Effekten af ​​spændingsudsving, fald og ubalance på driften af ​​elektrisk udstyr

Konsekvenser af spændingsudsving og fald i det elektriske netværk

Udsving og spændingsfald i det elektriske netværk fører til følgende konsekvenser:

— udsving i lysstrømmen fra belysningsanordninger (flimmereffekt);

— forringelse af kvaliteten af ​​tv-modtagere;

— funktionsfejl i røntgenudstyret;

— forkert betjening af reguleringsanordninger og computere;

— forstyrrelser i driften af ​​omformere;

— udsving i drejningsmomentet på akslen på roterende maskiner, hvilket forårsager yderligere tab af elektricitet og øget slid på udstyr samt forstyrrelser i teknologiske processer, der kræver en stabil rotationshastighed.

Graden af ​​indflydelse på udstyrets drift bestemmes af amplituden af ​​oscillationer og deres frekvens.

Høje effektbelastningsudsving, for eksempel valseværker, forårsager udsving i drejningsmoment, aktiv og reaktiv effekt af lokale kraftværksgeneratorer.

Udsving og spændingsfald på mere end 10 % kan få gasudladningslamper til at slukke, som afhængigt af lampetype først kan genantændes efter længere tid. Ved dybe udsving og spændingsfald (mere end 15%) kan kontakterne på de magnetiske startere falde, hvilket forårsager produktionsforstyrrelser.

Svingningsudsving på 10-12% kan forårsage skader på kondensatorer samt ensretterventiler.

Skarpe udsving i spændingen har en negativ indvirkning på dynamikken i togbevægelser. Overspændinger og overspændinger forårsaget af spændingsudsving reducerer pålideligheden af ​​kontaktorer og er farlige med hensyn til udløsning. For elektrisk rullende materiel er udsving i størrelsesordenen 4-5 % farlige.

Indflydelse af spændingsudsving og fald på driften af ​​elektrisk udstyr

Spændingsudsving påvirker praktisk talt ikke kvaliteten af ​​elektrisk lysbuesvejsning (på grund af inertien af ​​termiske processer i svejsemetallet), men de påvirker i væsentlig grad kvaliteten af ​​punktsvejsning.

Stigningen i elektricitetstab i netværk inden for anlæg forårsaget af spændingsudsving med en amplitude på 3 % overstiger ikke 2 % af den oprindelige værdi af tab.

I metallurgiske anlæg fører spændingsudsving på mere end 3% til en uoverensstemmelse i driftshastighederne for drevene på kontinuerlige valseværker, hvilket reducerer kvaliteten (tykkelsesstabiliteten) af det valsede bånd.

Ved produktion af klor og kaustisk soda forårsager spændingsudsving en kraftig stigning i anodeslid og et fald i produktiviteten.

Et spændingsfald under produktionen af ​​kemiske fibre får en udstyrsnedlukning, som tager fra 15 minutter i tilfælde af 10 % udstyrsfejl) til 24 timer i tilfælde af 100 % udstyrsfejl) til at genstarte. Defekte produkter udgør fra 2,2 til 800 % af tonnagen af ​​en teknologisk cyklus. Tiden for fuld genopretning af den teknologiske proces når 3 dage.

Påvirkningen af ​​spændingsudsving og fald på asynkrone elektriske motorer

Spændingsudsving og fald har en mærkbar effekt på induktionsmotorer med lav effekt. Dette udgør en fare for tekstil-, papir- og andre industrier, der stiller høje krav til stabiliteten af ​​omdrejningshastigheden af ​​elektriske drev, Især spændingsudsving i kunstfiberfabrikker fører til ustabil rotation af viklingerne. Som et resultat knækker nylontrådene enten eller opnås med ujævn tykkelse.

Spændingsubalancens indflydelse på driften af ​​elektrisk udstyr

Ubalancen i et trefaset system med spænding fører til udseendet af negative sekvensstrømme, og i 4-trådsnetværk desuden nulsekvensstrømme.Negative sekvensstrømme forårsager yderligere opvarmning af roterende maskiner, udseendet af ukarakteristiske harmoniske under drift af flerfaseomformere og andre fænomener.

Med en spændingsubalance på 2% reduceres levetiden for asynkronmotorer med 10,8%, for synkronmotorer - med 16,2%; transformere — med 4%; kondensatorer — med 20 %. Udstyret varmes op på grund af forbruget af ekstra elektricitet, hvilket reducerer effektiviteten. ledninger. Asynkronmotorers rotationshastighed falder lidt, akselvibrationer og støj øges.

For at undgå overophedning af motoren skal dens belastning reduceres. I henhold til publikation IEC 892 er fuld motorbelastning kun tilladt med en negativ spændingsfaktor på højst 1 %. Ved 2 % skal belastningen reduceres til 96 %, ved 3 % til 90 %, ved 4 % til 83 % og ved 5 % til 76 %.

Hvis teknologiske installationer er udstyret med beskyttelse mod spændingsubalance, kan de ved høje niveauer af ubalance slukkes, hvilket fører til teknologiske fejl (reduktion i kvalitet og utilstrækkelig levering af produkter, afvisning).

Imidlertid er hovedeffekten af ​​spændingsubalancen opvarmningen af ​​udstyret, på grund af hvilken de tilladte værdier kan overskrides i nogen tid, hvis dette i de følgende øjeblikke kompenseres af et lavere niveau af ubalance. Denne bestemmelse henviser til ændringen i ubalance inden for en tid, der ikke overstiger udstyrets opvarmningstid.

Indflydelse af spændings- og frekvensafvigelse på ydeevnen af ​​elektrisk udstyr

Spændingsafvigelser i positiv retning fører til en reduktion i tab i netværk, en stigning i ydeevnen af ​​mekanismer drevet af asynkronmotorer), men energiforbruget stiger, levetiden for udstyr, især glødelamper, reduceres.

En negativ afvigelse fra ratingen fører til det modsatte fænomen, bortset fra at motorernes levetid også reduceres. Motorens optimale spænding (baseret på dens levetid) er ikke altid lig med mærkespændingen, men hvis den afviger fra den, reduceres levetiden.

Frekvensafvigelser har endnu mindre effekt på udstyrets levetid og energitabspændingsafvigelse.

Hovedkomponenten af ​​skader fra spændings- og frekvensafvigelser bestemmes af en vis reduktion i udstyrets ydeevne og ligner skader fra begrænsninger pålagt mængden af ​​brugt energi.

I de fleste brancher opvejes dette fald af en stigning i maskintimer eller overarbejde. Eksperimentelt kan det kun fastgøres på automatiske linjer med kontinuerlig produktion.

I nogle tilfælde bruges sænkning af spændingen inden for acceptable grænser for at reducere strømforbruget, hvilket betragtes som en energibesparende foranstaltning.