Последствия колебаний и провалов напряжения в
электронной сети

Колебания и провалы напряжения в электронной сети приводят к последующим последствиям:

— колебаниям светового потока осветительных устройств (фликер — эффект);

— ухудшению свойства работы телевизионных приемников;

— нарушению в работе рентгеновского оборудования;

— неверной работе регулирующих устройств и ЭВМ;

— нарушениям в работе преобразователей;

— колебаниям момента на валу крутящихся машин, вызывающим дополнительные утраты электроэнергии и увеличенный износ оборудования, также нарушения технологических процессов, требующих размеренной скорости вращения.

Степень воздействия на работу оборудования определяется амплитудой колебаний и их частотой.

Колебания нагрузки большой мощности, к примеру, прокатных станов, вызывают колебания момента, активной и реактивной мощности генераторов местных электрических станций.

Колебания и провалы напряжения с глубиной более 10 % могут привести к погасанию газоразрядных ламп, повторное зажигание которых зависимо от типа лампы может происходить только через значимый просвет времени. При глубочайших колебаниях и провалах напряжения (более 15 %) могут отпасть контакты магнитных пускателей, вызвав сбои в производстве.

Колебания с размахом в 10-12 % могут привести к выходу из строя конденсаторов, также вентилей выпрямительных агрегатов.

Резкие колебания напряжения негативно сказываются на динамике ведения поездов. Скачки тока и тягового усилия, вызываемые колебаниями напряжения, понижают надежность работы контакторов и небезопасны исходя из убеждений появления буксования. Для электроподвижного состава небезопасны колебания порядка 4-5 %.

Воздействие колебаний и провалов напряжения на работу
электротехнологического оборудования

На качество дуговой электросварки колебания напряжения фактически не оказывают влияние (в силу инерционности термических процессов в металле шва), но приметно оказывают влияние на качество точечной сварки.

Повышение утрат электроэнергии во внутризаводских сетях, вызванное колебаниями напряжения с амплитудой в 3 %, не превосходит 2 % от исходного значения утрат.

На металлургических заводах колебания напряжения более 3 % приводят к рассогласованию скоростей работы приводов клетей станов непрерывной прокатки металла, что понижает качество (стабильность толщины) прокатываемой ленты.

При производстве хлора и каустической соды колебания напряжений вызывают резкое повышение износа анодов и понижение производительности.

Провалы напряжения при производстве хим волокна вызывают останов оборудования, на повторный пуск которого затрачивается от 15 мин в случае отказа 10 % оборудования) до 24 ч при отказе 100 % оборудования). Брак продукции составляет от 2,2 до 800 % от тоннажа 1-го технологического цикла. Время же полного восстановления технологического процесса добивается 3 суток.

Воздействие колебаний и провалов напряжения на асинхронные
электродвигатели

Приметное воздействие оказывают колебания и провалы напряжения на асинхронные движки малой мощности. Это представляет опасность для текстильного, бумагоделательного и других производств, предъявляющих высочайшие требования к стабильности скорости вращения электроприводов. А именно, колебания напряжения на заводах хим волокна приводят к непостоянности вращения намоточных устройств. В итоге капроновые нити или рвутся, или получаются с неравномерной шириной.

Воздействие несимметрии напряжений на работу
электрического оборудования

Несимметрия трехфазной системы напряжений приводит к появлению токов оборотной последовательности, а в 4-проводных сетях дополнительно и токов нулевой последовательности. Токи оборотной последовательности вызывают дополнительный нагрев крутящихся машин, возникновение несвойственных гармоник при работе многофазных преобразователей и другие явления.

При несимметрии напряжений в 2 % сроки службы асинхронных движков сокращаются на 10,8 % синхронных – на 16,2 %; трансформаторов – на 4 %; конденсаторов – на 20 %. Нагрев оборудования осуществляется за счет расхода дополнительной электроэнергии, что понижает к.п.д. электроустановок. Скорость вращения асинхронных движков несколько понижается, растут вибрация вала и шум.

Для того чтоб избежать перегрева мотора, его загрузку приходится снижать. В согласовании с публикацией 892 МЭК полная загрузка мотора допускается только при коэффициенте оборотной последовательности напряжения менее 1 %. При 2 % загрузка должна быть снижена до 96 %, при 3 % – до 90 %, при 4 % – до 83 % и при 5 % –до 76 %.

Если технологические установки обустроены защитой от перекоса напряжений, то при огромных уровнях несимметрии они могут отключаться, что приводит к технологическому вреду (понижение свойства и недоотпуск продукции, брак).

Все же, главным эффектом несимметрии напряжений является нагрев оборудования, потому в течение некого времени допустимые значения могут превышаться, если в следующие моменты это компенсируется пониженным уровнем несимметрии. Данное положение относится к изменению несимметрии в течение времени, не превосходящего времени нагрева оборудования.

Воздействие отличия напряжения и частоты на работу
электрического оборудования

Отличия напряжения в положительную сторону приводят к понижению утрат в сетях, повышению производительности устройств приводимых в действие асинхронными движками), но расход энергии возрастает, сокращаются сроки службы оборудования, в особенности ламп накаливания.

Отклонение от номинала в отрицательную область приводит к обратным явлениям, кроме того, что сроки службы движков тоже сокращаются. Наилучшее напряжение на движке (исходя из срока его службы) не всегда равно номинальному, но при отклонении от него срок службы понижается.

Отличия частоты в еще наименьшей степени сказываются на сроках службы оборудования и энергопотерях, чем отклонение напряжения.

Основная составляющая вреда от отклонений напряжения и частоты определяется неким понижением производительности оборудования и подобна вреду от ограничений, накладываемых на объем применяемой энергии.

На большинстве производств это понижение компенсируется повышением длительности работы устройств либо сверхурочными работами. Экспериментально его можно зафиксировать только на автоматических линиях непрерывного производства.

В ряде всевозможных случаев понижение напряжения в допустимых границах употребляют для сокращения употребления энергии, рассматривая это как энергосберегающее мероприятие.