Effekten av spänningsfluktuationer, sänkningar och obalans på driften av elektrisk utrustning

Konsekvenser av spänningsfluktuationer och fall i elnätet

Fluktuationer och spänningsfall i elnätet leder till följande konsekvenser:

— fluktuationer i ljusflödet hos belysningsanordningar (flimmereffekt).

— Försämring av kvaliteten på tv-mottagare.

— Fel i röntgenutrustningen.

— Felaktig funktion av regleranordningar och datorer.

— Störningar i driften av omvandlare.

— fluktuationer i vridmomentet för axeln på roterande maskiner, vilket orsakar ytterligare förluster av elektricitet och ökat slitage på utrustningen, samt störningar i tekniska processer som kräver en stabil rotationshastighet.

Graden av påverkan på driften av utrustningen bestäms av amplituden av svängningar och deras frekvens.

Stora effektbelastningsfluktuationer, till exempel valsverk, orsakar fluktuationer i vridmoment, aktiv och reaktiv effekt hos lokala kraftverksgeneratorer.

Fluktuationer och spänningsfall på mer än 10 % kan göra att gasurladdningslampor slocknar, som beroende på typ av lampa kan återtändas först efter en längre tid. Vid djupa fluktuationer och spänningsfall (mer än 15%) kan kontakterna på magnetstarterna falla, vilket orsakar produktionsstörningar.

Svängningar på 10-12 % kan orsaka skador på såväl kondensatorer som likriktarventiler.

Kraftiga fluktuationer i spänningen har en negativ inverkan på dynamiken i tågrörelsen. Överspänningar och överspänningar orsakade av spänningsfluktuationer minskar tillförlitligheten hos kontaktorer och är farliga när det gäller utlösning. För elektrisk rullande materiel är fluktuationer i storleksordningen 4-5 % farliga.

Inverkan av spänningsfluktuationer och -fall på driften av elektrisk utrustning

Spänningsfluktuationer påverkar praktiskt taget inte kvaliteten på elektrisk bågsvetsning (på grund av trögheten hos termiska processer i svetsmetallen), men de påverkar avsevärt kvaliteten på punktsvetsning.

Ökningen av elförluster i nätverk inom anläggningen orsakade av spänningsfluktuationer med en amplitud på 3 % överstiger inte 2 % av förlusternas initiala värde.

I metallurgiska anläggningar leder spänningsfluktuationer på mer än 3% till en diskrepans i driftshastigheterna för drivenheterna i kontinuerliga valsverk, vilket minskar kvaliteten (tjockleksstabiliteten) hos det valsade bandet.

Vid produktion av klor och kaustiksoda orsakar spänningsfluktuationer en kraftig ökning av anodslitage och en minskning av produktiviteten.

Ett spänningsfall under produktionen av kemiska fibrer gör att en utrustningsavstängning, som tar från 15 minuter vid 10 % utrustningsfel) till 24 timmar vid 100 % utrustningsfel) att starta om. Defekta produkter utgör från 2,2 till 800 % av tonnaget av en teknisk cykel. Tiden för full återhämtning av den tekniska processen når 3 dagar.

Inverkan av spänningsfluktuationer och -fall på asynkrona elmotorer

Spänningsfluktuationer och sänkningar har en märkbar effekt på lågeffekta induktionsmotorer. Detta utgör en fara för textil-, pappers- och andra industrier som ställer höga krav på stabiliteten i rotationshastigheten för elektriska drivenheter.Särskilt leder spänningsfluktuationer i konstfiberfabriker till instabil rotation av lindningarna. Som ett resultat går nylontrådarna antingen av eller erhålls med ojämn tjocklek.

Inverkan av spänningsobalans på driften av elektrisk utrustning

Obalansen i ett trefassystem med spänning leder till uppkomsten av negativa sekvensströmmar, och i 4-trådsnätverk dessutom nollsekvensströmmar.Negativa sekvensströmmar orsakar ytterligare uppvärmning av roterande maskiner, uppkomsten av okarakteristiska övertoner under drift av flerfasomvandlare och andra fenomen.

Med en spänningsobalans på 2% minskar livslängden för asynkronmotorer med 10,8%, för synkronmotorer - med 16,2%; transformatorer — med 4%; kondensatorer — med 20 %. Utrustningen värms upp på grund av förbrukningen av ytterligare el, vilket minskar effektiviteten. ledningar. Rotationshastigheten för asynkronmotorer minskar något, axelvibrationer och buller ökar.

För att undvika överhettning av motorn måste dess belastning minskas. Enligt publikationen IEC 892 är full motorbelastning endast tillåten med en negativ spänningsfaktor på högst 1 %. Vid 2 % bör belastningen minskas till 96 %, vid 3 % till 90 %, vid 4 % till 83 % och vid 5 % till 76 %.

Om tekniska installationer är utrustade med skydd mot spänningsobalans, kan de vid höga nivåer av obalans stängas av, vilket leder till tekniska fel (minskning av kvalitet och otillräcklig tillgång på produkter, avslag).

Men huvudeffekten av spänningsobalansen är uppvärmningen av utrustningen, på grund av vilken de tillåtna värdena kan överskridas under en tid, om detta vid följande ögonblick kompenseras av en lägre nivå av obalans. Denna bestämmelse avser förändring av obalans inom en tid som inte överstiger utrustningens uppvärmningstid.

Inverkan av spännings- och frekvensavvikelser på prestanda hos elektrisk utrustning

Spänningsavvikelser i positiv riktning leder till en minskning av förluster i nätverk, en ökning av prestandan hos mekanismer som drivs av asynkronmotorer), men energiförbrukningen ökar, utrustningens livslängd, särskilt glödlampor, minskar.

En negativ avvikelse från betyget leder till motsatta fenomen, förutom att motorernas livslängd också reduceras. Motorns optimala spänning (baserat på dess livslängd) är inte alltid lika med märkspänningen, men om den avviker från den reduceras livslängden.

Frekvensavvikelser har ännu mindre effekt på utrustningens livslängd och energiförlusterspänningsavvikelse.

Huvudkomponenten av skador från spännings- och frekvensavvikelser bestäms av en viss minskning av utrustningens prestanda och liknar skador från begränsningar på mängden energi som används.

I de flesta branscher kompenseras denna nedgång av en ökning av maskintimmar eller övertid. Experimentellt kan den endast fixeras på automatiska linjer med kontinuerlig produktion.

I vissa fall används sänkning av spänningen inom acceptabla gränser för att minska strömförbrukningen, vilket anses vara en energibesparande åtgärd.