Vliv kolísání napětí, poklesů a nevyváženosti na provoz elektrického zařízení

Důsledky kolísání a poklesů napětí v elektrické síti

Kolísání a poklesy napětí v elektrické síti mají následující důsledky:

— kolísání světelného toku osvětlovacích zařízení (efekt blikání);

— zhoršení kvality televizních přijímačů;

— porucha rentgenového zařízení;

— nesprávné fungování regulačních zařízení a počítačů;

— poruchy v provozu konvertorů;

— kolísání točivého momentu hřídele točivých strojů, způsobující dodatečné ztráty elektrické energie a zvýšené opotřebení zařízení, jakož i poruchy v technologických procesech, které vyžadují stabilní rychlost otáčení.

Míra vlivu na provoz zařízení je dána amplitudou kmitů a jejich frekvencí.

Vysoké kolísání výkonového zatížení, například válcoven, způsobuje kolísání točivého momentu, činného a jalového výkonu místních generátorů elektráren.

Kolísání a poklesy napětí o více než 10 % mohou způsobit zhasnutí výbojek, které se v závislosti na typu výbojky mohou znovu zapálit až po značné době. Při hlubokých výkyvech a poklesech napětí (více než 15 %) může dojít k poklesu kontaktů magnetických spouštěčů, což způsobí narušení výroby.

Kolísání kolísání o 10-12% může způsobit poškození kondenzátorů i usměrňovacích ventilů.

Prudké výkyvy napětí mají negativní dopad na dynamiku pohybu vlaku. Přepětí a rázy způsobené kolísáním napětí snižují spolehlivost stykačů a jsou nebezpečné z hlediska vypnutí. Pro elektrická kolejová vozidla jsou nebezpečné výkyvy v řádu 4-5 %.

Vliv kolísání a poklesů napětí na provoz elektrických zařízení

Kolísání napětí prakticky neovlivňuje kvalitu svařování elektrickým obloukem (v důsledku setrvačnosti tepelných procesů ve svarovém kovu), výrazně však ovlivňuje kvalitu bodového svařování.

Nárůst ztrát elektřiny ve vnitropodnikových sítích způsobený kolísáním napětí s amplitudou 3 % nepřesahuje 2 % počáteční hodnoty ztrát.

V hutních provozech vedou kolísání napětí o více než 3 % k nesouladu pracovních rychlostí pohonů kontinuálních válcoven, což snižuje kvalitu (stabilita tloušťky) válcovaného pásu.

Při výrobě chlóru a louhu způsobuje kolísání napětí prudké zvýšení opotřebení anody a snížení produktivity.

Pokles napětí při výrobě chemických vláken způsobí odstavení zařízení, které trvá od 15 minut v případě 10% poruchy zařízení) do 24 hodin v případě 100% poruchy zařízení) k restartu. Vadné výrobky tvoří 2,2 až 800 % tonáže jednoho technologického cyklu. Doba úplného zotavení technologického procesu dosahuje 3 dnů.

Vliv kolísání a poklesů napětí na asynchronní elektromotory

Kolísání napětí a poklesy mají znatelný vliv na indukční motory s nízkým výkonem. To představuje nebezpečí pro textilní, papírenský a další průmysl, který klade vysoké nároky na stabilitu rychlosti otáčení elektrických pohonů, zejména kolísání napětí v továrnách na umělá vlákna vede k nestabilnímu otáčení vinutí. V důsledku toho se nylonové nitě buď přetrhnou, nebo získají nerovnoměrnou tloušťku.

Vliv napěťové nerovnováhy na provoz elektrického zařízení

Nerovnováha třífázového systému s napětím vede ke vzniku proudů se záporným sledem a ve 4vodičových sítích navíc k proudům s nulovým sledem.Proudy záporné sekvence způsobují dodatečné zahřívání točivých strojů, výskyt necharakteristických harmonických při provozu vícefázových měničů a další jevy.

Při napěťové nevyváženosti 2 % se životnost asynchronních motorů snižuje o 10,8 %, synchronních motorů — o 16,2 %; transformátory — o 4 %; kondenzátory — o 20 %. Zařízení se zahřívá kvůli spotřebě další elektrické energie, což snižuje účinnost. elektrické vedení. Mírně se snižují otáčky asynchronních motorů, zvyšují se vibrace hřídele a hluk.

Aby nedošlo k přehřátí motoru, je nutné snížit jeho zatížení. Podle publikace IEC 892 je plné zatížení motoru povoleno pouze s faktorem záporné souslednosti napětí maximálně 1 %. Při 2 % by mělo být zatížení sníženo na 96 %, při 3 % na 90 %, při 4 % na 83 % a při 5 % na 76 %.

Pokud jsou technologické instalace vybaveny ochranou proti napěťové nesymetrii, pak při vysokých úrovních nesymetrie může dojít k jejich vypnutí, což vede k technologickým poruchám (snížení kvality a nedostatečná dodávka výrobků, vyřazení).

Hlavním účinkem napěťové nerovnováhy je však zahřívání zařízení, díky kterému mohou být po určitou dobu překročeny přípustné hodnoty, pokud je to v následujících okamžicích kompenzováno nižší úrovní nerovnováhy. Toto ustanovení se týká změny nevyváženosti v době, která nepřesahuje dobu zahřívání zařízení.

Vliv odchylky napětí a frekvence na výkon elektrického zařízení

Odchylky napětí v kladném směru vedou ke snížení ztrát v sítích, zvýšení výkonu mechanismů poháněných asynchronními motory), ale zvyšuje se spotřeba energie, snižuje se životnost zařízení, zejména žárovek.

Negativní odchylka od jmenovité hodnoty vede k opačnému jevu, kromě toho, že se také snižuje životnost motorů. Optimální napětí motoru (na základě jeho životnosti) není vždy stejné jako jmenovité napětí, ale pokud se od něj odchyluje, životnost se snižuje.

Odchylky frekvence mají ještě menší vliv na životnost zařízení a energetické ztrátyodchylka napětí.

Hlavní složka poškození v důsledku odchylek napětí a frekvence je určena určitým snížením výkonu zařízení a je podobná poškození z omezení množství použité energie.

Ve většině průmyslových odvětví je tento pokles kompenzován nárůstem strojních hodin nebo přesčasů. Experimentálně jej lze upevnit pouze na automatických linkách s kontinuální výrobou.

V některých případech se ke snížení spotřeby energie používá snížení napětí v přijatelných mezích, což je považováno za opatření na úsporu energie.