Vplyv kolísania napätia, poklesov a nevyváženosti na prevádzku elektrických zariadení

Dôsledky kolísania napätia a poklesov v elektrickej sieti

Výkyvy a poklesy napätia v elektrickej sieti vedú k nasledujúcim dôsledkom:

— kolísanie svetelného toku osvetľovacích zariadení (efekt blikania);

— zhoršenie kvality televíznych prijímačov;

— porucha röntgenového zariadenia;

— nesprávne fungovanie regulačných zariadení a počítačov;

— poruchy v činnosti konvertorov;

— kolísanie krútiaceho momentu hriadeľa točivých strojov, spôsobujúce dodatočné straty elektriny a zvýšené opotrebovanie zariadení, ako aj poruchy v technologických procesoch, ktoré si vyžadujú stabilnú rýchlosť otáčania.

Stupeň vplyvu na prevádzku zariadenia je určený amplitúdou kmitov a ich frekvenciou.

Vysoké kolísanie výkonového zaťaženia, napríklad valcovne, spôsobuje kolísanie krútiaceho momentu, činného a jalového výkonu miestnych generátorov elektrární.

Kolísanie a pokles napätia o viac ako 10 % môže spôsobiť zhasnutie plynových výbojok, ktoré sa v závislosti od typu žiarovky môžu znovu zapáliť až po dlhšom čase. Pri hlbokých výkyvoch a poklesoch napätia (viac ako 15%) môžu kontakty magnetických štartérov klesnúť, čo spôsobí prerušenie výroby.

Kolísanie výkyvov o 10-12% môže spôsobiť poškodenie kondenzátorov, ako aj usmerňovacích ventilov.

Prudké výkyvy napätia majú negatívny vplyv na dynamiku pohybu vlaku. Prepätia a prepätia spôsobené kolísaním napätia znižujú spoľahlivosť stýkačov a sú nebezpečné z hľadiska vypínania. Pre elektrické koľajové vozidlá sú nebezpečné výkyvy rádovo 4 – 5 %.

Vplyv kolísania a poklesu napätia na prevádzku elektrických zariadení

Kolísanie napätia prakticky neovplyvňuje kvalitu zvárania elektrickým oblúkom (v dôsledku zotrvačnosti tepelných procesov vo zvarovom kove), ale výrazne ovplyvňuje kvalitu bodového zvárania.

Nárast strát elektriny vo vnútropodnikových sieťach spôsobených kolísaním napätia s amplitúdou 3 % nepresahuje 2 % počiatočnej hodnoty strát.

V hutníckych prevádzkach kolísanie napätia o viac ako 3 % vedie k nesúladu pracovných otáčok pohonov kontinuálnych valcovní, čo znižuje kvalitu (hrúbkovú stabilitu) valcovaného pásu.

Pri výrobe chlóru a lúhu sodného spôsobuje kolísanie napätia prudký nárast opotrebovania anód a pokles produktivity.

Pokles napätia pri výrobe chemických vlákien spôsobí odstavenie zariadenia, ktoré trvá od 15 minút v prípade 10% poruchy zariadenia) do 24 hodín v prípade 100% poruchy zariadenia), kým sa reštartuje. Chybné výrobky tvoria od 2,2 do 800 % tonáže jedného technologického cyklu. Čas na úplné zotavenie technologického procesu dosahuje 3 dni.

Vplyv kolísania a poklesu napätia na asynchrónne elektromotory

Kolísanie napätia a poklesy majú citeľný vplyv na indukčné motory s nízkym výkonom. To predstavuje nebezpečenstvo pre textilný, papierenský a iné priemyselné odvetvia, ktoré kladú vysoké nároky na stabilitu rýchlosti otáčania elektrických pohonov.Predovšetkým kolísanie napätia v továrňach na umelé vlákna vedie k nestabilnej rotácii vinutí. V dôsledku toho sa nylonové vlákna buď zlomia, alebo získajú nerovnomernú hrúbku.

Vplyv napäťovej nerovnováhy na prevádzku elektrických zariadení

Nerovnováha trojfázového systému s napätím vedie k vzniku prúdov so zápornou sekvenciou av 4-vodičových sieťach navyše k prúdom s nulovou sekvenciou.Negatívne sekvenčné prúdy spôsobujú dodatočné zahrievanie rotujúcich strojov, výskyt netypických harmonických počas prevádzky viacfázových meničov a iné javy.

Pri napäťovej nerovnováhe 2% sa životnosť asynchrónnych motorov zníži o 10,8%, synchrónnych motorov o 16,2%; transformátory — o 4 %; kondenzátory — o 20 %. Zariadenie sa zahrieva v dôsledku spotreby dodatočnej elektriny, čo znižuje účinnosť. elektrické vedenie. Rýchlosť otáčania asynchrónnych motorov sa mierne znižuje, zvyšujú sa vibrácie hriadeľa a hluk.

Aby nedošlo k prehriatiu motora, je potrebné znížiť jeho zaťaženie. Podľa publikácie IEC 892 je plné zaťaženie motora povolené len s faktorom zápornej sekvencie napätia maximálne 1 %. Pri 2 % by sa malo zaťaženie znížiť na 96 %, pri 3 % na 90 %, pri 4 % na 83 % a pri 5 % na 76 %.

Ak sú technologické inštalácie vybavené ochranou proti napäťovej nerovnováhe, potom pri vysokých úrovniach nerovnováhy môže dôjsť k ich vypnutiu, čo vedie k technologickým poruchám (zníženie kvality a nedostatočná dodávka produktov, odmietnutie).

Hlavným účinkom nerovnováhy napätia je však zahrievanie zariadenia, v dôsledku čoho môžu byť prípustné hodnoty na určitý čas prekročené, ak je to v nasledujúcich momentoch kompenzované nižšou úrovňou nerovnováhy. Toto ustanovenie sa týka zmeny nevyváženosti v čase, ktorý nepresahuje čas zahrievania zariadenia.

Vplyv odchýlky napätia a frekvencie na výkon elektrického zariadenia

Odchýlky napätia v kladnom smere vedú k zníženiu strát v sieťach, zvýšeniu výkonu mechanizmov poháňaných asynchrónnymi motormi), ale zvyšuje sa spotreba energie, znižuje sa životnosť zariadení, najmä žiaroviek.

Negatívna odchýlka od hodnotenia vedie k opačným javom, okrem toho, že sa tiež znižuje životnosť motorov. Optimálne napätie motora (na základe jeho životnosti) nie je vždy rovnaké ako menovité napätie, ale ak sa od neho odchyľuje, životnosť sa znižuje.

Odchýlky frekvencie majú ešte menší vplyv na životnosť zariadenia a energetické stratyodchýlka napätia.

Hlavná zložka poškodenia v dôsledku odchýlok napätia a frekvencie je určená určitým znížením výkonu zariadenia a je podobná škodám spôsobeným obmedzeniami množstva spotrebovanej energie.

Vo väčšine priemyselných odvetví je tento pokles kompenzovaný zvýšením strojových hodín alebo nadčasov. Experimentálne sa dá upevniť iba na automatických linkách s kontinuálnou výrobou.

V niektorých prípadoch sa na zníženie spotreby energie používa zníženie napätia v prijateľných medziach, čo sa považuje za opatrenie na úsporu energie.