Колебания на напрежението, влиянието на колебанията на напрежението върху работата на електрическите приемници, мерки за
Колебания на напрежението - бързо променящи се отклонения на напрежението с продължителност от половин цикъл до няколко секунди.
Източниците на колебания на напрежението са мощни консуматори на енергия с импулсен, рязко променлив характер на консумация на активна и реактивна мощност: дъгови и индукционни пещи; електрически машини за заваряване; електрически двигатели при стартиране.
Ефектът от колебанията на напрежението върху работата на електрическото оборудване:
Колебанията в напрежението, изострени от рязко променящата се природа, допълнително намаляват ефективността и експлоатационния живот на оборудването. Причиняване на дефект на продукта. Допринасят за спиране на автоматичните системи за управление и повреда на оборудването. Така например амплитудните колебания и в по-голяма степен фазите на напрежението причиняват вибрации на електродвигателя, задвижваните механизми и системи. По-специално, това води до намаляване на якостта на умора на тръбопроводите и намаляване на техния експлоатационен живот. И с диапазони на колебание от повече от 15%, магнитните стартери и релета могат да бъдат изключени.
Не по-малко опасно, причинено от колебания на напрежението, е пулсирането на светлинния поток на осветителните лампи. Възприемането му от човек -трептене- изморява, намалява производителността на труда и в крайна сметка се отразява на здравето на хората.
Мерки за намаляване на колебанията в напрежението:
- Използване на оборудване с подобрена производителност (≡ ↓ ΔQ).
Използването на електродвигатели с намален стартов ток и подобрен cos φ при стартиране. Използването на честотно регулиране на електрически задвижвания или устройства за плавен старт-стоп.
- Свързване към мощна захранваща система (≡ ↑ Skz)
Разпространението на колебанията на напрежението към захранващата система става със затихване на колебанията в амплитудата. Освен това коефициентът на затихване е толкова по-голям, колкото по-мощна е захранващата система (↑ Skz).
- Разпределение на захранването на спокойни и рязко променливи товари към различни трансформатори или секции от шини.
Диапазонът на промяна на напрежението δUt на шините на тих товар (- Q) се намалява с 50. 60%, Минуси - загубите се увеличават, когато трансформаторите не са напълно натоварени.
- Намаляване на съпротивлението на захранващия участък на мрежата.
С увеличаване на напречното сечение на линейните проводници, R намалява и използването на устройства за надлъжна компенсация намалява общото X. Минуси - капиталовите разходи се увеличават и използването на надлъжна компенсация е опасно чрез увеличаване на токовете на късо съединение при X → 0.
Честотни флуктуации, влиянието на честотните флуктуации върху работата на електрическите приемници, мерки за намаляване на честотните флуктуации.
Има електромагнитно и технологично влияние на честотното отклонение върху работата на електрическите приемници. Електромагнитният компонент се определя от увеличаване на загубите на активна мощност и увеличаване на потреблението на активна и реактивна мощност. Можем да предположим, че намаляването на честотата с 1% увеличава загубите в мрежите с 2%.
Технологичният компонент се дължи главно на недостатъчното производство на продукти от промишлените предприятия. Според експертни оценки стойността на технологичните щети е с порядък по-висока от електромагнитната.
Анализът на работата на предприятия с непрекъснат технологичен процес показа, че повечето производствени линии са оборудвани с механизми с постоянни и вентилаторни съпротивителни моменти, а асинхронните двигатели служат като техните задвижвания. Честотата на въртене на двигателите е пропорционална на промяната в честотата на мрежата ипроизводителността на производствените линии зависи от оборотите на двигателя. При значително увеличение на честотата в електроенергийната система, което може да бъде например в случай на намаляване (отпадане) на товара, е възможна повреда на оборудването.
В допълнение, намалената честота в електрическата мрежа влияе върху експлоатационния живот на оборудването, съдържащо елементи от стомана (електродвигатели, трансформатори), поради увеличаване на тока на намагнитване в такива устройства и допълнително нагряване на стоманени елементи.
Начини за намаляване на честотните колебания:
1 увеличаване на мощността на късо съединение в точката на свързване на приемници с рязко променливи и "спокойни" товари;
2 захранване на рязко променливи и "спокойни" товари през отделни клонове на разделените намотки на трансформатори.
Влияние на компенсацията на реактивната мощност върху нивото на напрежението в електрозахранващите системи
В електрическата мрежа като цяло трябва да се осигури равнопоставеност на производството и потреблението на активна (АМ) и реактивна (РП) мощност. Основният нормативен показател за поддържане на баланса на активната мощност във всеки момент от времето е честотата на променливия ток (общ системен критерий), а реактивният е нивото на напрежение (локален критерий, който се различава значително за всеки възел на натоварване и всяка стъпка на номиналното напрежение) [1]. В съответствие с GOST 13109-97, в електрически мрежи на системи за захранване с общо предназначение, нормалните и максимално допустимите стойности на постоянен спад на напрежението от 8 U на клемите на приемниците на електрическа енергия не трябва да надвишават съответно 5 и 10% от номиналното напрежение на електрическата мрежа в съответствие с GOST 721 и GOST 21128 (номинално напрежение). При по-ниски напрежения вероятността за изключване на консуматорите при спадове на напрежението се увеличава значително. Припонижаване на напрежението на товарните шини до ниво U