Efectul fluctuațiilor de tensiune, căderilor și dezechilibrului asupra funcționării echipamentelor electrice

Consecințele fluctuațiilor și căderilor de tensiune în rețeaua electrică

Fluctuațiile și căderile de tensiune în rețeaua electrică duc la următoarele consecințe:

— fluctuații ale fluxului luminos al dispozitivelor de iluminat (efect de pâlpâire);

— deteriorarea calității receptoarelor de televiziune;

— funcționarea defectuoasă a echipamentului cu raze X;

— operarea falsă a dispozitivelor de reglare și a calculatoarelor;

— perturbări în funcționarea convertoarelor;

— fluctuații ale cuplului arborelui mașinilor rotative, care provoacă pierderi suplimentare de energie electrică și uzură crescută a echipamentelor, precum și perturbări în procesele tehnologice care necesită o viteză stabilă de rotație.

Gradul de influență asupra funcționării echipamentului este determinat de amplitudinea oscilațiilor și de frecvența acestora.

Fluctuațiile de sarcină de mare putere, de exemplu laminoare, provoacă fluctuații ale cuplului, puterii active și reactive ale generatoarelor locale de centrale electrice.

Fluctuațiile și scăderile de tensiune de peste 10% pot cauza stingerea lămpilor cu descărcare în gaz, care, în funcție de tipul de lampă, se pot reaprinde doar după o perioadă considerabilă de timp. Cu fluctuații profunde și căderi de tensiune (mai mult de 15%), contactele demaroarelor magnetice pot scădea, provocând întreruperi de producție.

Fluctuațiile de oscilație de 10-12% pot provoca deteriorarea condensatoarelor, precum și supapelor redresoare.

Fluctuațiile bruște ale tensiunii au un impact negativ asupra dinamicii mișcării trenului. Supratensiunile și supratensiunile cauzate de fluctuațiile de tensiune reduc fiabilitatea contactoarelor și sunt periculoase în ceea ce privește declanșarea. Pentru materialul rulant electric, fluctuațiile de ordinul a 4-5% sunt periculoase.

Influența fluctuațiilor și căderilor de tensiune asupra funcționării echipamentelor electrice

Fluctuațiile de tensiune practic nu afectează calitatea sudării cu arc electric (datorită inerției proceselor termice din metalul de sudură), dar afectează semnificativ calitatea sudării în puncte.

Creșterea pierderilor de energie electrică în rețelele intracentrale cauzate de fluctuațiile de tensiune cu o amplitudine de 3% nu depășește 2% din valoarea inițială a pierderilor.

În uzinele metalurgice, fluctuațiile de tensiune de peste 3% duc la o discrepanță în turațiile de funcționare ale acționărilor laminoarelor continue, ceea ce reduce calitatea (stabilitatea grosimii) benzii laminate.

În producția de clor și sodă caustică, fluctuațiile de tensiune provoacă o creștere bruscă a uzurii anodului și o scădere a productivității.

O cădere de tensiune în timpul producției de fibre chimice determină o oprire a echipamentului, care durează de la 15 minute în cazul unei defecțiuni de 10% a echipamentului) până la 24 de ore în cazul unei defecțiuni de 100% a echipamentului) pentru a reporni. Produsele defecte reprezintă de la 2,2 la 800% din tonajul unui ciclu tehnologic. Timpul pentru recuperarea completă a procesului tehnologic ajunge la 3 zile.

Influența fluctuațiilor și căderilor de tensiune asupra motoarelor electrice asincrone

Fluctuațiile și căderile de tensiune au un efect vizibil asupra motoarelor cu inducție de putere redusă. Acest lucru reprezintă un pericol pentru industria textilă, hârtie și alte industrii care impun cerințe mari asupra stabilității vitezei de rotație a acționărilor electrice.În special, fluctuațiile de tensiune în fabricile de fibre artificiale duc la o rotație instabilă a înfășurărilor. Ca urmare, firele de nailon fie se rup, fie sunt obținute cu grosime neuniformă.

Influența dezechilibrului de tensiune asupra funcționării echipamentelor electrice

Dezechilibrul unui sistem trifazat cu tensiune duce la apariția curenților de secvență negativă, iar în rețelele cu 4 fire, în plus, curenți de ordine zero.Curenții de secvență negativă provoacă încălzirea suplimentară a mașinilor rotative, apariția armonicilor necaracteristice în timpul funcționării convertoarelor multifazate și alte fenomene.

Cu un dezechilibru de tensiune de 2%, durata de viață a motoarelor asincrone este redusă cu 10,8%, a motoarelor sincrone — cu 16,2%; transformatoare - cu 4%; condensatoare — cu 20%. Echipamentul se încălzește datorită consumului de energie electrică suplimentară, ceea ce reduce eficiența. cablare. Viteza de rotație a motoarelor asincrone scade ușor, vibrațiile arborelui și zgomotul cresc.

Pentru a evita supraîncălzirea motorului, sarcina acestuia trebuie redusă. Conform publicației IEC 892, sarcina maximă a motorului este permisă numai cu un factor de secvență negativă a tensiunii de cel mult 1%. La 2% sarcina trebuie redusă la 96%, la 3% la 90%, la 4% la 83% și la 5% la 76%.

Dacă instalațiile tehnologice sunt echipate cu protecție împotriva dezechilibrului de tensiune, atunci la niveluri ridicate de dezechilibru pot fi oprite, ceea ce duce la defecțiuni tehnologice (scăderea calității și furnizarea insuficientă a produselor, respingere).

Cu toate acestea, principalul efect al dezechilibrului de tensiune este încălzirea echipamentului, din cauza căreia valorile admise pot fi depășite pentru o perioadă de timp, dacă în următoarele momente acest lucru este compensat de un nivel mai scăzut de dezechilibru. Această prevedere se referă la modificarea dezechilibrului într-un timp care nu depășește timpul de încălzire a echipamentului.

Influența deviației tensiunii și frecvenței asupra performanței echipamentelor electrice

Abaterile de tensiune în sens pozitiv duc la o reducere a pierderilor în rețele, o creștere a performanței mecanismelor acționate de motoare asincrone), dar consumul de energie crește, durata de viață a echipamentelor, în special a lămpilor cu incandescență, este redusă.

O abatere negativă de la rating duce la fenomene opuse, cu excepția faptului că durata de viață a motoarelor este, de asemenea, redusă. Tensiunea optimă a motorului (pe baza duratei sale de viață) nu este întotdeauna egală cu tensiunea nominală, dar dacă se abate de la aceasta, durata de viață este redusă.

Abaterile de frecvență au un efect și mai puțin asupra duratei de viață a echipamentului și pierderi de energieabaterea tensiunii.

Componenta majoră a daunelor cauzate de abaterile de tensiune și frecvență este determinată de o anumită reducere a performanței echipamentului și este similară cu daunele cauzate de limitările impuse cantității de energie utilizată.

În majoritatea industriilor, această scădere este compensată de o creștere a orelor de lucru sau a orelor suplimentare. Experimental, poate fi fixat doar pe linii automate cu producție continuă.

În unele cazuri, scăderea tensiunii în limite acceptabile este utilizată pentru a reduce consumul de energie, ceea ce este considerat o măsură de economisire a energiei.