(4922) 42-30-91

e-mail: arnady@arnady.ru

 


Влияние искажения напряжения на работу электрооборудования


Отклонения напряжения

Технологические установки:

  • При  снижении  напряжения  существенно  ухудшается технологический процесс, увеличивается его длительность, следовательно, увеличивается себестоимость производства;
  • При повышении напряжения снижается срок службы оборудования, повышается вероятность аварий;
  • При значительных отклонениях напряжения происходит срыв технологического процесса.

Освещение:

  • Снижается срок службы ламп освещения, так при величине напряжения 1,1·Uном срок службы ламп накаливания снижается в 4 раза;
  • При величине напряжения 0,9·Uном снижается световой поток ламп накаливания на 40 % и  люминесцентных ламп на 15 %;
  • При величине напряжения менее 0,9·Uном люминесцентные лампы мерцают, а при 0,8·Uном просто не загораются.

 Электропривод:

  •  При снижении напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя на 15 % момент снижается на 25 %;

Двигатель может не запуститься или остановиться

  •  При  снижении  напряжения  увеличивается потребляемый от сети ток, что влечёт разогрев обмоток и снижение срока службы двигателя. Перегрев сверх допустимого на каждые 8-10°С сокращает срок службы изоляции обмоток электродвигателя в 2 раза;
  • При повышении напряжения на  1 %  потребляемая двигателем реактивная мощность увеличивается на 3...7 %.

Среднее распределение потерь от высших гармоник характеризуется следующими данными: обмотки статора – 14%, цепи ротора – 41%. Токи гармоник в статоре машины вызывают движущую силу, тем самым приводит к вибрации вала двигателя.

Колебания напряжения

  • Снижается срок службы оборудования;  
  • Перегрев оборудования;
  • Пожароопасность;
  • Понижается КПД двигателя;
  • Вибрация в электромашинных системах;
  • Вызывают брак продукции;
  • Ошибки срабатывания автоматических выключателей;
  • Ошибки в коммуникационном оборудовании;
  • Пульсация светового потока ламп освещения. 

Несимметрия напряжения

Источниками несимметрии:

  •  Дуговые сталеплавильные печи;
  • Тяговые подстанции переменного тока;
  • Электросварочные машины;
  • Специальные однофазные нагрузки;
  • Осветительные установки.

Так суммарная нагрузка отдельных предприятий содержит 85...90 % несимметричной нагрузки. А коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности (K0U) одного 9-и этажного жилого дома может составлять 20 %, что на шинах трансформаторной подстанции (точке общего присоединения) может обусловить превышение нормально допустимые 2 %.

Влияние несимметрии напряжений на работу электрооборудования:

  • Возрастают потери электроэнергии от дополнительных потерь в нулевом проводе;
  • Однофазные, двухфазные потребители и разные фазы потребителей электроэнергии работают на различных не номинальных напряжениях, что вызывает те же последствия, как при отклонении напряжения;
  • В электродвигателях, кроме отрицательного влияния не несимметричных напряжений, возникают магнитные поля, вращающиеся встречно вращению ротора;
  • Общее влияние несимметрии напряжений на электрические машины, включая трансформаторы, выливается в значительное снижение срока их службы.

Например, при длительной работе с коэффициентом несимметрии по обратной последовательности K2U = 2...4 %, срок службы электрической машины снижается на 10...15 %, а если она работает при номинальной нагрузке, срок службы снижается вдвое.

Электроприёмники с нелинейной вольт­амперной характеристикой потребляют ток, форма кривой которого отличается от синусоидальной. А протекание такого тока по элементам электрической сети создаёт на них падение напряжения, отличное от синусоидального, это и является причиной искажения синусоидальной формы кривой напряжения.

Несинусоидальность напряжения

Источниками несинусоидальности являются:

  • Синхронные двигатели;
  • Осветительные приборы;
  • Сварочные установки;
  • Офисная и бытовая техника;
  • Дуговые сталеплавильные и индукционные печи;
  • Трансформаторы;
  • Статические преобразователи.

Влияние несинусоидальности напряжения на работу электрооборудования:

  • В электрических машинах  возрастают   суммарные потери, понижается их КПД;

Так, при коэффициенте искажения синусоидальной формы кривой напряжения KU = 10 % суммарные потери в сетях предприятий, крупных промышленных центров могут достигать 10...15 %.

  • Учащаются ложные срабатывания устройств управления и защиты, приводящие к  приостановке технологического процесса;
  •  Выводят из строя компьютеры, мэйнфрэймы, устройства сбора и  передачи информации;
  •  Оказывают воздействие на изоляцию кабельных линий  и линий электропередач;
  •  Приводят к учащению однофазных коротких замыканий на землю;
  •  Приводят к пробою конденсаторов;
  •  Вследствие гармоник обратной последовательности,
  •  Понижается точность учета электроэнергии.