Učinak fluktuacija napona, padova i neuravnoteženosti na rad električne opreme

Posljedice kolebanja napona i propadanja napona u električnoj mreži

Fluktuacije i padovi napona u električnoj mreži dovode do sljedećih posljedica:

— fluktuacije u svjetlosnom toku rasvjetnih uređaja (učinak treperenja);

— pogoršanje kvalitete televizijskih prijamnika;

— neispravnost rendgenske opreme;

— lažni rad regulacijskih uređaja i računala;

— smetnje u radu pretvarača;

— fluktuacije zakretnog momenta osovine rotirajućih strojeva, koje uzrokuju dodatne gubitke električne energije i povećano trošenje opreme, kao i poremećaje u tehnološkim procesima koji zahtijevaju stabilnu brzinu vrtnje.

Stupanj utjecaja na rad opreme određen je amplitudom oscilacija i njihovom frekvencijom.

Visoke fluktuacije opterećenja snage, na primjer valjaonica, uzrokuju fluktuacije momenta, djelatne i jalove snage generatora lokalnih elektrana.

Fluktuacije i padovi napona za više od 10% mogu uzrokovati gašenje plinskih žarulja, koje se, ovisno o vrsti žarulje, mogu ponovno upaliti tek nakon dužeg vremena. Uz duboke fluktuacije i padove napona (više od 15%), kontakti magnetskih startera mogu pasti, uzrokujući smetnje u proizvodnji.

Fluktuacije njihanja od 10-12% mogu uzrokovati oštećenje kondenzatora kao i ispravljačkih ventila.

Oštre fluktuacije napona negativno utječu na dinamiku kretanja vlaka. Prenaponi i prenaponi uzrokovani fluktuacijama napona smanjuju pouzdanost kontaktora i opasni su u smislu okidanja. Za električna željeznička vozila opasne su fluktuacije reda veličine 4-5%.

Utjecaj kolebanja i padova napona na rad električne opreme

Kolebanja napona praktički ne utječu na kvalitetu elektrolučnog zavarivanja (zbog inercije toplinskih procesa u metalu šava), ali značajno utječu na kvalitetu točkastog zavarivanja.

Povećanje gubitaka električne energije u unutarelektranskim mrežama uzrokovano fluktuacijama napona s amplitudom od 3% ne prelazi 2% početne vrijednosti gubitaka.

U metalurškim pogonima fluktuacije napona veće od 3% dovode do neusklađenosti u brzini rada pogona kontinuiranih valjaonica, što smanjuje kvalitetu (stabilnost debljine) valjane trake.

U proizvodnji klora i kaustične sode, fluktuacije napona uzrokuju naglo povećanje trošenja anode i smanjenje produktivnosti.

Pad napona tijekom proizvodnje kemijskih vlakana uzrokuje gašenje opreme, što traje od 15 minuta u slučaju 10% kvara opreme) do 24 sata u slučaju 100% kvara opreme) za ponovno pokretanje. Neispravni proizvodi čine od 2,2 do 800% tonaže jednog tehnološkog ciklusa. Vrijeme potpunog oporavka tehnološkog procesa doseže 3 dana.

Utjecaj kolebanja i padova napona na asinkrone elektromotore

Oscilacije i padovi napona imaju zamjetan učinak na asinkrone motore male snage. To predstavlja opasnost za tekstilnu, papirnu i druge industrije koje postavljaju visoke zahtjeve na stabilnost brzine vrtnje električnih pogona.Konkretno, fluktuacije napona u tvornicama umjetnih vlakana dovode do nestabilne vrtnje namota. Kao rezultat toga, najlonske niti se ili lome ili se dobivaju nejednake debljine.

Utjecaj neravnoteže napona na rad električne opreme

Neuravnoteženost trofaznog sustava s naponom dovodi do pojave struja negativne sekvence, au 4-žilnim mrežama, osim toga, struje nulte sekvence.Struje negativnog slijeda uzrokuju dodatno zagrijavanje rotirajućih strojeva, pojavu nekarakterističnih harmonika tijekom rada višefaznih pretvarača i druge pojave.

S neravnotežom napona od 2%, životni vijek asinkronih motora smanjuje se za 10,8%, sinkronih motora - za 16,2%; transformatori - za 4%; kondenzatori - za 20%. Oprema se zagrijava zbog potrošnje dodatne električne energije, što smanjuje učinkovitost. ožičenje. Brzina vrtnje asinkronih motora lagano se smanjuje, vibracije osovine i buka se povećavaju.

Kako bi se izbjeglo pregrijavanje motora, njegovo opterećenje mora biti smanjeno. Prema publikaciji IEC 892, puno opterećenje motora dopušteno je samo s faktorom negativne sekvence napona od najviše 1%. Na 2% opterećenje treba smanjiti na 96%, na 3% na 90%, na 4% na 83% i na 5% na 76%.

Ako su tehnološke instalacije opremljene zaštitom od neravnoteže napona, tada se pri visokim razinama neravnoteže mogu isključiti, što dovodi do tehnoloških kvarova (smanjenje kvalitete i nedovoljna opskrba proizvodima, odbacivanje).

Međutim, glavni učinak neravnoteže napona je zagrijavanje opreme, zbog čega dopuštene vrijednosti mogu biti prekoračene neko vrijeme, ako se u sljedećim trenucima to kompenzira nižom razinom neravnoteže. Ova se odredba odnosi na promjenu neuravnoteženosti unutar vremena koje ne prelazi vrijeme zagrijavanja opreme.

Utjecaj odstupanja napona i frekvencije na rad električne opreme

Odstupanja napona u pozitivnom smjeru dovode do smanjenja gubitaka u mrežama, povećanja performansi mehanizama koje pokreću asinkroni motori), ali se povećava potrošnja energije, smanjuje se vijek trajanja opreme, posebno žarulja sa žarnom niti.

Negativno odstupanje od nazivne vrijednosti dovodi do suprotnih pojava, osim što se životni vijek motora također smanjuje. Optimalni napon motora (temeljen na vijeku trajanja) nije uvijek jednak nazivnom naponu, ali ako odstupa od njega, vijek trajanja se smanjuje.

Odstupanja frekvencije imaju još manji učinak na vijek trajanja opreme i gubici energijeodstupanje napona.

Glavna komponenta štete od odstupanja napona i frekvencije određena je određenim smanjenjem performansi opreme i slična je šteti od ograničenja nametnutih količini korištene energije.

U većini industrija ovaj pad se nadoknađuje povećanjem broja radnih sati ili prekovremenog rada. Eksperimentalno se može popraviti samo na automatskim linijama s kontinuiranom proizvodnjom.

U nekim slučajevima, smanjenje napona unutar prihvatljivih granica koristi se za smanjenje potrošnje energije, što se smatra mjerom uštede energije.