Утицај колебања напона, пропадања и неуравнотежености на рад електричне опреме

Последице колебања напона и падова у електричној мрежи

Флуктуације и падови напона у електричној мрежи доводе до следећих последица:

— флуктуације светлосног тока расветних уређаја (ефекат треперења);

— погоршање квалитета телевизијских пријемника;

— неисправност рендгенске опреме;

— лажни рад регулационих уређаја и рачунара;

— сметње у раду претварача;

— флуктуације обртног момента осовине ротирајућих машина, што изазива додатне губитке електричне енергије и повећано хабање опреме, као и поремећаје у технолошким процесима који захтевају стабилну брзину ротације.

Степен утицаја на рад опреме одређен је амплитудом осцилација и њиховом фреквенцијом.

Флуктуације оптерећења велике снаге, на пример код ваљаоница, изазивају флуктуације обртног момента, активне и реактивне снаге генератора локалних електрана.

Флуктуације и падови напона од више од 10% могу довести до гашења сијалица са гасним пражњењем, које се, у зависности од типа лампе, могу поново запалити тек након дужег временског периода. Са дубоким флуктуацијама и падом напона (више од 15%), контакти магнетних стартера могу пасти, узрокујући прекиде у производњи.

Осцилације од 10-12% могу узроковати оштећење кондензатора, као и вентила исправљача.

Оштре флуктуације напона негативно утичу на динамику кретања воза. Пренапони и удари изазвани флуктуацијама напона смањују поузданост контактора и опасни су у смислу окидања. За електрична возна средства опасне су флуктуације од 4-5%.

Утицај колебања и падова напона на рад електричне опреме

Флуктуације напона практично не утичу на квалитет електролучног заваривања (због инерције термичких процеса у металу шава), али значајно утичу на квалитет тачкастог заваривања.

Повећање губитака електричне енергије у мрежама унутар постројења узроковано флуктуацијама напона амплитуде од 3% не прелази 2% почетне вредности губитака.

У металуршким постројењима флуктуације напона веће од 3% доводе до неслагања у радним брзинама погона континуалних ваљаоница, што смањује квалитет (стабилност дебљине) ваљане траке.

У производњи хлора и каустичне соде, флуктуације напона изазивају нагло повећање хабања аноде и смањење продуктивности.

Пад напона током производње хемијских влакана изазива гашење опреме, које траје од 15 минута у случају 10% квара опреме) до 24 сата у случају 100% квара опреме) за поновно покретање. Неисправни производи чине од 2,2 до 800% тонаже једног технолошког циклуса. Време за потпуни опоравак технолошког процеса достиже 3 дана.

Утицај колебања и падова напона на асинхроне електромоторе

Флуктуације напона и пропадања имају приметан утицај на индукционе моторе мале снаге. Ово представља опасност за текстилну, папирну и друге индустрије које постављају високе захтеве за стабилност брзине ротације електричних погона, а нарочито флуктуације напона у фабрикама вештачких влакана доводе до нестабилне ротације намотаја. Као резултат тога, најлонске нити се или ломе или се добијају неуједначене дебљине.

Утицај неравнотеже напона на рад електричне опреме

Неравнотежа трофазног система са напоном доводи до појаве струја негативне секвенце, а у 4-жичним мрежама, поред тога, струја нулте секвенце.Струје негативне секвенце изазивају додатно загревање ротационих машина, појаву некарактеристичних хармоника током рада вишефазних претварача и друге појаве.

Са неравнотежом напона од 2%, животни век асинхроних мотора је смањен за 10,8%, синхроних мотора — за 16,2%; трансформатори — за 4%; кондензатори — за 20%. Опрема се загрева због потрошње додатне електричне енергије, што смањује ефикасност. ожичење. Брзина ротације асинхроних мотора благо се смањује, повећавају се вибрације вратила и бука.

Да би се избегло прегревање мотора, његово оптерећење мора бити смањено. Према публикацији ИЕЦ 892, пуно оптерећење мотора је дозвољено само са фактором негативне секвенце напона не већим од 1%. При 2% оптерећење треба смањити на 96%, на 3% на 90%, на 4% на 83% и на 5% до 76%.

Ако су технолошке инсталације опремљене заштитом од напонске неравнотеже, онда се при високим нивоима неравнотеже могу искључити, што доводи до технолошких кварова (смањење квалитета и недовољно снабдевање производа, одбацивање).

Међутим, главни ефекат неравнотеже напона је загревање опреме, због чега се дозвољене вредности могу прекорачити неко време, ако се у наредним тренуцима то надокнађује нижим нивоом неравнотеже. Ова одредба се односи на промену неравнотеже у времену које не прелази време загревања опреме.

Утицај девијације напона и фреквенције на перформансе електричне опреме

Одступања напона у позитивном правцу доводе до смањења губитака у мрежама, повећања перформанси механизама покретаних асинхроним моторима), али се повећава потрошња енергије, смањује се век трајања опреме, посебно сијалица са жарном нити.

Негативно одступање од рејтинга доводи до супротних појава, осим што се смањује и радни век мотора. Оптимални напон мотора (на основу његовог радног века) није увек једнак називном напону, али ако одступи од њега, животни век се смањује.

Одступања фреквенције још мање утичу на животни век опреме и губици енергијеодступање напона.

Главна компонента оштећења услед девијација напона и фреквенције је одређена неким смањењем перформанси опреме и слична је оштећењу услед ограничења наметнутих количинама утрошене енергије.

У већини индустрија овај пад је надокнађен повећањем радних сати или прековременог рада. Експериментално се може фиксирати само на аутоматским линијама са континуираном производњом.

У неким случајевима, смањење напона у прихватљивим границама се користи за смањење потрошње енергије, што се сматра мером уштеде енергије.