Metrologiczne aspekty niskoczęstotliwościowych wahań napięcia w sieci elektroenergetycznej

W monografii dokonano oceny wpływu niskoczęstotliwościowych wahań napięcia na pracę wybranych odbiorników sieci elektroenergetycznej. Szczególną uwagę zwrócono na, często pomijany w pracach wielu innych autorów, aspekt określenia niedokładności otrzymanego wyniku pomiaru. Fakt ten stanowił motywację do podjęcia przez autora tej tematyki. Najbardziej podatnymi na wahania napięcia zasilania są różnego rodzaju źródła promieniowania optycznego. W monografii przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, dotyczących wpływu niskoczęstotliwościowych wahań napięcia na stan wybranych źródeł promieniowania optycznego. Dokonano oceny właściwości metrologicznych analizatorów jakości energii elektrycznej. Przeprowadzono analizę niepewności, uzyskanych wyników pomiarów, przez wyznaczenie budżetów niepewności dla przykładowych sygnałów testowych. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i symulacyjnych dotyczących problemu przecieku widma w procesie oceny jakości energii elektrycznej.

Spis treści

Streszczenie / 9

Wybrane symbole i oznaczenia / 11

1. Wstęp / 13
1.1. Aktualne problemy metrologiczne w sieciach elektroenergetycznych / 13
1.2. Uzasadnienie podjętej tematyki / 14
1.3. Cel i zakres pracy / 15

2. Wprowadzenie do pomiarów w sieciach elektroenergetycznych / 21
2.1. Mierzone wielkości i parametry / 21
2.2. Szereg Fouriera / 21
2.3. Analizatory jakości energii elektrycznej / 33
2.4. Ocena niedokładności wyniku pomiaru / 34
2.4.1. Wprowadzenie / 34
2.4.2. Błąd pomiaru / 35
2.4.3. Niepewność wyniku pomiaru / 36
2.4.3.1. Metoda typu A / 37
2.4.3.2. Metoda typu B / 38
2.4.3.3. Niepewność złożona / 39
2.4.3.4. Niepewność rozszerzona / 41
2.4.3.5. Budżet niepewności / 43

3. Wahania napięcia / 45
3.1. Wprowadzenie / 45
3.2. Miary wahań napięcia / 46
3.3. Źródła wahań napięcia / 50
3.4. Wykorzystanie wahań napięcia do diagnostyki stanu sieci energetycznej / 51
3.4.1. Przykład 1 — przykładowy punkt sieci niskiego napięcia / 53
3.4.2. Przykład 2 — rozdzielnia niskiego napięcia dużego biurowca / 57
3.4.3. Przykład 3 — rozdzielnia niskiego napięcia zakładu galwanizacyjnego / 59
3.4.4. Przykład 4 — rozdzielnia niskiego napięcia palarni kawy / 60
3.4.5. Wykorzystanie wahań napięcia do diagnostyki stanu sieci energetycznej — podsumowanie / 61

4. Migotanie światła / 63
4.1. Wprowadzenie / 63
4.2. Proces postrzegania światła / 64
4.3. Współczynniki uciążliwości migotania światła Pst i Plt / 65
4.4. Badania eksperymentalne / 71
4.4.1. Wprowadzenie / 71
4.4.2. Ocena uciążliwości migotania światła / 72
4.4.3. Opis stanowiska pomiarowego — źródła inkadescencyjne, energooszczędne i halogenowe / 73
4.4.4. Wyniki badań eksperymentalnych — źródła inkadescencyjne, energooszczędne i halogenowe / 78
4.4.4.1. Badania wpływu częstotliwości modulacji fm na próg postrzegania migotania światła / 78
4.4.4.2. Badania progu postrzegania migotania światła dla wybranych kolorów oświetlanych powierzchni / 81
4.4.4.3. Wykorzystanie optotypów w badaniach uciążliwości migotania światła wybranych źródeł promieniowania optycznego / 85
4.4.5. Podsumowanie wyników badań dla źródeł inkadescencyjnych, energooszczędnych i halogenowych / 95
4.4.6. Środowisko programowania LabVIEW / 96
4.4.7. Opis stanowiska pomiarowego — źródło inkadescencyjne oraz diody LED / 101
4.4.8. Wyniki badań eksperymentalnych — źródło inkadescencyjne oraz diody LED / 107
4.4.8.1. Widzenie migotania światła emitowanego przez źródło inkadescencyjne / 108
4.4.8.2. Widzenie migotania światła emitowanego przez źródło LED / 110
4.4.9. Podsumowanie — źródło inkadescencyjne oraz diody LED / 113

5. Ocena właściwości metrologicznych analizatorów jakości energii elektrycznej / 115
5.1. Wprowadzenie / 115
5.2. Badanie analizatorów jakości energii elektrycznej / 119
5.2.1. Badanie analizatorów klasy B / 122
5.2.2. Badanie analizatorów klasy A / 128
5.3. Podsumowanie / 133

6. Problem przecieku widma w ocenie jakości energii elektrycznej / 135
6.1. Wprowadzenie / 135
6.2. Grupowanie i podgrupowanie harmonicznych / 136
6.3. Zjawisko przecieku widma / 138
6.4. Przykłady okien czasowych / 141
6.5. Badania eksperymentalne / 143
6.5.1. Wprowadzenie / 143
6.5.2. Badanie analizatora typu B / 146
6.5.3. Badanie analizatora typu A / 148
6.6. Badania symulacyjne / 153
6.7. Podsumowanie / 156

7. Podsumowanie i wnioski / 159

Bibliografia / 163

Metrological Aspects of Low Frequency Voltage Fluctuations in the Power Network (Summary) / 173

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie