Утицај одступања напона на рад електричних пријемника

Значајан утицај мрежног напона на рад електричних потрошача захтева да се велика пажња посвети одржавању напона на стезаљкама потрошача близу називног напона. Напон који се испоручује потрошачима је један од индикатори квалитета електричне енергије.

Промене мрежног напона могу се класификовати на следећи начин:

1. Споре промене напона које се обично дешавају током рада мреже. Ове промене се називају одступања напона... Девијације напона се дефинишу као разлика између стварног напона на прикључцима потрошача електричне енергије и напон… Девијације напона могу бити негативне или позитивне. Први одговара под напоном у односу на номинални, други — повећање напона.

Одступања напона у електричним мрежама су узрокована променама оптерећења мреже, режима рада електрана итд.

2. Брзе промене напона услед кварова у електричним системима и других узрока. Примери укључују кратки спојеви, машине за љуљање, укључивање и искључивање једног од елемената инсталације итд. Узрокују се брзе флуктуације напона.

Све пријемници електричне енергије су пројектовани да раде на одређеном називном напону. Одступања напона од номиналног напона на њиховим стезаљкама доводе до погоршања рада електричних пријемника.

Промена главних карактеристика сијалица са жарном нити у зависности од напона на њиховим прикључцима дата је на сл. 1.

Пиринач. 1. Карактеристике сијалица са жарном нити: 1 — светлосни ток, 2 — светлосни ток, 3 — век трајања (бројеви на ординати за криве 1 и 2).

Приказане криве показују велики утицај напона на перформансе сијалица са жарном нити. На пример, смањење напона од 5% одговара смањењу светлосног тока од 18%, а смањење напона од 10% изазива смањење светлосног тока лампе за више од 30%.

Смањење светлосног тока сијалица доводи до смањења осветљености радног места, због чега се смањује продуктивност рада и погоршавају индикатори квалитета.

Лоша осветљеност радних места, стаза, улица итд. повећава број незгода са људима. Пад напона смањује ефикасност сијалица са жарном нити. Смањење напона за 10% смањује светлосну ефикасност лампе (лм / м / В) за 20%.

Повећање напона у мрежи доводи до повећања ефикасности лампи.Али повећање напона доводи до оштрог смањења века сијалица. Са повећањем напона од 5%, радни век сијалица са жарном нити се смањује за половину, а са повећањем од 10% - више од 3 пута.

Флуоресцентне сијалице су мање осетљиве на флуктуације напона у мрежи. Варијације напона од 1% ће узроковати просечну промену светлосног тока лампе од 1,25%.

У уређајима за грејање у домаћинству (плочице, пегле, итд.) Грејни елементи се састоје од активних отпора. Снага коју дају у зависности од напона мреже изражава се једначином

П = И2Р = У2/Р

показује да смањење мрежног напона изазива нагло смањење снаге коју напаја уређај за грејање. Ово последње доводи до значајног повећања времена рада уређаја и прекомерне потрошње електричне енергије за кување итд.

Карактеристике свих осталих електричних апарата за домаћинство такође зависе од напонског напона. Када се промени напон на стезаљкама електромотора мења се обртни момент, потрошња енергије и радни век изолације намотаја.

Обртни моменти индукционих мотора су пропорционални квадрату напона примењеног на њихове терминале. Ако се обртни момент мотора при називном напону узме за 100%, онда ће на пример на 90% напона обртни момент бити 81%. Озбиљни падови напона могу чак довести до застоја мотора или неуспеха при покретању, покретања машина у тешким условима за покретање (дизалице, дробилице, млинови, итд.).Недовољни (моменти електромотора могу изазвати дефекте производа, оштећења полупроизвода итд.)

Зависности промене снаге коју троше електромотори од напона при стационарном режиму рада система називају се статичке карактеристике електричног оптерећења потрошача.

Како напон опада, активна снага коју троши електромотор опада због смањења обртног момента и пратећег све веће клизање.

Повећање клизања доводи до повећања губитака активне снаге у мотору. Како се напетост повећава, клизање се смањује и снага потребна за покретање механизма се повећава. Губитак активне снаге у електромотору је смањен.

Анализа показује да се отпорно оптерећење од електромотора незнатно мења при промени напона, што одговара нормалним режимима рада система, па се стога може претпоставити да је константно.

Промена реактивног оптерећења електромотора од напона зависи од односа реактивне снаге магнетизирања и дисипације реактивне снаге мотора. Реактивна сила магнетизирања варира приближно пропорционално четвртом степену напона. Расипање реактивне снаге, у зависности од струје електромотора, варира обрнуто пропорционално приближно другој снази напона.

Када напон падне у односу на номинални (на одређену вредност), реактивно оптерећење електромотора се увек смањује.Ово се објашњава чињеницом да се реактивна снага магнетизирања, која износи до 70% укупне реактивне снаге коју троши електромотор, смањује брже него што се повећава реактивна снага дисипације.

Зависности потрошње реактивне снаге од напона мреже за неке кориснике приказане су на сл. 2. Ове криве су статичке карактеристике електричних оптерећења потрошача у целини, односно узимајући у обзир утицај трансформатора, осветљења итд. преко њих.

Пиринач. 2. Статичке карактеристике електричних оптерећења: 1 — фабрика папира, цосφ = 0,92, 2 — фабрика за обраду метала, цосφ = 0,93, 3 — фабрика текстила, цосφ = 0,77.

Крива фабрике папира 1 је веома стрма. Што је мање оптерећење мотора и већи њихов фактор снаге при називном напону, то је крива зависности потрошене реактивне снаге од напона мреже стрмија. Дуготрајно смањење напона од 10% на стезаљкама електромотора када су потпуно оптерећени, због веће температуре намотаја, све док се изолација мотора не истроши приближно дупло брже него при називном напону.