Influența calității puterii asupra funcționării motoarelor electrice
Una dintre principalele condiții pentru asigurarea funcționării normale a motoarelor electrice este alimentarea cu energie a acestora, ai căror parametri îndeplinesc anumite cerințe de calitate.
Lucrul principal indicatori de calitate a puterii (PQI) legate de parametri precum abaterile de frecvență și tensiune, fluctuațiile de tensiune, dezechilibrul nesinusoidal și de tensiune. Pentru a evita întreruperea pe termen lung a funcționării normale a motoarelor electrice, PQE-urile principale nu trebuie să depășească valorile lor normale, ci în moduri de urgență - în afara anumitor valori maxime. Luați în considerare modul în care indicatorii de calitate a puterii afectează performanța motoarelor electrice.
Fiabilitatea și durabilitatea motoarelor electrice sunt foarte afectate de condițiile termice ale acestora. Deci, pentru motoarele cu inducție și sincrone, efectul abaterii tensiunii asupra condițiilor lor termice depinde și de sarcina motorului.Funcționarea motoarelor electrice la tensiune joasă duce la supraîncălzirea izolației și poate provoca daune. Cert este că atunci când tensiunea se încadrează în limitele normale (+ 10%), curenții rotorului și statorului cresc în medie cu 14, respectiv 10%.
Cu o sarcină semnificativă pe motoarele asincrone, abaterile de tensiune duc la o reducere semnificativă a duratei de viață a acestuia. Pe măsură ce curentul motorului crește, are loc o îmbătrânire mai intensă a izolației. Cu abateri negative ale tensiunii la borna motorului de 10% și sarcina nominală a motorului cu inducție, durata de viață a acestuia este redusă la jumătate.
Când tensiunea de rețea deviază, puterea reactivă a motoarelor sincrone se modifică, ceea ce este important atunci când se utilizează motoare sincrone pentru compensarea puterii reactive. Acest lucru se aplică în întregime unităților de condensare. Cu o putere reactivă insuficientă generată în rețea de motoarele sincrone, este necesară utilizarea suplimentară a băncilor de condensatoare, ceea ce reduce fiabilitatea sistemului de alimentare prin creșterea numărului de elemente ale sistemului.
Fluctuațiile de tensiune, precum și fluctuațiile de tensiune, au un efect negativ asupra funcționării motoarelor electrice. Acționarea supapei electrice este foarte sensibilă la abaterile tensiunii rețelei de alimentare, deoarece modificarea tensiunii corectate duce la o modificare a vitezei de rotație a motoarelor.
În întreprinderile cu centrale termice proprii, fluctuațiile amplitudinii și fazei tensiunii rezultate din fluctuațiile de tensiune duc la fluctuații ale momentului electromagnetic, al puterii active și reactive a generatoarelor, ceea ce afectează negativ stabilitatea stației în ansamblu și, prin urmare, , fiabilitatea sa funcțională .
Modurile non-sinusoidale au un efect vizibil asupra fiabilității motoarelor electrice. Acest lucru se datorează faptului că în prezența armonicilor mai mari în curba tensiunii, procesul de îmbătrânire a izolației are loc mai intens decât în cazul echipamentelor electrice care funcționează la tensiune sinusoidală. Deci, de exemplu, cu un coeficient nesinusoidal de 5%, după doi ani de funcționare, tangenta unghiului de pierdere dielectrică a condensatoarelor crește de 2 ori.
Dezechilibrul de tensiune afectează negativ funcționarea și durata de viață a motoarelor asincrone.Astfel, un dezechilibru de tensiune de 1% provoacă un dezechilibru semnificativ al curenților în înfășurări (până la 9%). Curenții de secvență negativă se suprapun curenților de secvență pozitivă și provoacă o încălzire suplimentară a statorului și rotorului, ducând la îmbătrânirea accelerată a izolației și reducerea puterii disponibile a motorului. Se știe că, cu un dezechilibru de tensiune de 4%, durata de viață a unui motor cu inducție care funcționează la sarcină nominală este redusă de aproximativ 2 ori; cu un dezechilibru de tensiune de 5%, puterea disponibilă a motorului cu inducție este redusă cu 5 - 10%.
Câmpul magnetic al curenților de secvență inversă ai statorului mașinilor sincrone induce curenți turbionari semnificativi în părțile metalice masive ale rotorului, care provoacă o încălzire crescută a rotorului și vibrații ale părții rotative a mașinii. Vibrațiile pot fi periculoase pentru structura mașinii dacă există dezechilibre semnificative.
Încălzirea înfășurării de excitație a unui motor sincron datorită pierderilor suplimentare de dezechilibru de tensiune duce la necesitatea reducerii curentului de excitație, reducând în același timp puterea reactivă furnizată de motorul sincron către rețea.
Kireeva E.A.