Vplyv kvality energie na prevádzku elektromotorov
Jednou z hlavných podmienok zabezpečenia normálnej prevádzky elektromotorov je ich napájanie, ktorého parametre spĺňajú určité požiadavky na jeho kvalitu.
Hlavná vec indikátory kvality napájania (PQI) súvisiace s parametrami ako sú frekvenčné a napäťové odchýlky, kolísanie napätia, nesínusová a napäťová nesymetria. Aby sa predišlo dlhodobému narušeniu normálnej prevádzky elektromotorov, hlavné PQE by nemali prekročiť svoje normálne hodnoty, ale v núdzových režimoch - mimo určitých maximálnych hodnôt. Zvážte, ako ukazovatele kvality energie ovplyvňujú výkon elektromotorov.
Spoľahlivosť a životnosť elektromotorov sú značne ovplyvnené ich tepelnými podmienkami. Takže pre indukčné a synchrónne motory vplyv odchýlky napätia na ich tepelné podmienky závisí aj od zaťaženia motora.Prevádzka elektromotorov pri nízkom napätí vedie k prehriatiu izolácie a môže spôsobiť poškodenie. Faktom je, že keď napätie klesne do normálnych limitov (+ 10%), prúdy rotora a statora sa zvýšia v priemere o 14 a 10%.
Pri výraznom zaťažení asynchrónnych motorov vedú odchýlky napätia k výraznému zníženiu jeho životnosti. Keď sa prúd motora zvyšuje, dochádza k intenzívnejšiemu starnutiu izolácie. Pri záporných odchýlkach svorkového napätia motora o 10 % a menovitom zaťažení indukčného motora sa jeho životnosť skracuje na polovicu.
Pri odchýlke sieťového napätia sa mení jalový výkon synchrónnych motorov, čo je dôležité pri použití synchrónnych motorov na kompenzáciu jalového výkonu. To platí výlučne pre kondenzačné jednotky. Pri nedostatočnom jalovom výkone generovanom v sieti synchrónnymi motormi je potrebné dodatočne použiť kondenzátorové banky, čo znižuje spoľahlivosť napájacieho systému zvýšením počtu prvkov systému.
Kolísanie napätia, ako aj kolísanie napätia má negatívny vplyv na činnosť elektromotorov. Elektrický pohon ventilu je veľmi citlivý na odchýlky napätia napájacej siete, pretože zmena korigovaného napätia vedie k zmene rýchlosti otáčania motorov.
V podnikoch s vlastnými tepelnými elektrárňami vedie kolísanie amplitúdy a fázy napätia v dôsledku kolísania napätia k kolísaniu elektromagnetického momentu, aktívneho a jalového výkonu generátorov, čo negatívne ovplyvňuje stabilitu stanice ako celku, a preto , jeho funkčná spoľahlivosť .
Nesínusové režimy majú citeľný vplyv na spoľahlivosť elektromotorov. Je to spôsobené tým, že pri výskyte vyšších harmonických v krivke napätia prebieha proces starnutia izolácie intenzívnejšie ako v prípade elektrických zariadení pracujúcich pri sínusovom napätí. Takže napríklad pri nesínusovom koeficiente 5% sa po dvoch rokoch prevádzky tangenta uhla dielektrickej straty kondenzátorov zväčší dvakrát.
Napäťová nerovnováha nepriaznivo ovplyvňuje činnosť a životnosť asynchrónnych motorov.Systém napätia 1% teda spôsobuje výraznú nerovnováhu prúdov vo vinutiach (až 9%). Negatívno-sekvenčné prúdy sa superponujú s kladnými prúdmi a spôsobujú dodatočné zahrievanie statora a rotora, čo vedie k zrýchlenému starnutiu izolácie a zníženiu dostupného výkonu motora. Je známe, že pri nerovnováhe napätia 4% sa životnosť indukčného motora pracujúceho pri menovitom zaťažení zníži asi dvakrát; pri napäťovej nerovnováhe 5% sa dostupný výkon indukčného motora zníži o 5 - 10%.
Magnetické pole spätného sledu prúdov statora synchrónnych strojov indukuje v masívnych kovových častiach rotora výrazné vírivé prúdy, ktoré spôsobujú zvýšené zahrievanie rotora a vibrácie rotujúcej časti stroja. Vibrácie môžu byť nebezpečné pre konštrukciu stroja, ak dôjde k výraznej nerovnováhe.
Zahrievanie budiaceho vinutia synchrónneho motora v dôsledku dodatočných strát nevyváženosti napätia vedie k potrebe zníženia budiaceho prúdu pri súčasnom znížení jalového výkonu dodávaného synchrónnym motorom do siete.
Kireeva E.A.