоносителя для получения требуемого качества продукции, для энергосбережения и повышения производительности труда, по сути, открывают возможности разработки и внедрения высоких технологий [120].
Электроустановки, содержащие полупроводниковые преобразователи, применяются в животноводстве, растениеводстве, ремонтных и подсобных предприятиях. Для работы большинства технологических установок необходимо преобразование параметров электрической энергии. Классификация сельских электроустановок с полупроводниковыми преобразователями приведена на рисунке 1.5.
Электронные преобразователи применяются для управления электрическим освещением, используются в блоках питания источников излучения различного спектра [120]. Электромагнитные поля высоких, сверхвысоких и инфранизких частот можно формировать с помощью преобразователей для сушки материалов, очистки деталей, окраски поверхностей, качественной пропитки и перемешивания материалов [1].
Использование полупроводниковых преобразователей в качестве исполнительных элементов автоматизированных систем управления электротермическими установками позволяет снизить расход энергии до 20—40 % от их общего потребления [1, 121].
Технологические установки, оснащенные полупроводниковыми преобразователями, обеспечивают ресурсосбережение, способствуют получению продуктов материального производства с новыми качествами.
Анализ методики учета потребляемой (переданной) электроэнергии и оценка погрешности узлов учета
В номинальном режиме работы технологической установки, когда преобразователь находится в проводящем состоянии, второй интеграл левой части обычно равен нулю и электромагнитная энергия максимально преобразуется в иной вид энергии и затрачивается на изменение энергии электромагнитного поля [120].
Если процесс стационарный и преобразователем изменяется мощность потока электромагнитной энергии для изменения активной мощности технологической установки, то выражение 2.5 принимает вид $(EBX-HBxydS-($(En.Hn)-dS -fd-E-dT. (2.6) Из данного выражения следует, что во сколько раз вектор Е снижается преобразователем по сравнению с Евх, во столько же раз вектор плотности тока проводимости 5 превышает минимальную величину, необходимую для выполнения работы в технологическом процессе, т.е. снижает эффективность преобразования электромагнитной энергии в иной вид энергии [1]. В режимах управления даже при активном характере нагрузки возникает составляющая полной мощности, которая преобразователем не пропускается к нагрузке, а энергетические показатели электроустановки ухудшаются [120].
Ввиду того, что работа полупроводниковых преобразователей характеризуется наличием проводящего и непроводящего состояния, выражение для расчета полной мощности преобразователя будет иметь вид [120] =00 =00 =00 =00 к=0 =0 =0 =0 (o=»w-/w=i; -(M-Z (M+E ( « o-Sf (M»(2-7) где UHK(kd3t) - мгновенное значение напряжения к-й гармоники на входе преобразователя во время проводящего состояния; к- номер составляющих ряда Фурье; со - угловая частота гармонических составляющих ряда Фурье; /пк(ю/) - мгновенное значение напряжения к-й гармоники на входе преобразователя во время непроводящего состояния; ік (Агсоґ) - мгновенное значение тока к-й составляющей ряда Фурье на входе преобразователя.
В зависимости от устройства и принципа действия преобразователя составляющие рядов Фурье и их величины могут отличаться. Полупроводниковый преобразователь характеризуется тем, что величина мгновенной полной мощности на входе будет превышать величину мгновенной полной мощности на выходе, и в общем виде последнюю можно представить как сумму мощностей высших гармоник и постоянной составляющей [120]: SBbIX =U0-I0 + Х Ік = Um -/ВЬІХ, (2.8) где УВЬШ /Вых - соответственно действующее значение тока и напряжение на выходе преобразователя; UQ, иик - соответственно среднее значение напряжения и действующее значение напряжения к-й гармоники на входе преобразователя; /о, h - соответственно среднее значение тока и действующее значение тока к-й гармоники на входе преобразователя.
Другая составляющая мгновенной мощности на входе полупроводникового преобразователя связана с потребляемой мощностью в непроводящем состоянии. Она характеризует ту часть электрической энергии источников, которую нельзя преобразовать в иной вид энергии или обеспечить энергообмен, и определяется как [1] Щ) = 5Х (М Ъ (М (2.9) В выражении 2.7 так же, как и в выражении 2.6, содержатся произведения одноименных составляющих ряда Фурье, следовательно, еще одна составляющая полной мощности на входе преобразователя, выраженная через действующие значения напряжения и тока, равна [120]
=00 =0 где UnK - действующее значение напряжения к-й составляющей ряда Фурье на входе преобразователя во время непроводящего состояния; Ik - действующее значение одноименной к-іл гармоники тока на входе преобразователя; Un - действующее напряжение, которое прикладывается к преобразователю; /-действующее значение тока на входе преобразователя. Анализ приведенных выражений показывает, что причиной возникновения мощности AS в электрических сетях переменного периодического тока являются процессы, происходящие при работе преобразователя. При этом она не участвует в энергообмене по причине того, что действующее напряжение источника прикладывается к полупроводниковому преобразователю в момент его непроводящего состояния. Поэтому ее можно представить как пассивную составляющую полной мощности [1].
Пассивная мощность AS имеет ряд сходств и отличий от реактивной мощности Q. Наличие в электрической сети пассивной мощности AS так же, как и реактивной Q, сопряжено с увеличением действующего тока со всеми отрицательными последствиями данного явления.
В то же время при наличии в цепи реактивных элементов, то есть накопителей потокосцепления в магнитном поле, накопителей электрических зарядов и нелинейных элементов пассивная мощность AS не возникает [3]. Еще одним отличием пассивной мощности от реактивной является то, что AS равна сумме произведений действующего значения к-й гармоники тока на действующее значение одноименной гармоники напряжения сети во время непроводящего состояния преобразователя [3].
Поскольку пассивная составляющая полной мощности оказывает влияние на величину полного тока, правомерным будет предположение об ее влиянии на величину cos (р, а следовательно, и на величину результирующей погрешности узла учета.
Определение результирующей погрешности узла учета при нелинейной нагрузке
Как отмечалось ранее, существующая классификация приборов учета направлена лишь на удовлетворение потребительских свойств и соблюдение требований обеспечения безопасности. В то же время серийно выпускаемые измерительные комплексы имеют различную элементную базу, которая является источником дополнительных погрешностей. Следовательно, необходимо рассмотреть тракт измерений и выявить отличительные особенности элементной базы каждого из серийно выпускаемых узлов учета. В общем виде тракт измерений состоит из преобразователей тока и напряжения контролируемой сети в пропорциональные величины (датчики тока и напряжения), умножителя тока и напряжения, преобразователя мощности в кванты энергии и счетного устройства, суммирующего кванты энергии.
В качестве датчиков тока применяются различные преобразователи. Наиболее распространены преобразования входного тока с помощью следующих устройств [41]: шунты; трансформаторы с замкнутым ферромагнитным сердечником; трансформаторы с воздушным зазором; воздушные трансформаторы; измерительные преобразователи мощности на эффекте Холла.
Таким образом, измерительные комплексы можно классифицировать по элементной базе измерительного тракта. Данная классификация представлена на рисунке 3.1.
На основании представленной классификации рассмотрим достоинства и недостатки представленных элементов измерительного тракта.
На рисунке 3.2 изображена элементная база электронного счетчика, выполненная на шунте. Возможности метода шунта ограничиваются недостаточным гальваническим разделением, поэтому шунт используется только в однофазных счетчиках.
Встроенные трансформаторы тока имеют ограничение при использовании в схемах счетчиков непосредственного включения, так как при наличии постоянной составляющей входного тока могут давать нелинейный эффект насыщения. Кроме того, на токовую и угловую погрешности ТТ оказывает значительное влияние уменьшение коэффициента мощности, что приводит к недоучету количества электрической энергии [4].
При применении воздушной катушки, например, как вторичной обмотки воздушного трансформатора или в воздушном зазоре сердечника трансформатора, необходимо интегрирование для получения сигнала, пропорционального току. Наряду с этим невозможно измерение постоянной составляющей тока, что также приводит к недоучету переданной (потребленной) электроэнергии.
Элемент Холла используется одновременно в качестве датчика тока и напряжения и как перемножающий элемент. По мнению изготовителей, фирменный умножитель на эффекте Холла позволяет обеспечить широкий диапазон изменений тока, широкие частотный и температурный диапазоны, а также долговременную стабильность характеристик. Однако проведенные исследования показывают, что по сравнению с резистивными датчиками тока приборы на основе датчика Холла имеют более узкий частотный диапазон, паразитное напряжение смещения, низкую точность и высокую стоимость [99]. Следовательно, узлы учета с элементами Холла могут применяться только при условии синусоидальности кривых тока и напряжения.
В последнее время в электротехнике наблюдается процесс замены трансформаторов тока дифференцирующими индукционными измерительными преобразователями, известными как «трансреакторы» или «катушки Роговского».
Данные устройства отличаются от ТТ тем, что работают в режиме холостого хода и не имеют потерь на гистерезис, насыщение и нелинейность [109]. Кроме того, катушки Роговского маломощны и имеют большую полосу пропускания частот (от 0,1 Гц до 17 МГц).
Следует отметить, что в сравнении с ТТ, имеющими магнитный сердечник, ТТ без магнитного сердечника более подвержены действию магнитных полей, созданных сторонними мешающими переменными токами [109].
Таким образом, узлы учета, у которых в качестве элементной базы применяются катушки Роговского, могут использоваться только в условиях, когда величины постоянного и/или высокочастотного магнитных полей находятся в пределах, нормируемых ГОСТ 26035-83, ГОСТ 30206-94, ГОСТ 30207-94.
Рассмотренные особенности различных элементных баз узлов учета позволяют сделать заключение о том, что при различных условиях эксплуатации они имеют различную величину дополнительной погрешности. Следовательно, предлагаемая классификация позволит уменьшить либо исключить дополнительную погрешность, связанную с наличием в сети высших гармоник тока и напряжения.
Экспериментальное исследование влияния работы полупроводниковых преобразователей на величину результирующей погрешности узла учета
Экспериментальные исследования проводились в несколько этапов. На первом этапе поочередно к сети подключались электроприемники, представленные на рисунке 4.5, и с помощью анализатора качества «Ресурс UF2M» производились измерения показателей качества электрической энергии и характеристики электроприемников. Данные измерений записывались в таблицы. На основании полученных данных производились расчеты коэффициента мощности для каждого испытуемого электроприемника.
На втором этапе в качестве нагрузки была использована лампа накаливания, которая подключалась к сети поочередно через испытуемые измерительные комплексы. Снимались начальные и конечные показания испытуемых узлов учета, затем они сравнивались и записывались в таблицу.
На третьем этапе эксперимента к сети поочередно подключались электроприемники через испытуемые измерительные комплексы. Снимались начальные и конечные показания испытуемых узлов учета и записывались в таблицу. Определялась разница показаний испытуемых приборов учета.
На четвертом этапе электроприемники поочередно подключались к испытуемым измерительным комплексам через разделительный трансформатор. Снимались начальные и конечные показания приборов учета и записывались в таблицу. Определялась разница показаний испытуемых приборов учета.
На пятом этапе проведения эксперимента в качестве нагрузки использовались нагревательные элементы, соединенные по схеме «звезда». Данная нагрузка подключалась к сети через первичную обмотку трансформаторов тока. К вторичной обмотке трансформаторов тока подключались цифровые амперметры. Искажение кривых тока и напряжения осуществлялось с помощью силовых диодов, которые включались в рассечку между нагрузкой и трансформаторами тока.
В ходе проведения эксперимента трансформаторы тока поочередно экранировались с помощью стального экрана. Затем экранировались трансформаторы тока крайних фаз. После каждого изменения положения экрана записывались показания амперметров, вычислялась токовая погрешность.
Экспериментальное исследование влияния работы полупроводниковых преобразователей на величину результирующей погрешности узла учета Экспериментальные исследования проводились непосредственно в лаборатории кафедры ЭССХ ЧГАА на специально созданном стенде (рисунок 4.1) в период с января 2010-го по декабрь 2011 года. В ходе эксперимента решались следующие задачи: - получить необходимые энергетические характеристики электроприемников с полупроводниковыми преобразователями в зависимости от конструкции преобразователя; - проверить предлагаемую методику определения коэффициента мощности в системах электроснабжения с нелинейной нагрузкой; - проверить предлагаемую методику по расчету результирующей погрешности узла учета в системах электроснабжения с нелинейной нагрузкой.
Для решения поставленных задач в качестве нагрузки использовались электроприемники, схемы которых представлены на рисунке 4.7.
Из представленных данных следует, что балласты компактной люминесцентной лампы и светодиодного светильника имеют отличия по составу и схеме соединения полупроводниковых элементов. Следовательно, каждый из представленных полупроводниковых преобразователей будет иметь свои отличные от других частотные характеристики.
В ходе эксперимента контролировалось отклонение частоты тока питающей сети. График отклонений представлен на рисунке 4.8. Отклонение частоты питающей сети во время проведения эксперимента находилось в пределах, нормируемых ГОСТ. Во время проведения эксперимента контролировалось отклонение напряжения питающей сети. График отклонений представлен на рисунках 4.9 и 4.10. Отклонение частоты, Гц
Из представленных данных следует, что отклонение напряжения во время проведения эксперимента не превышало допустимые нормы и соответствует требованиям ГОСТ.
На зажимах электроприемников контролировался угол фазового сдвига между током и напряжением. Графики фазовых углов сдвига представлены на рисунках 4.11,4.12.
Из данных следует, что во время экспериментальных исследований с компактной люминесцентной лампой и светодиодным светильником коэффициент мощности по первой гармонике составлял 0,93 и 0,95 соответственно. Фазовый угол, градус 180,0
Анализ кривых, изображенных на рисунках 4.13 и 4.14, указывает на наличие искажений в формах кривых напряжения. Следовательно, работа данных устройств характеризуется наличием высших гармоник. Коэффициент п-й гармонической составляющей тока при работе испытуемых устройств определялся с помощью измерителя показателей качества электрической энергии «Ресурс UF2M». По данным анализатора качества электрической энергии выполнялось измерение гармонического спектра. На основании полученных данных построены диаграммы гармонического спектра (рисунки 4.15 и 4.16).
Анализ представленных данных показывает, что работа компактной люминесцентной лампы сопровождается наличием полного спектра нечетных гармоник с 3-й по 39-ю включительно. Работа светодиодного светильника сопровождается наличием как четных, так и нечетных гармоник. Отличие гармонических спектров указывает на наличие зависимости коэффициента кпр, характеризующего эффективность работы преобразователя от его конструктивных параметров. Также можно предположить, что каждый из испытуемых электроприемников будет оказывать различное влияние на точность выполнения измерений количества электрической энергии, т.е. на работу узла учета.
По данным, полученным с помощью анализатора качества электрической энергии, строились графики отклонения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения (рисунки 4.17 и 4.18).
