Влиянието на колебанията, спадовете и дисбаланса на напрежението върху работата на електрическото оборудване

Последици от колебания и спадове на напрежението в електрическата мрежа

Колебанията и спадовете на напрежението в електрическата мрежа водят до следните последици:

— колебания в светлинния поток на осветителни устройства (ефект на трептене);

— влошаване на качеството на телевизионните приемници;

— неизправност на рентгеновото оборудване;

— фалшива работа на регулиращи устройства и компютри;

— смущения в работата на преобразувателите;

— колебания в въртящия момент на вала на въртящи се машини, причиняващи допълнителни загуби на електроенергия и повишено износване на оборудването, както и смущения в технологичните процеси, които изискват стабилна скорост на въртене.

Степента на влияние върху работата на оборудването се определя от амплитудата на трептенията и тяхната честота.

Колебанията на натоварване с висока мощност, например валцови мелници, причиняват колебания в въртящия момент, активната и реактивната мощност на генераторите на местни електроцентрали.

Колебанията и спадовете на напрежението с дълбочина над 10% могат да доведат до гасене на газоразрядни лампи, които в зависимост от вида на лампата могат да се запалят отново само след значителен период от време. При дълбоки колебания и спадове на напрежението (повече от 15%), контактите на магнитните стартери могат да паднат, причинявайки смущения в производството.

Колебанията с люлка от 10-12% могат да доведат до повреда на кондензатори, както и на клапани на токоизправители.

Резките колебания в напрежението оказват негативно влияние върху динамиката на движение на влака. Пренапреженията и пренапреженията, причинени от колебания в напрежението, намаляват надеждността на контакторите и са опасни по отношение на подхлъзване. За електрически подвижен състав колебанията от порядъка на 4-5% са опасни.

Влияние на колебанията и спадовете на напрежението върху работата на електрическото оборудване

Колебанията на напрежението практически не оказват влияние върху качеството на електродъгово заваряване (поради инерцията на термичните процеси в заваръчния метал), но оказват значително влияние върху качеството на точковото заваряване.

Увеличението на загубите на електроенергия в вътрешно-заводските мрежи, причинено от колебания на напрежението с амплитуда 3%, не надвишава 2% от първоначалната стойност на загубите.

В металургичните заводи колебанията в напрежението с повече от 3% водят до несъответствие в работните скорости на задвижванията на непрекъснатите валцовани фабрики, което намалява качеството (стабилността на дебелината) на валцуваната лента.

При производството на хлор и сода каустик колебанията в напрежението причиняват рязко увеличаване на анодното износване и намаляване на производителността.

Намаляването на напрежението по време на производството на химически влакна причинява спиране на оборудването, чието рестартиране отнема от 15 минути в случай на 10% повреда на оборудването) до 24 часа в случай на 100% повреда на оборудването). Дефектните продукти съставляват от 2,2 до 800% от тонажа на един технологичен цикъл. Времето за пълно възстановяване на технологичния процес достига 3 дни.

Влиянието на колебанията и спадовете на напрежението върху асинхронните електродвигатели

Колебанията на напрежението и спадовете имат забележим ефект върху асинхронните двигатели с ниска мощност. Това представлява опасност за текстилната, хартиената и други индустрии, които поставят високи изисквания за стабилността на скоростта на въртене на електрическите задвижвания.По-специално, колебанията в напрежението във фабриките за изкуствени влакна водят до нестабилно въртене на намотките. В резултат на това найлоновите нишки или се скъсват, или се получават с неравномерна дебелина.

Влиянието на дисбаланса на напрежението върху работата на електрическото оборудване

Дисбалансът на трифазна система с напрежение води до появата на токове с отрицателна последователност, а в 4-проводни мрежи, в допълнение, токове с нулева последователност. Токовете с отрицателна последователност причиняват допълнително нагряване на въртящи се машини, появата на нехарактерни хармоници по време на работа на многофазни преобразуватели и други явления.

При дисбаланс на напрежението от 2%, експлоатационният живот на асинхронните двигатели се намалява с 10,8%на синхронните двигатели — с 16,2%; трансформатори — с 4%; кондензатори — с 20%. Оборудването се нагрява поради консумацията на допълнителна електроенергия, което намалява ефективността. електрически инсталации. Скоростта на въртене на асинхронните двигатели намалява леко, вибрациите на вала и шума се увеличават.

За да се избегне прегряване на двигателя, неговото натоварване трябва да бъде намалено. Съгласно публикация IEC 892, пълно натоварване на двигателя е разрешено само при коефициент на отрицателна последователност на напрежението не повече от 1%. При 2% натоварването трябва да се намали до 96%, при 3% — до 90%, при 4% — до 83% и при 5% — до 76%.

Ако технологичните инсталации са оборудвани със защита срещу дисбаланс на напрежението, тогава при високи нива на дисбаланс те могат да бъдат изключени, което води до технологични повреди (намаляване на качеството и недостатъчно предлагане на продукти, отхвърляне).

Основният ефект от дисбаланса на напрежението обаче е нагряването на оборудването, поради което за известно време допустимите стойности могат да бъдат надвишени, ако в следващите моменти това се компенсира с по -ниско ниво на дисбаланс. Тази разпоредба се отнася до промяната в дисбаланса в рамките на време, което не надвишава времето за загряване на оборудването.

Влияние на отклонението на напрежението и честотата върху работата на електрическото оборудване

Отклоненията в напрежението в положителна посока водят до намаляване на загубите в мрежите, увеличаване на производителността на механизми, задвижвани от асинхронни двигатели), но консумацията на енергия се увеличава, експлоатационният живот на оборудването, особено лампите с нажежаема жичка, се намалява.

Отрицателното отклонение от рейтинга води до противоположни явления, с изключение на това, че експлоатационният живот на двигателите също се намалява. Оптималното напрежение на двигателя (въз основа на експлоатационния му живот) не винаги е равно на номиналното напрежение, но ако се отклони от него, експлоатационният живот намалява.

Отклоненията в честотата имат още по -малък ефект върху живота на оборудването и загуби на енергияотклонението на напрежението.

Основният компонент на повредата от отклонения на напрежението и честотата се определя от известно намаляване на производителността на оборудването и е подобен на щетите от ограниченията, наложени върху количеството използвана енергия.

В повечето индустрии този спад се компенсира от увеличаване на машинните часове или извънреден труд. Експериментално той може да бъде фиксиран само на автоматични линии с непрекъснато производство.

В някои случаи намаляването на напрежението в допустими граници се използва за намаляване на консумацията на енергия, като се счита това за мярка за пестене на енергия.