Vpliv nihanj napetosti, padcev in neuravnoteženosti na delovanje električne opreme

Posledice napetostnih nihanj in padcev v električnem omrežju

Nihanja in padci napetosti v električnem omrežju vodijo do naslednjih posledic:

— nihanja svetlobnega toka svetlobnih naprav (učinek utripanja);

— poslabšanje kakovosti televizijskih sprejemnikov;

— okvara rentgenske opreme;

— napačno delovanje regulacijskih naprav in računalnikov;

— motnje v delovanju pretvornikov;

— nihanja navora gredi vrtljivih strojev, ki povzročajo dodatne izgube električne energije in povečano obrabo opreme, pa tudi motnje v tehnoloških procesih, ki zahtevajo stabilno hitrost vrtenja.

Stopnja vpliva na delovanje opreme je določena z amplitudo nihanj in njihovo frekvenco.

Visoka nihanja obremenitve moči, na primer valjarne, povzročajo nihanja navora, delovne in jalove moči lokalnih generatorjev elektrarn.

Nihanja in padci napetosti za več kot 10 % lahko povzročijo ugasnitev plinskih sijalk, ki se lahko glede na vrsto sijalke ponovno prižgejo šele po daljšem času. Pri globokih nihanjih in padcih napetosti (več kot 15%) lahko kontakti magnetnih zaganjalnikov padejo, kar povzroči motnje v proizvodnji.

Nihanje 10-12 % lahko povzroči poškodbe kondenzatorjev in usmerniških ventilov.

Ostra nihanja napetosti negativno vplivajo na dinamiko gibanja vlaka. Prenapetosti in sunki, ki jih povzročajo nihanja napetosti, zmanjšujejo zanesljivost kontaktorjev in so nevarni v smislu sprožitve. Za električna tirna vozila so nevarna nihanja reda 4-5 %.

Vpliv nihanj in padcev napetosti na delovanje električne opreme

Napetostna nihanja praktično ne vplivajo na kakovost elektroobločnega varjenja (zaradi vztrajnosti toplotnih procesov v zvaru), pomembno pa vplivajo na kakovost točkovnega varjenja.

Povečanje izgub električne energije v omrežjih znotraj obrata zaradi nihanj napetosti z amplitudo 3% ne presega 2% začetne vrednosti izgub.

V metalurških obratih nihanje napetosti za več kot 3% povzroči neskladje v obratovalnih hitrostih pogonov neprekinjenih valjarn, kar zmanjša kakovost (stabilnost debeline) valjanega traku.

Pri proizvodnji klora in kavstične sode napetostna nihanja povzročijo močno povečanje obrabe anode in zmanjšanje produktivnosti.

Padec napetosti med proizvodnjo kemičnih vlaken povzroči zaustavitev opreme, ki traja od 15 minut v primeru 10% okvare opreme) do 24 ur v primeru 100% okvare opreme) za ponovni zagon. Izdelki z napako predstavljajo od 2,2 do 800 % tonaže enega tehnološkega cikla. Čas za popolno obnovitev tehnološkega procesa doseže 3 dni.

Vpliv nihanj in padcev napetosti na asinhrone elektromotorje

Napetostna nihanja in padci imajo opazen vpliv na indukcijske motorje majhne moči. To predstavlja nevarnost za tekstilno, papirno in drugo industrijo, ki postavlja visoke zahteve glede stabilnosti hitrosti vrtenja električnih pogonov.Predvsem nihanje napetosti v tovarnah umetnih vlaken vodi do nestabilnega vrtenja navitij. Posledično se najlonske niti zlomijo ali dobijo neenakomerno debelino.

Vpliv napetostnega neravnovesja na delovanje električne opreme

Neuravnoteženost trifaznega sistema z napetostjo vodi do pojava tokov negativnega zaporedja, v 4-žilnih omrežjih pa tudi tokov ničelnega zaporedja.Tokovi negativnega zaporedja povzročajo dodatno segrevanje rotacijskih strojev, pojav neznačilnih harmonikov med delovanjem večfaznih pretvornikov in druge pojave.

Pri napetostnem neravnovesju 2% se življenjska doba asinhronih motorjev zmanjša za 10,8%, sinhronih motorjev - za 16,2%; transformatorji - za 4%; kondenzatorji - za 20%. Oprema se segreva zaradi porabe dodatne električne energije, kar zmanjšuje učinkovitost. ožičenje. Hitrost vrtenja asinhronih motorjev se nekoliko zmanjša, vibracije gredi in hrup se povečajo.

Da bi preprečili pregrevanje motorja, je treba njegovo obremenitev zmanjšati. V skladu z objavo IEC 892 je polna obremenitev motorja dovoljena samo s faktorjem negativnega zaporedja napetosti največ 1 %. Pri 2 % je treba obremenitev zmanjšati na 96 %, pri 3 % na 90 %, pri 4 % na 83 % in pri 5 % na 76 %.

Če so tehnološke instalacije opremljene z zaščito pred napetostnim neravnovesjem, se lahko pri visokih stopnjah neravnovesja izklopijo, kar vodi do tehnoloških napak (zmanjšanje kakovosti in nezadostna dobava izdelkov, zavrnitev).

Vendar pa je glavni učinek napetostnega neravnovesja segrevanje opreme, zaradi česar so lahko dovoljene vrednosti nekaj časa presežene, če se v naslednjih trenutkih to kompenzira z nižjo stopnjo neravnovesja. Ta določba se nanaša na spremembo neuravnoteženosti v času, ki ne presega časa ogrevanja opreme.

Vpliv odstopanja napetosti in frekvence na delovanje električne opreme

Odstopanja napetosti v pozitivni smeri vodijo do zmanjšanja izgub v omrežjih, povečanja zmogljivosti mehanizmov, ki jih poganjajo asinhroni motorji), vendar se poraba energije poveča, življenjska doba opreme, zlasti žarnic z žarilno nitko, se zmanjša.

Negativno odstopanje od ocene vodi do nasprotnih pojavov, le da se zmanjša tudi življenjska doba motorjev. Optimalna napetost motorja (glede na njegovo življenjsko dobo) ni vedno enaka nazivni napetosti, če pa od nje odstopa, se življenjska doba skrajša.

Frekvenčna odstopanja še manj vplivajo na življenjsko dobo opreme in izgube energijeodstopanje napetosti.

Glavna komponenta škode zaradi odstopanj napetosti in frekvence je določena z določenim zmanjšanjem zmogljivosti opreme in je podobna škodi zaradi omejitev količine porabljene energije.

V večini panog se ta padec izravna s povečanjem števila strojnih ur ali nadur. Eksperimentalno ga je mogoče popraviti le na avtomatskih linijah z neprekinjeno proizvodnjo.

V nekaterih primerih se za zmanjšanje porabe energije uporablja znižanje napetosti v sprejemljivih mejah, kar velja za ukrep varčevanja z energijo.