Колебания на напрежението на електрическите приемници

Колебания на напрежението — това са бързи промени в напрежението, които в съвременните електрически системите могат да бъдат причинени от достатъчно мощен товар, характеризиращ се с импулсен, рязко променлив характер на потреблението активна и реактивна мощност.

При проектирането на захранващи системи за силово електрическо оборудване е необходимо да се предвидят мерки, които премахват или намаляват колебанията на напрежението до горните стойности, причинени от рязко променливи натоварвания на големи двигатели, мощни електрически пещи, токоизправители и др.

От тези събития трябва да се отбележи:

• сближаване на потребителите на енергия с рязко променящи се натоварвания до мощни източници на енергия,

• намаляване на реактивността на захранващата мрежа,

• разпределение към отделни линии или трансформатори на консуматори на енергия с рязко променящ се товар,

• свързване на ударни и тихи товари към различни клонове на трансформатори с разделени намотки,

• прилагане на надлъжна компенсация.

Колебанията на напрежението в 6-10 kV мрежи от внезапни промени в натоварването могат грубо да се определят по приблизителна формула,%

където ΔI е пиковият ток в мрежата 6-10 kV, Ik е токът на късо съединение в този участък от мрежата 6-10 kV (като се вземе предвид допълнителното захранване от синхронни двигатели).

Когато синхронни двигатели с рязко променящ се товар се захранват от достатъчно мощна система (ако мощността на всички източници на енергия в системата е 10 или повече пъти по -висока от пренапрежението при стартиране на най -големия двигател), колебанията на напрежението в точката на свързване на двигателите може грубо да се определи по формулата

където SK е мощността на късо съединение в точката, в която се определя δVt, MBA, ΔQ е промяната в реактивното натоварване (с положителен знак — с увеличаване на консумираната мощност и с намаляване на изходната мощност), Mvar.

Ориз. 1. Електрическа верига на стартиращия двигател.

Остатъчното напрежение по време на асинхронно стартиране (или самостоятелно стартиране) на двигатели (фиг. 1) се препоръчва да се определи по следните формули, извлечени за изчислението (мощността на двигателя Sd се приема за базова), отн. единици:

където Vd е спадът на напрежението на клемите на двигателя, част от номиналния, Vsh е спадът на напрежението в шината, Ki е номиналната честота на пусковия ток на двигателя,

xload, отн.

xс е съпротивлението на късо съединение към шините на захранващата подстанция, отн. единици, SK е мощността на трифазно късо съединение по шините на захранващата подстанция при напрежение Uн kVA, Sload е силното натоварване, свързано към шините на захранващата подстанция, kVA, φ натоварването е ъгълът на изместване на фазата на другият товар, xdop е допълнителното съпротивление, свързано между шините на захранващата подстанция и двигателя (реактор, кабел и др.), отн. единици, xпр е условна изчислена стойност, която няма физически смисъл.

При липса на допълнително съпротивление спадът на напрежението ще бъде част от номинала:

Електрическа дъгова пещ

Колебанията на напрежението, причинени от работата на електрическа дъгова пещ (EAF), няма да надвишават горните стандартни стойности, при следните условия:

за единично ПДЧ

за група ПДЧ

където ST е номиналната мощност на дъговия пещ трансформатор, Sк е мощността на трифазното късо съединение в точката, за която се проверява възможността за свързване на пещния трансформатор, Кн е коефициентът на увеличаване на колебанията на напрежението по време на работа на група от н фурни:

• за ПДЧ със същата мощност,

• за ПДЧ с различна мощност,

STmax е капацитетът на най -големия пещен трансформатор в група пещи.

За мрежи, в които тези условия не са изпълнени, трябва да се направят специални изчисления на колебанията в напрежението, за да се вземат мерки за тяхното намаляване.