Влиянието на колебанията на напрежението, спадовете и асиметрията върху работата на електрическото оборудване - Училище за
Последици от колебания на напрежението и спадове в електрическата мрежа
Колебанията в напрежението и спадовете в електрическата мрежа водят до следните последствия:
- колебания в светлинния поток на осветителните устройства (трептене - ефект);
- влошаване на качеството на телевизионните приемници;
- неизправност на рентгеновото оборудване;
- фалшива работа на устройства за управление и компютри;
- нарушения в работата на преобразувателите;
- колебания на въртящия момент на вала на въртящи се машини, причиняващи допълнителни загуби на мощност и повишено износване на оборудването, както и нарушения на технологичните процеси, които изискват стабилна скорост на въртене.
Степента на влияние върху работата на оборудването се определя от амплитудата на трептенията и тяхната честота.
Високите колебания на натоварването на мощността, като например валцови мелници, причиняват колебания във въртящия момент, активната и реактивната мощност на генераторите в местните електроцентрали.
Колебания на напрежението и спадове с дълбочина над 10% могат да доведат до изгасване 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 производствени повреди.
Колебанията с люлка от 10-12% могат да доведат до повреда на кондензаторите, както и на клапаните на токоизправителните блокове.
Резките колебания на напрежението влияят неблагоприятно на динамиката на влаковете. Токовите и тяговите удари, причинени от колебания на напрежението, намаляват надеждността на контакторите и са опасни от гледна точка на приплъзване. За електродвигателсъстав, опасни са колебанията от порядъка на 4-5%.
Влиянието на колебанията и спадовете на напрежението върху работата на електрическото оборудване
Колебанията в напрежението практически не влияят на качеството на електродъгово заваряване (поради инерцията на топлинните процеси в заваръчния метал), но значително влияят върху качеството на точковото заваряване.
Увеличението на загубите на мощност във вътрешнозаводските мрежи, причинено от колебания на напрежението с амплитуда 3%, не надвишава 2% от стойността на първоначалната загуба.
В металургичните заводи колебанията на напрежението с повече от 3% водят до несъответствие в скоростите на задвижванията на щандове на непрекъснати мелници за валцуване на метал, което намалява качеството (стабилност на дебелината) на валцуваната лента.
При производството на хлор и сода каустик, колебанията на напрежението причиняват рязко увеличаване на износването на анода и намаляване на производителността.
Спадове в напрежението при производството на химически влакна причиняват спиране на оборудването, чието рестартиране отнема от 15 минути в случай на повреда на 10% от оборудването) до 24 часа в случай на повреда на 100% от оборудването). Бракуването на продукта варира от 2,2 до 800% от тонажа на един технологичен цикъл. Времето за пълно възстановяване на технологичния процес достига 3 дни.
Влияние на флуктуации и спадове на напрежението върху асинхронни електродвигатели
Колебанията и спадовете на напрежението имат забележим ефект върху асинхронните двигатели с ниска мощност. Това представлява опасност за текстилната, хартиената и други индустрии, които поставят високи изисквания към стабилността на скоростта на въртене на електрическите задвижвания. По-специално, колебанията на напрежението в заводите за химически влакна водят до нестабилност при въртенето на намотките. В резултат на това капроновите нишки или се счупват, или се получават с неравномерностдебел.
Влиянието на дисбаланса на напрежението върху работата на електрическото оборудване
Асиметрията на трифазната система на напрежение води до възникване на токове с отрицателна последователност, а в 4-проводни мрежи, допълнително, токове с нулева последователност. Токове 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%. Отоплението на оборудването се извършва поради потреблението на допълнителна електроенергия, което намалява ефективността. електрически инсталации. Скоростта на въртене на асинхронните двигатели е малко намалена, вибрациите на вала и шумът се увеличават.
За да се избегне прегряване на двигателя, трябва да се намали натоварването му. В съответствие с публикация на IEC 892, пълното натоварване на двигателя е разрешено само с коефициент на отрицателна последователност на напрежението от 1% или по-малко. 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 изкривяване на напрежението, тогава при високи нива на асиметрия те могат да бъдат изключени, което води до технологични повреди (намаляване на качеството и недостиг на продукти, брак).
Въпреки това, основният ефект от дисбаланса на напрежението е нагряването на оборудването, така че за известно време допустимите стойности могат да бъдат превишени, ако това се компенсира от по-ниско ниво на дисбаланс в следващите моменти. Тази разпоредба се отнася до промяна в асиметрията за време, което не надвишава времето за нагряване на оборудването.
Влияние на отклонението на напрежението ичестоти за работа на електрическо оборудване
Отклоненията на напрежението в положителна посока водят до намаляване на загубите в мрежите, увеличаване на производителността на механизмите, задвижвани от асинхронни двигатели), но консумацията на енергия се увеличава, експлоатационният живот на оборудването, особено на лампите с нажежаема жичка, намалява.
Отрицателното намаление води до обратния ефект, с изключение на това, че животът на двигателя също се съкращава. 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 се намалява.
Флуктуациите на честотата имат дори по-малко влияние върху живота на оборудването и загубите на енергия, отколкото колебанията на напрежението.
Основният компонент на щетите 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 отрасли това намаление се компенсира от увеличаване на продължителността на механизмите или извънреден труд. Експериментално може да се фиксира само на автоматични линии за непрекъснато производство.
В някои случаи намаляването на напрежението в приемливи граници се използва за намаляване на потреблението на енергия, считайки това за енергоспестяваща мярка.